Меню

Коробка передач назначение ремонт



Ремонт коробки переключения передач (КПП)

Основными дефектами коробки передач являются:

  • износ зубьев шестерен;
  • поломка или выкрашивание зубьев;
  • износ шлицев валов и шестерен;
  • износ подшипников и мест их посадки;
  • износ вилок, стопоров и замков;
  • трещины картера.

Разборка коробки передач

Устранение отдельных дефектов коробки передач связано с ее частичной или полной разборкой. При разборке выполняют следующие основные операции:

  1. отъединяют компрессор (при его наличии) от картера коробки передач;
  2. снимают верхнюю крышку с механизмом переключения передач;
  3. отвертывают болты, снимают переднюю крышку и извлекают ведущий вал с подшипником;
  4. отвертывают заднюю крышку и извлекают ведомый вал с подшипником;
  5. вынимают из картера коробки шестерни ведомого вала, ось и вилку включения заднего хода;
  6. снимают стопорную пластину оси заднего хода и оси промежуточного вала и выбивают оси (у автомобилей ЗИС-5 и ЗИС-150 отвертывают крышки подшипников промежуточного вала);
  7. вынимают из картера шестерни заднего хода и промежуточный вал или блок шестерен.

Ремонт зубьев шестерен, шлицев и валов

Зубья шестерен подвергаются нормальному износу в результате трения, а ускоренному — в результате неправильного ударного переключения передач, неполного зацепления зубьев, рывков или недоброкачественной смазки. При этом зубья скалываются, выкрашиваются, а иногда и ломаются.

Состояние зубьед контролируют внешним осмотром, шаблоном или измерением толщины их штангензубомером по начальной окружности шестерни.

Зубья шестерен, имеющие заусенцы и небольшую выработку, зачищают абразивными брусками (оселком). Шестерни, имеющие выкрошенные или сломанные зубья, заменяют новыми. Для получения правильного зацепления зубьев необходимо сопряженные шестерни (пару) заменять одновременно. Замена одной шестерни допускается при постановке не новой, а уже работавшей шестерни, которая но своему износу может быть допущена к дальнейшей эксплуатации.

При необходимости изношенные и выкрошенные зубья можно восстановить наплавкой металла с последующей термической и механической обработкой. Наплавку зубьев газовой сваркой производят сормайтом № 2 (твердый сплав) или стержнями, изготовленными из выбракованных шатунных болтов и клапанных пружин.

Рис. Установка шестерен при наплавке зубьев:
а — при наплавке торцевой поверхности; б — при наплавке боковой поверхности.

При наплавке торцевой поверхности зубьев производят следующие операции:

  1. Устанавливают шестерню в ванну с водой так, чтобы зубья были погружены в воду на 1/3—1/2 своей длины (рис. а).
  2. Нагревают поверхность зуба ацетилено-кислородной горелкой до потения (не доводя металл до плавления), наносят флюс (буру) и каплями наносят сормайт до заполнения изношенной части зуба. После наплавки всех изношенных поверхностей шестерню оставляют в ванне до остывания. При наплавке стержнями из шатунных болтов и клапанных пружин зубья закаливают путем опускания шестерни в ванну. Зачищают наплавленные зубья абразивным бруском.
  3. При наплавке боковой поверхности зубьев шестерню помещают в ванну с водой на стержне вертикально (рис. б) и наплавляют второй зуб, считая от поверхности воды. Когда наплавленный зуб остынет до вишневого цвета, его погружают в воду поворотом шестерни, затем наплавляют следующий зуб и т.д.

По окончании наплавки всех зубьев их зачищают. Изношенные шлицы шестерен ремонтируют редко, так как шестерни выбраковываются обычно ранее из-за износа зубьев. Шлицы можно ремонтировать также наплавкой металла. Изношенные шлицы на валах иногда восстанавливают раздачей с последующей механической обработкой. Помимо износа шлицев, валы коробки передач могут иметь погнутость и изношенные места посадки шариковых и роликовых подшипников.

Вал проверяют на биение индикатором в центрах токарного станка.

Погнутый вал выправляют без нагрева под прессом.

