Устройство дифференциала автомобиля зил
Устройство ведущих мостов автомобиля ЗИЛ-133
Дифференциалы мостов автомобиля ЗИЛ-133
Дифференциалы обоих мостов в сборе, но без установленных гипоидных шестерен — взаимозаменяемы. Полуосевые шестерни и сателлиты опираются на чашки дифференциала через опорные шайбы, имеющие сферические углубления, необходимые для удержания смазки. Поверхности с углублениями обращены в сторону шесте-
реп. Шайбы сателлитов имеют сферическую опорную поверхность.
Дифференциал в сборе устанавливается в картере редуктора на конических подшипниках, закрепляемых крышками 30 (см. рис. 6.1) и гайками 27, служащими для регулировки подшипников и зацепления гипоидной пары. Гайки 27 стопорятся пластинами 29.
Чашки дифференциала обрабатываются в сборе и клеймятся порядковым номером комплекта. Расточка гнезд под подшипники дифференциала в картере редуктора производится вместе с крышками, поэтому менять взаимное расположение деталей этих комплектов недопустимо.
Для того чтобы обеспечить стабильное взаимное расположение шестерен гипоидной пары при больших нагрузках в зацеплении и сохранить правильное пятно контакта, в картере редуктора с тыльиой стороны ведомой гипоидной шестерни, напротив зоны зацепления ее с ведущей гипоидной шестерней, установлен опорный болт 24 с контргайкой 25 и бронзовой опорой 23.
На бронзовой опоре опорного болта редуктора заднего моста установлен масло-съемник 8 (см- рис. 6.2), собирающий масло с венца ведомой гипоидиой шестерни и направляющий его в масляный карман, откуда оно поступает к коническим подшипникам.
Полуоси мостов автомобиля ЗИЛ-133
Полуоси всех мостов — полностью разгруженного типа, фланцевые, крепятся к ступицам колес шпильками с разрезными коническими втулками 2 (см. рис. 6.1). Полуоси одного моста имеют различную длину. Правая полуось промежуточного ведущего моста — короткая, левая—длинная. На заднем мосту — наоборот. Короткие полуоси так же, как и длинные, между собой взаимозаменяемы.
Задний мост ЗИЛ-130
Главная передача
Главная передача задних мостов всех модификаций автомобилей ЗИЛ-130 двойная, состоящая из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Число зубьев конических шестерен 13 и 25, цилиндрических шестерен 14 и 46. Общее передаточное число главной передачи 6,32.
Ведущая коническая шестерня 11 установлена в стакане 7 на двух конических роликоподшипниках. Между внутренними кольцами подшипников имеются распорная втулка 33 и две шайбы 8, которые подбирают так, чтобы при затягивании крепежной гайки до отказа подшипники приняли правильное рабочее положение. На заводе подшипники ведущей конической шестерни регулируют с предварительным натягом. При правильно отрегулированных подшипниках без учета трения сальника 2 момент, необходимый для проворота ведущей шестерни, равен 0,1-0,35 кгс*м.
Ведомая коническая шестерня 12 напрессована на вал и прикреплена к его фланцу заклепками. Ведомую коническую шестерню, собранную с валом и внутренними кольцами роликоподшипников, устанавливают в картер главной передачи со стороны опор дифференциала, наружные кольца роликоподшипников устанавливают с внешней стороны картера вместе с крышками 15 и 32. Под крышками помещены стальные прокладки 13 для регулировки подшипников. На заводе эти подшипники регулируют с предварительным натягом.
При правильно отрегулированных подшипниках момент, необходимый для проворачивания вала ведомой конической шестерни, равен 0,1—0,35 кгс*м.
