ЗИЛ-5301. Особенности заднего моста
Устройство
Мосты автомобиля имеют сварную конструкцию. Узел собран из 2 штампованных половин, к которым прикреплены фланцы и крышка. Передняя балка грузовика оснащена главной парой, имеющей вертикальное банджо. Агрегат смонтирован на картере при помощи болтовых соединений.
Средний и задний мосты имеют оригинальную конструкцию, картеры главной передачи смонтированы сверху корпуса балки. Детали зафиксированы болтами, стык уплотнен специальной прокладкой. По этой причине картер переднего моста является невзаимозаменяемым с задними.
В состав оборудования мостов входит 2-ступенчатый редуктор, аналогичный примененному в задней балке на гражданском грузовике ЗИЛ-130. Крутящий момент передается при помощи карданного вала, закрепленного болтам к фланцу ведомого вала. Суммарное передаточное отношение узла составляет 7,339.
На входе редуктора расположена коническая пара шестерен, за которой установлена цилиндрическая передача с косым зацеплением. Одна из крышек подшипникового узла имеет глухое отверстие, в которое ввернута пробка, используемая для закрывания отверстия в картере сцепления при преодолении бродов. В конструкции имеется конический дифференциальный механизм, оснащенный 4 сателлитами.
Полуоси оснащены поворотными кулаками, ход которых ограничен приваренными болтами. На шейке шарнира смонтирован ниппель подвода воздуха. На внешнем фланце полуоси выполнен кран, необходимый для подключения магистрали к шине. В состав полуоси входит шарнир равных угловых скоростей, допускающий угол поворота колеса 30° в обе стороны. Поворотный шкворень имеет угол наклона в продольном направлении 3°10´, поперечный наклон составляет 5°.
Из-за особенностей конструкции вес передней балки составляет 480 кг, оси задней тележки имеют массу по 430 кг. Для проверки уровня масла используется отверстие на крышке картера. Нормальным является уровень, соответствующий нижней кромке отверстия. Объем смазки в картере составляет 5,0 л. Заливаемое на ЗИЛ-131 масло в мосты должно являться всесезонным (например, ТСп 15К). При эксплуатации техники при температуре ниже -30°С требуется специальная жидкость ТСп 10.
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
содержание .. 21 22 25 ..
Как включить передний мост
Включение переднего моста осуществляется принудительно при помощи электропневматического привода. Активация происходит в автоматическом режиме в момент включения пониженного ряда в раздаточном редукторе. Для отслеживания используется концевой электрический переключатель, который подает напряжение на электромагнит. Силовой шток открывает воздушный клапан, через который начинается подача воздуха под давлением не менее 5 кгс/см². Узел подключен к пневматической системе привода тормозов.
Сжатый воздух воздействует на диафрагму с установленным на ней стержнем. Смещение элемента передается на подвижную каретку, которая позволяет включить на ЗИЛ-131 привод на переднюю ось.
Выключение привода осуществляется автоматически после отключения пониженного ряда под воздействием возвратной пружины.
Регулировка мостов
Поскольку редукторы ЗИЛ-131 имеют унифицированную конструкцию, то регулировка узлов одинаковая для всех осей. Под настройкой понимают проверку и корректировку предварительного натяга подшипников, а также обеспечение корректного контакта конической передачи. При этом следует помнить, что 2-рядный подшипник ведущего вала цилиндрической передачи настройке не подлежит. Недопустима замена элементов опорного узла, в случае износа он меняется в сборе.
Чтобы отрегулировать подшипники, необходимо:
- Отсоединить карданный вал от фланца редуктора.
- Разобрать узел и вынуть стакан в сборе с подшипниками ведущей шестерни. Для этого используются вспомогательные болты.
- Между торцовыми поверхностями внутренних колец подшипников установить регулировочные прокладки из набора. Допускается монтаж только 2 прокладок.
Конические шестерни подбираются в заводских условиях по пятну контакта и зазору между зацепленными зубьями. Детали проходят притирку и получают индивидуальное клеймо. В случае поломки 1 детали замене подлежит весь комплект. Настройка пятна контакта осуществляется дистанционными шайбами, которые подкладываются под фланец стакана подшипникового узла ведущей оси. Форма пятна контакта определяется при помощи краски, которая наносится на зубья. При необходимости прокладки устанавливают и в гнезда подшипников ведомого вала.
При правильно затянутых подшипниках ступиц колесо вращается от руки без заеданий и видимого осевого биения. Затяжка выполняется при снятой крышке фланца полуоси. Под ней размещена регулировочная гайка, которая фиксируется замочной шайбой. Проверка состояния подшипников в опорных кулаках производится после установки автомобиля на козлы. Корректировка износа производится при помощи регулировочных прокладок, размещенных в опорах. Процедура обслуживания зависит от класса точности установленных подшипников.
Ремонт мостов
В процессе эксплуатации грузовика следует периодически доливать масло в картер и менять на новое (согласно карте обслуживания). В корпусе поворотного кулака имеется пресс-масленка. Набивка смазки выполняется до момента появления вещества из контрольного отверстия на нижней части опоры. После этого отверстие закрывается защитной пробкой. При замене смазки требуется промывка деталей.
Ремонт ведущего моста осуществляется при поломке или чрезмерном износе шестерен или подшипников, а также поворотных кулаков и шарниров. При сборке заднего моста ЗИЛ необходимо обеспечить требуемое усилие затяжки гаек. Аналогичное требование распространяется на остальные узлы трансмиссии. При этом важно не перетянуть резьбовые соединения, поскольку возможен обрыв болтов или срыв резьбы, нарезанной внутри картеров.
При сильных повреждениях рекомендуется установка нового узла. Цена переднего моста без пробега составляет около 25 тыс. руб. Агрегаты с пробегом, снятые с разобранных грузовиков, оцениваются в 10-14 тыс. руб.
Источник