Изношенные места посадки подшипников на валах восстанавливают наплавкой металла сваркой, хромированием, металлизацией или протачиванием шеек с последующей напрессовкой стальных втулок.

Ремонт механизма переключения передач

Дефектами деталей механизма переключения передач являются:

  • погнутость или износ вилок;
  • износ ползунов;
  • износ замков и стопоров;
  • износ рычага переключения передач.

Эти дефекты вызывают самопроизвольное выключение передач, одновременное включение двух передач, неполное зацепление шестерен и выход рычага из гнезда вилок.

При разборке механизма переключения коробки передач необходимо:

  1. расшплинтовать и вывернуть болты крепления вилок;
  2. вынуть ползун первой и второй передач, а также замок и стопор (остальные ползуны должны находиться в нейтральном положении);
  3. удалить ползун заднего хода, стопор и замок;
  4. вынуть ползун третьей и четвертой передач и его стопор;
  5. отвернуть колпак или стопорный болт крышки и вынуть рычаг с пружиной вверх (автомобиль ГАЗ-51) или вниз (автомобиль ЗИС-150).

Погнутость вилки определяют на проверочной плите, а правят ее в холодном состоянии под прессом. После правки и вторичной проверки вилку тщательно осматривают и при обнаружении трещин заменяют новой.

Изношенные щечки вилки (охватывающие каретку шестерни) и гнездо для шарового конца рычага переключения передач восстанавливают, наплавляя металл сваркой. Наплавленные места обрабатывают на фрезерном станке.

Изношенные выемки на ползунах под стопоры и замки исправляют абразивным бруском. При этом необходимо следить, чтобы не был смещен центр выемки.

Изношенные шарики стопоров и замков, а также ослабевшие пружины заменяют.

Сборка и испытание коробки передач

Рис. Коробка передач автомобиля ГАЗ-51:
1 — распорная втулка; 2 и 6 — роликовый цилиндрический подшипник; 3 — ось блока шестерен; 4 — ведущий вал; 5 — крышка подшипника ведущего вала; 7 — задняя крышка ведомого вала; 3 — ведомый вал; 9 — фланец; 10 — шестерня спидометра; 11 — шариковый подшипник; 12 — стопорная пластинка; 13 — каретка с шестернями заднего хода.

При сборке четырехступенчатой коробки передач (автомобиль ГАЗ-51) необходимо:

  1. опустить в картер коробки каретку с шестернями заднего хода 13 и вставить ее ось;
  2. установить в блок шестерен роликовый цилиндрический подшипник 2, распорную втулку 1 и второй роликовый цилиндрический подшипник;
  3. опустить блок шестерен в картер, пропустить ось 3 блока шестерен и закрепить ее стопорной пластинкой 12 вместе с осью заднего хода;
  4. на ведущий вал 4 напрессовать шариковый подшипник и закрепить его стопорным кольцом;
  5. вставить в гнездо картера упорное кольцо подшипника и установить ведущий вал;
  6. надеть на ведущий вал крышку 5 подшипника с прокладкой и привернуть ее болтами к картеру;
  7. установить в выточку ведущего вала роликовый цилиндрический подшипник 6 и вставить ведомый вал 8, на передний конец которого надеть упорное кольцо, а на задний — упорное кольцо, маслоотражатель, шариковый подшипник 11 и шестерню спидометра 10; при установке ведомого вала одновременно следует надевать на него каретки с шестернями первой и второй, третьей и четвертой передач;
  8. установить прокладку и привернуть заднюю крышку 7 ведомого вала;
  9. собрать механизм переключения передач (в обратной последовательности разборки), установить крышку с прокладкой на картер, вводя вилки в соответствующие каретки шестерен, и привернуть ее болтами к картеру.
Читайте также:  Руководство по ремонту автомобиля nissan march

Рис. Коробка передач автомобиля ЗИС-150:
1 — люк шестерни отбора мощности; 2 и 7 — гайки; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — замочные шайбы; 5 — шестерня отбора мощности; 8 — шестерня четвертой передачи; 9 — муфта легкого включения четвертой и пятой передач; 10 — шестерня пятой передачи; 11 — шестерня третьей передачи; 12 — шестерня второй передачи с внутренними зубьями для третьей передачи; 13 — шестерня первой передачи и заднего хода; 14 — упорное кольцо шарикоподшипника; 15 — шестерня спидометра; 16 — роликовые цилиндрические подшипники; 17 — блок шестерен заднего хода; 18 — люк блока шестерен заднего хода.