Рис. Задний мост ЗИЛ-130: 1 — ведущей шестерни; 2 — сальник; 3 — крышка; 4 — шайба ведущей шестерни; 5 — прокладка; 6 — передний роликоподшипник вала ведущей конической шестерни; 7 — стакан подшипников вала ведущей конической шестерни; 8 — регулировочные шайбы подшипников вала ведущей конической шестерни; 9 — задний роликоподшипник вала ведущей конической шестерни; 10 — прокладка для регулировки зацепления конических шестерен; 11 — ведущая коническая шестерня; 12 — ведомая коническая шестерня; 13 — регулировочные прокладки; 14 — правый роликоподшипник промежуточного вала; 15 — крышка правого подшипника; 16 — ведущая цилиндрическая шестерня; 17 — картер главной передачи; 18 — крышка подшипника дифференциала; 19 — опорная шайба полуосевой шестерни; 20 — правая чашка коробки дифференциала; 21 — ведомая цилиндрическая шестерня; 22 — полуосевая шестерня; 23 — левая чашка коробки дифференциала; 24 — роликоподшипник коробки дифференциала; 25 — регулировочная гайка подшипника дифференциала; 26 — полуось; 27 — картер моста; 28 — сателлит с бронзовой втулкой; 29 — опорная шайба сателлита; 30 — крестовина сателлита; 31 — левый подшипник промежуточного вала; 32 — крышка левого подшипника; 33 — распорная втулка; 34 — тормозная камера; 35 — кронштейн крепления тормозной камеры и вала разжимного кулака; 36 — тормозной вал с разжимным кулаком; 37 — тормозной барабан; 38 — сальник ступицы; 39 — шпилька крепления колес; 40 — гайка крепления наружного колеса; 41 — колпачковая гайка крепления внутреннего колеса; 42 — сальник; 43 — замочная шайба; 44 — гайка подшипника ступицы колеса (внутренняя); 45 — штифт гайки; 46 — гайка подшипника ступицы колеса (внешняя); 47 — отверстие под болт-съемник полуоси; 48 — ступица; 49 — цапфа; 50 — роликоподшипник; 51 — маслоуловитель; 52 — опора разжимного кулака; 53 — масленка для смазки втулки разжимного кулака; 54 — разжимной кулак; 55 — щиток тормоза; 56 — суппорт; 57 — ось колодки; 58 тормозная колодка
Затем в картер главной передачи устанавливают ведущую коническую шестерню в сборе со стаканом, проверяют зацепление конических шестерен со спиральными зубьями, и, если нужно, регулируют его.
Для регулировки зацепления служат стальные прокладки 10, располагаемые между торцом картера редуктора и торцом стакана 7 подшипников вала ведущей шестерни перемещением ведущей конической шестерни не удается отрегулировать зацепление, то перемещают ведомую коническую шестерню, перекладывая регулировочные прокладки боковых крышек с одной стороны на другую. Общее количество прокладок под крышками должно оставаться постоянным, чтобы не нарушалась регулировка конических роликоподшипников вала ведомой конической шестерни. Зацепление конических шестерен со спиральными зубьями проверяют по контакту на краску.
При правильном зацеплении конических шестерен со спиральными зубьями боковой зазор у широкой части зуба равен 0,15—0,4 мм.
Дифференциал
Дифференциал с четырьмя сателлитами, симметричный. На заводе подшипники дифференциала регулируют с предварительным натягом.
Для получения необходимого предварительного натяга подшипников дифференциала гайки с обеих сторон затягивают на один паз от положения, соответствующего нулевому осевому зазору.
При регулировке всех конических роликоподшипников следует иметь в виду, что при чрезмерном затягивании подшипники могут выйти из строя.
Смазку главной передачи и ступиц задних колес, следует производить согласно карте смазки. При очередном техническом обслуживании после 20 000 км пробега нужно проверить затяжку гайки крепления фланца ведущей конической шестерни и гаек крепления чашек дифференциала. Момент затяжки гайки крепления фланца должен быть равен 20—25 кгс*м, а момент затяжки гаек крепления чашек дифференциала — 8—11 кгс*м.
При техническом обслуживании необходимо проверять регулировку подшипников ступиц задних колес.
Ступица должна вращаться свободно, но не иметь заметного зазора. Для регулировки конических подшипников ступицы колес нужно затягивать гайку крепления подшипников до начала торможения ступицы, проворачивая при этом ступицу в обоих направлениях для того, чтобы ролики правильно установились по коническим поверхностям колец. Затем надо отпустить гайку приблизительно на 1/6 оборота до совпадения штифта гайки с ближайшим отверстием в замочной шайбе.
По окончании регулировки нужно затянуть контргайку ключом до отказа.
Необходимо периодически промывать воздушные каналы сапуна; засорение их может вызвать повышение давления в картере заднего моста, что может привести к течи масла.
Устройство дифференциала автомобиля зил
ЗАДНИЙ МОСТ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130
В течение ряда лет на грузовых двухосных автомобилях ЗИЛ устанавливались задние мосты с двухступенчатыми главными передачами. Завод имеет большой опыт изготовления этих передач и располагает необходимыми оборудованием и технологической оснасткой. Поэтому было решено установить на автомобиле ЗИЛ-130 задний мост с двухступенчатой главной передачей, приняв за основу конструкцию главной передачи автомобиля ЗИЛ-164, чтобы максимально использовать ее детали.