При сборке пятиступенчатой коробки передач автомобиля ЗИС-150 надо:

  1. установить в пазы промежуточного вала шпонки и напрессовать шестерни третьей и пятой передач, шестерню для коробки отбора мощности и шестерню постоянного зацепления с ведущим валом (шестерни первой, второй передач и заднего хода откованы с валом);
  2. на передний конец промежуточного вала надеть упорную шайбу 3, роликовый цилиндрический подшипник, замочную шайбу 4, завернуть гайку 2 и отогнуть шайбу на гайку;
  3. установить в картер наружное кольцо роликового подшипника;
  4. опустить промежуточный вал в картер, на задний конец напрессовать шариковый подшипник с упорным кольцом, надеть замочную шайбу, завинтить гайку и отогнуть на нее шайбу;
  5. приподнять промежуточный вал, установить его в гнезда картера и привернуть крышки с прокладками;
  6. установить в блок шестерен заднего хода 17 два роликовых цилиндрических подшипника 16, вставить блок с левой стороны через люк 18 в картер большей шестерней вперед и пропустить ось, которую закрепить стопорной пластиной с болтом; привернуть крышку люка;
  7. напрессовать на задний конец ведомого вала шариковый подшипник с упорным кольцом 14 и шестерню спидометра 15;
  8. опустить в картер коробки шестерню первой передачи и заднего хода 13, второй и третьей передач 12 и пропустить через них ведомый вал; затем на вал надеть упорную шайбу, шестерню третьей передачи 11 (постоянного зацепления) венчиком назад, вставить в нее ролики (42 шт.), надеть упорную шайбу, шестерню пятой передачи 10 с бронзовой втулкой, зубчатую ступицу, муфту легкого включения 9, замочную шайбу 6, завернуть гайку 7 и отогнуть на нее шайбу. На переднюю шейку вала надеть упорное кольцо и роликовый цилиндрический подшипник;
  9. напрессовать на ведущий вал шариковый подшипник с упорным кольцом, надеть замочную шайбу, завернуть гайку и отогнуть на нее шайбу;
  10. вставить ведущий вал в гнездо картера, надеть крышку подшипника с прокладкой и привинтить ее болтами;
  11. вставить ведомый вал в выточку ведущего вала и привинтить болтами заднюю крышку с прокладкой;
  12. собрать механизм переключения передач, установить крышку с прокладкой на картер коробки, ввести вилки в каретки шестерен и привернуть крышку болтами.

Обкатка коробки передач

После ремонта деталей и сборки коробки передач ее обкатывают на стенде для приработки деталей и для определения легкости переключения шестерен, отсутствия шума, стуков, нагрева и течи масла.

Порядок обкатки следующий:

  1. Устанавливают коробку передач на стенд, сообщают ведущему валу 1200—1500 оборотов в минуту и переключают передачи, работая на каждой передаче 2—3 мин.
  2. Заливают в картер коробки передач масло до нормального уровня и проверяют работу коробки на всех передачах с нагрузкой в течение 30—40 мин.
  3. После устранения выявленных дефектов заменяют смазку и промывают картер керосином.

Источник

Назначение и устройство коробки передач автомобиля

Коробка передач служит для изменения тяговой силы на колесах автомобиля в зависимости от сопротивления движению и дает автомобилю возможность двигаться задним ходом. Коробка передач позволяет, кроме того, при выключении передач отсоединять ведущие колеса автомобиля от двигателя, обеспечивая тем самым возможность запуска двигателя и его работу на холостом ходу.

Коробка передач представляет собой механизм, состоящий из набора шестерен, которые могут вводиться в зацепление в различных сочетаниях.

Каждое сочетание зацепления шестерен коробки называется ступенью или передачей. Число ступеней (передач) в коробке передач зависит от конструкции автомобиля и обычно бывает от трех до пяти (не считая передачи заднего хода). В соответствии с этим коробки передач называются трехступенчатыми, четырехступенчатыми и пятиступенчатыми.