Устройство заднего моста показано на рис. 26. Он имеет неразъемный стальной картер 1 с вертикальным фланцем для крепления картера главной передачи, съемную двухступенчатую главную передачу с парой конических и парой цилиндрических шестерен и разгруженные полуоси.
Ведущая коническая шестерня 6 редуктора, изготовлена как одно целое с валом, вращающимся в двух широко разнесенных конических роликоподшипниках 7 и 8. Ведущая цилиндрическая шестерня 5 также выполнена как одно целое с валом, установленным на конических роликоподшипниках 3 и 16. На этот вал напрессована и прикреплена к его фланцу заклепками ведомая коническая шестерня 14. Ведомая цилиндрическая шестерня 22 расположена между фланцами чашек 19 дифференциала и прикреплена к ним болтами. Коробка дифференциала с коническими шестернями 20 полуосей и сателлитами 17 установлена на двух конических роликоподшипниках 23.
Регулировка роликоподшипников ведущей конической шестерни осуществляется при помощи регулировочных шайб 12 необходимой толщины, а роликоподшипников вала ведущей цилиндрической шестерни — подбором общей толщины регулировочных -прокладок 4 и 18. Роликоподшипники дифференциала регулируют, затягивая регулировочные гайки, а зацепление конических шестерен — перемещением шестерен в осевом направлении путем изменения количества регулировочных прокладок 13, 4 и 18.
Вследствие увеличения грузоподъемности, повышения крутящего момента двигателя и изменения тягово-динамической характеристики автомобиля ЗИЛ-130 по сравнению с автомобилем ЗИЛ-164 в конструкцию заднего моста необходимо было внести
ряд изменений. Нагрузка на заднюю ось автомобиля ЗИЛ-130 составляет 6950 кгс, а автомобиля ЗИЛ-164 6150 кгс, поэтому наибольшим изменениям подвергся картер 1 заднего моста.
Вместо литого из ковкого чугуна со вставными стальными трубами полуосей картера заднего моста автомобиля ЗИЛ-164
на автомобиль ЗИЛ-130 устанавливается стальной картер. Средняя часть его состоит из двух половин, штампуемых в горячем состоянии из стального листа толщиной 10 мм и свариваемых между собой в продольном направлении. Для увеличения прочности и жесткости картера к его задней стенке в средней части приваривается стальная штампованная крышка, а к передней стенке в месте крепления картера главной передачи — усилительный фланец. К концам средней части картера встык привариваются кованые цапфы с фланцами для крепления тормозных суппортов. Для снятия напряжений со сварных швов и получения необходимых механических качеств картер в сборе
после сварки перед окончательной механической обработкой подвергается термообработке.
Рис. 26. Устройство заднего моста
Масса стального картера автомобиля ЗИЛ-130 равна 87 кг, а чугунного картера автомобиля ЗИЛ-164 96 кг. Вместе с тем статическая и усталостная прочность стального картера значительно выше прочности чугунного.
Тормозные камеры на картере заднего моста автомобиля ЗИЛ-164 устанавливались спереди, а на картере заднего моста автомобиля ЗИЛ-130 их располагают сзади, что облегчает установку и снятие главной передачи.
У автомобиля ЗИЛ-130 пятая передача прямая, а у автомобиля ЗИЛ-164 эта передача была повышающей, поэтому для обеспечения необходимых тягово-динамических качеств и топливной экономичности нового автомобиля передаточное число главной передачи было принято вначале равным 6,45 вместо 7,63 у автомобиля ЗИЛ-164. Для изменения передаточного числа главной передачи введена новая пара конических шестерен, у которой число зубьев ведомой шестерни равно 25, а ведущей 13 (у автомобиля ЗИЛ-164 число зубьев ведущей и ведомой шестерен соответственно составляет 25 и 11). Радиус галтели у корня зуба ведущей конической шестерни увеличен до 1,3— 1,5 мм. Все размеры посадочных поверхностей шестерен оставлены без изменения.
Увеличение числа зубьев ведущей шестерни снизило напряжения не только в конических шестернях, ко и в цилиндрических шестернях главной передачи.
На автомобили-самосвалы ЗИЛ-ММЗ-555 первоначально устанавливалась главная передача с передаточным числом 6,97, замененная в дальнейшем для улучшения топливной экономичности автомобиля и повышения долговечности главной передачи задним мостом автомобиля ЗИЛ-130 с передаточным числом 6,45.
Ведомую цилиндрическую шестерню изготовляют из стали 58 (55ПП), ЧМТУ 1-922—-70, с пониженной прокаливаемостью. Зубчатый венец шестерни подвергается поверхностной закалке с нагревом т. в. ч., способствующей уменьшению термической поводки зубчатого венца. Эту термообработку можно производить в технологической линии механической обработки.