Рис. Коробка передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 — сальник; 2 — задняя крышка картера; 3 — шарикоподшипник вторичного вала; 4 — картер коробки передач; 5 — маслоотражательное кольцо; 6 — вторичный вал; 7 — вилка переключения шестерни (каретки) первой передачи и заднего хода; 8 — шестерня (каретка) первой передачи и заднего хода; 9 — рычаг переключения передач; 10 — верхняя крышка картера; 11 — шестерня второй передачи; 12 — втулка шестерни второй передачи; 13 — зубчатый венец шестерни второй передачи; 14 — каретка второй и третьей передач; 15 — вилка каретки второй и третьей передач; 16 — зубчатая ступица; 17 — регулировочные прокладки; 18 — упорное кольцо; 19 — зубчатый венец шестерни третьей передачи; 20 — шестерня третьей передачи; 21 — роликоподшипник; 22 — шарикоподшипник первичного вала; 23 — первичный вал; 24 — передняя крышка картера; 25 — маслоотражательное кольцо; 26 — роликоподшипник промежуточного вала; 27, 29, 32 и — шестерни промежуточного вала; 28 — пробка сливного отверстия картера; 30 — ось промежуточного вала; 31 — промежуточный вал; 34 — промежуточная шестерня заднего хода

Зацепление различных пар шестерен осуществляется при помощи кареток (шестерен), передвигаемых вдоль валов коробки. В зависимости от числа подвижных кареток коробки разделяются на двухходовые (две каретки) и трехходовые (три каретки).

Читайте также:  Как опрокинуть машину для ремонта днища

Принцип работы автомобильных коробок передач

Принцип работы автомобильных коробок передач независимо от их конструктивного оформления и числа передач одинаков. Рассмотрим их устройство и работу на примере трехступенчатой двухходовой коробки передач автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69.

Первичный (ведущий) вал 23 выполнен заодно с шестерней 20 третьей передачи и с зубчатым венцом 19. Первичный вал через сцепление соединяется с коленчатым валом двигателя.

Вторичный (ведомый) вал 6 является как бы продолжением первичного вала и расположен с ним на одной оси. Хвостовик вторичного вала сидит в роликоподшипнике 21, установленном в конце первичного вала. Вторичный вал вследствие этого может вращаться независимо от первичного.

На вторичном валу установлены две шестерни 8 и 11 и зубчатая ступица 16. Шестерня 8 (каретка) сидит на валу на шлицах и может перемещаться вдоль его оси. Шестерня 11 имеет зубчатый венец 13. Она посажена на вторичном валу на бронзовой втулке 12, поэтому свободно вращается на валу. На ступице установлена каретка 14 второй и третьей передач, которая перемещается по ступице.

Промежуточный вал 31 представляет- собой блок шестерен 27, 29, 32 и 33, свободно вращающийся на оси 30.

Промежуточная шестерня 34 заднего хода посажена на ось на бронзовой втулке и свободно вращается на оси.

Первичный и вторичный валы установлены в гнездах картера коробки на шарикоподшипниках 22 и 3. Ось 30 промежуточного вала закрепляется в гнездах картера неподвижно, промежуточный же вал 31 вращается на оси на роликоподшипниках 26. Ось промежуточной шестерни заднего хода неподвижно закреплена в специальных гнездах картера.

Шестерня 20 первичного вала с шестерней 27 промежуточного вала, а также шестерня 33 с промежуточной шестерней 34 заднего хода находятся в постоянном зацеплении. В постоянном зацеплении находятся также шестерня 29 промежуточного вала и шестерня 11 вторичного вала. Каретки 8 и 14 могут перемещаться по вторичному валу и вводиться в зацепление: каретка 14 своими внутренними зубьями с зубчатым венцом 19 шестерни 20 первичного вала или с зубчатым венцом 13 шестерни 11; каретка 8 с шестерней 32 или 34.

При положении кареток, изображенном на рисунке, крутящий момент от двигателя будет передаваться с первичного вала через шестерни 20 и 27 на блок шестерен промежуточного вала.

Однако на вторичный вал крутящий момент передаваться не будет, так как при изображенном положении кареток 8 и 14 вторичный вал разобщен как с первичным, так и с промежуточным валами. Такое положение кареток называется нейтральным. В нейтральное положение каретки ставятся при запуске двигателя и работе двигателя на холостом ходу (на месте или при движении автомобиля накатом).

Рис. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента в трехступенчатой коробке передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: а — первая передача; б — вторая передача; в — третья передача; г — задний ход; I — положение рычага при включении первой передачи; II — положение рычага при включении второй передачи; III — положение рычага при включении третьей передачи; IV — положение рычага при включении заднего хода

Чтобы привести автомобиль в движение, надо передать крутящий момент вторичному валу. Для этого каретку 8 или 14 следует ввести в зацепление с одной из шестерен промежуточного вала, при котором обеспечивалось бы получение наибольшего передаточного отношения, а следовательно, и наибольшего крутящего момента на вторичном валу. Передвинем каретку 8 вправо и введем ее в зацепление с шестерней 32 промежуточного вала, как это показано на рис. а. Такое положение кареток соответствует первой передаче.

Чтобы включить вторую передачу, необходимо вывести каретку 8 из зацепления с шестерней 32, а затем, передвинув (по рис. б влево) каретку 14, ввести последнюю в зацепление с зубчатым венцом 13 шестерни 11, постоянно находящейся в зацеплении с шестерней 29 промежуточного вала.

Переходить со второй передачи на третью нужно в той же последовательности, что и с первой передачи на вторую. При этом каретка 14 выводится из зацепления с зубчатым венцом 13 шестерни 11 и вводится в зацепление с зубчатым венцом 19 шестерни 20 первичного вала (рис. в), первичный и вторичный валы начинают вращаться как одно целое.

Для движения задним ходом следует перевести обе каретки в нейтральное положение, а затем каретку 8 передвинуть влево и ввести в зацепление с промежуточной шестерней 34 заднего хода. При этом направление вращения вторичного, вала изменится на обратное.

Для легкого и безударного переключения передач необходимо, чтобы окружные скорости шестерен, вводимых в зацепление, были одинаковы. Окружная скорость шестерни зависит от числа оборотов вала, на котором она сидит, и от ее диаметра: чем больше диаметр шестерни и число оборотов вала, тем больше ее окружная скорость. Для облегчения безударного переключения передач и уменьшения износа зубьев шестерен в коробках передач, в частности в коробке передач автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69, предусмотрено специальное устройство — синхронизатор каретки включения второй и третьей передач.

Читайте также:  С какого возраста снижается плата за капитальный ремонт

Синхронизатор выравнивает окружные скорости вращения шестерен перед вводом их в зацепление. Устроен он следующим образом. На конце вторичного вала 1 установлена на шлицах и закреплена стопорным кольцом 14 зубчатая ступица 6 синхронизатора. На наружных зубьях ступицы установлена каретка 10 второй и третьей передач, охватываемая вилкой 8. В трех пазах ступицы установлены ползуны 11 блокирующего устройства, соединяемые при помощи шариков 9 фиксаторов с кареткой 10. По обеим сторонам ступицы расположены блокирующие бронзовые кольца 4. Каждое блокирующее кольцо имеет зубчатый венец и пазы 47 для ползунов; внутренняя поверхность кольца выполнена конусообразной.

Синхронизатор расположен между зубчатым венцом 13 шестерни 15 первичного вала и зубчатым венцом 3 шестерни 2 второй передачи. Основания зубчатых венцов шестерен 2 и 15 имеют конусные поверхности.

Рис. Устройство и схема работы синхронизатора коробки передач: а — положение деталей синхронизатора при Выравнивании окружных скоростей; б — положение деталей синхронизатора при включенной передаче; в — детали синхронизатора; 1 — вторичный вал коробки передач; 2 — шестерня второй передачи; 3 — зубчатый венец шестерни второй передачи; 4 — блокирующее кольцо; 5 — упорная шайба; 6 — зубчатая ступица; 7 — пружина; 8 — вилка каретки второй и третьей передач; 9 — шарик фиксатора; 10 — каретка второй и третьей передач; 11 — ползун; 12 — регулировочные прокладки; 13 — зубчатый венец шестерни первичного вала; 14 — стопорное кольцо зубчатой ступицы; 15 — шестерня первичного вала; 16 — первичный вал; 17 — паз для ползуна ступицы