Для увеличения статической прочности ведущей цилиндрической шестерни ее изготовляют из стали 22ХНМ вместо стали ЗОХГТ, применявшейся для шестерни автомобиля ЗИЛ-164. Чтобы повысить изгибно-усталостную прочность зубьев шестерни, было введено упрочнение стальной дробью. Однако этого оказалось недостаточно и в эксплуатации наблюдались случаи поломки зубьев ведущей цилиндрической шестерни, особенно на автомобилях-самосвалах ЗИЛ-ММЗ-555, работающих в тяжелых дорожных условиях. Поэтому было решено ввести угловую коррекцию зубьев цилиндрических шестерен. Число зубьев ведомой
цилиндрической шестерни уменьшили на один зуб с сохранением модуля и межосевого расстояния. Уменьшение числа зубьев компенсировалось сдвигом профилей зубьев и увеличением их толщины. Результаты стендовых и дорожных испытаний подтвердили значительное увеличение статической и изгибно-усталостной прочности зубьев, а также долговечности шестерен.
После уменьшения числа зубьев ведомой цилиндрической шестерни общее передаточное число главной передачи автомобиля ЗИЛ-130 и самосвала ЗИЛ-ММЗ-555 стало равным 6,32. Характер изменения профилей зубьев показан на рис. 27. Параметры зацепления цилиндрических шестерен до и после введения угловой коррекции приведены в табл. 29.
Полуоси автомобиля ЗИЛ-164 изготовляли из стали 40Х и подвергали объемной закалке до твердости НВ 341—415. Полуоси автомобиля ЗИЛ-130 первоначально делали из стали 40ХГРТ, обладающей более высокими механическими свойствами, чем сталь 40Х. Твердость полуоси после термической обработки составляет HRC 50—55. В дальнейшем, чтобы повысить усталостную прочность полуосей, их было решено изготовлять из углеродистой стали 45РП(ТУ ЧМЗ 41—67) с регламентированной прокаливаемостью.
Для более надежного крепления ведомой цилиндрической шестерни к чашкам дифференциала в промежутках между восемью болтами, расположенными равномерно, были дополнительно установлены еще четыре болта. Это позволило сохранить взаимозаменяемость шестерен с измененным креплением с ранее выпущенными шестернями.
Чтобы повысить эффективность сальника ведущей конической шестерни, на шлифованную цилиндрическую поверхность фланца чистотой V9 шлифовальной шкуркой Э5.12 (ГОСТ 5009—68) наносятся спиральные риски (микрошнек). Чистота поверхности после нанесения рисок 76. Шаг спирали 5—6 мм, направление спирали левое. Целесообразность применения микрошнеков подтверждена практикой эксплуатации автомобилей.
Для улучшения условий смазки на поверхностях трения сателлита и шипа крестовины дифференциала и предотвращения заедания на шипе крестовины увеличена глубина лыски, а в отверстиях сателлита установлены бронзовые втулки. Это не только увеличило надежность дифференциала, устранив заедание, но также значительно улучшило ремонтоспособность данного узла.
Чтобы предотвратить разрушение чашек дифференциала по шейкам, на которые устанавливаются роликоподшипники, и уменьшить износ поверхностей чашек под шайбами сателлитов, полуосевых шестерен и отверстий для шипов крестовин дифференциала, чашки дифференциала изготовляются из стали 45 вместо ковкого чугуна, применяемого для автомобилей ЗИЛ-150 и ЗИЛ-164. Это позволило сохранить размеры чашек и обеспечить взаимозаменяемость их с чашками дифференциала автомобилей старых моделей. С переходом на стальные чашки был увеличен зазор между шейкой полуосевой шестерни и чашкой дифференциала, а для подвода смазки к этим поверхностям в чашках сделаны отверстия и канавки.
У автомобилей ЗИЛ-150 и ЗИЛ-164 крепление полуоси к ступице колеса осуществлялось четырнадцатью шпильками диаметром 12 мм. На восемь шпилек устанавливались конические разрезные втулки, устраняющие зазор между отверстиями фланца полуоси и шпильками. Чтобы исключить возможность обрыва шпилек на автомобиле ЗИЛ-130, их диаметр был увеличен до
16 мм, а число уменьшено до двенадцати. Конические втулки надеты на все шпильки.
Краткая характеристика деталей заднего моста приведена в табл. 30.
30. Краткая характеристика основных деталей заднего моста