При включении второй или третьей передачи каретка 10 синхронизатора при помощи переключающего устройства перемещается вместе с ползунами 11 по ступице 6. Ползуны, входящие в пазы 17 блокирующих колец 4, прижимают кольцо к конусной поверхности соответствующего зубчатого венца шестерни. Вследствие трения, возникающего между соприкасающимися конусными поверхностями, блокирующее кольцо немного сдвигается в сторону вращения зубчатого венца до упора пазов в боковые поверхности ползунов. При этом скошенная поверхность.торцов зубьев каретки 10, упираясь в скошенную поверхность торцов зубьев кольца 4, не дает зубьям войти в зацепление, вследствие чего обеспечивается сильное прижатие кольца 4 к конусной поверхности зубчатого венца. В результате сильного трения конусов скорости вращения валов уравниваются, каретка 10 сдвигается дальше, выжимая шарики 9 фиксаторов, и своими зубьями входит в промежутки зубьев венца 13, бесшумно включая соответствующую передачу.

Управление коробкой передач осуществляется при помощи рычага 6; качающегося в шаровой опоре крышки картера коробки передач.

В той же крышке в гнездах установлены, два ползуна 3 и 12, которые могут перемещаться вдоль своих осей, скользя при этом в гнездах крышки коробки. Каждый из этих ползунов соединен с вилкой: ползун 12 каретки первой передачи и заднего хода с вилкой 11, ползун 3 каретки второй и третьей передач с вилкой 10.

Концы вилок вмещаются в кольцевых проточках, имеющихся в каретках, и не мешают кареткам свободно вращаться вместе со вторичным валом. При продольном же перемещении вилок, каретки передвигаются вдоль вала и тем самым вводят в зацепление соответствующие шестерни. Посредством перемещения рычага, а следовательно, и вилок с каретками происходит переключение передач в коробке.

Для предотвращения произвольного выключения передач и одновременного включения нескольких передач в механизме переключения передач предусмотрены специальные устройства фиксаторы (стопоры) — для фиксирования рычага в определенном положении и замки, не позволяющие одновременно включать несколько передач.

В трехступенчатых коробках передач с двумя ползунами фиксатор одновременно выполняет и роль замка.

Рис. Механизм переключения передач коробки передач автомобилей ГАЗ-60 и ГАЗ-69А: 1 — пружина фиксатора; 2 — боковая крышка картера коробки передач; 3 — ползун вилки каретки второй и третьей передач; 4 — отжимная скоба; 5 — пружина отжимной скобы; 6 — рычаг переключения передач; 7 — пружина рычага переключения передач; 8 — колпак; 9 — шаровая опора; 10 — вилка каретки второй и третьей передач; 11 — вилка каретки первой передачи и заднего хода; 12 — ползун вилки каретки первой передачи и заднего хода; 13 — сухари фиксатора

Фиксатор состоит из двух полых сухарей 13, скользящих в специальном гнезде, сделанном в крышке коробки передач. Под действием пружины 1 сухари заскакивают в углубления, имеющиеся в соответствующих местах ползунов. Сухари надежно удерживают ползуны от самопроизвольного перемещения, а также предотвращают возможность одновременного перемещения, обоих ползунов.

Передвинуть оба ползуна сразу и включить, таким образом, одновременно две передачи нельзя по следующей причине. Как только один из ползунов передвинется настолько, что сухарь выйдет из углублений, оба сухаря окажутся придвинутыми друг к другу вплотную. Общая длина сдвинутых сухарей подобрана так, что второй сухарь уже не сможет выйти из углубления примыкающего к нему ползуна и тем самым надежно заперт ползун.

Чтобы не произошло случайное включение заднего хода, в крышке коробки передач, несколько ниже шаровой опоры, расположена отжимная скоба 4 с пружиной 5, нажимающей на конец рычага 6. Поэтому для включения заднего хода (и первой передачи) к рычагу нужно приложить повышенное усилие, чтобы отвести скобу в сторону.

В картер коробки передач заливается трансмиссионное масло до уровня отверстия контрольной пробки.

Источник