Книга по ГАЗ-24

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА ГАЗ-24

Устройство карданной передачи ГАЗ-24

Карданная передача ГАЗ-24 состоит из карданного вала и двух карданных шарниров на его концах. Схема карданной передачи (рис. 91) выбрана из расчета максимального ограничения вибраций.

Карданный вал ГАЗ-24 (рис. 92) выполнен из электросварной волоченой трубы с внутренним диаметром 71 ± 0,11 мм и толщиной стенки 1,6 ±0,06 мм (по ГОСТ 5005-65). В концы трубы запрессованы кованные из стали 40 вилки (диаметр под запрессовку 71,2+0>12 мм). Вилки приварены к трубе дуговой сваркой, ширина шва 8 мм. После сварки отверстия и пазы вилок обрабатывают окончательно; размер паза 60+0'°6 мм; биение трубы на базе пазов и отверстий вилок не должно превышать 0,3 мм.

 Размеры трубы выбраны так, чтобы на всех возможных при движении автомобиля оборотах вала его прогиб под действием центробежной силы не вызывал опасных и неприятных для пассажиров вибраций. Вал имеет достаточные запасы прочности как при передаче кратковременных пиковых крутящих моментов (до 270 кгс-м в течение нескольких секунд), так и обычных для эксплуатации моментов (10-20 кгс-м); усталостная прочность вала достаточна на весь срок эксплуатации автомобиля.

Задний шарнир заканчивается кованным из стали 35 фланцем 7 с буртом для центровки диаметром 60 ± 0,025 мм и высотой 1,5 мм. Четыре отверстия диаметром 10,21°;^ мм расположены на окружности фланца диаметром 80 мм; меньшее расстояние между отверстиями по хорде равно 50 мм, отклонение осей отверстий от номинального расположения не должно превышать 0,025 мм.

Хвостовик скользящей вилки 4 переднего шарнира, кованный из стали ЗОХ, имеет шлпцевое отверстие для соединения со шлицами вторичного вала коробки передач. Наружная поверхность хвостовика вилки диаметром 38.1 мм входит во втулку удлинителя коробки передач. Шлицевое отверстие закрыто сферической заглушкой, которая распрессована и завальцована металлом вилки. Твердость поковки вилки после улучшения НВ 255-302, твердость хвостовика после закалки т. в. ч. -- не менее ИКС 45.

Карданный шарнир ГАЗ-24 (см. рис. 92) состоит из вилок, крестовины, подшипников и стопорных колец. Крестовина куется из стали 20Х (ГОСТ 4543-71). Шероховатость шипов - по 8в классу, диаметр шипов 16,3_0>012 мм под подшипники и 18._0 мм под сальники, диаметр под стальные грязеотражатели 20_01 мм (рис. 93). Угол 15° выбран опытным путем, чтобы обеспечить надевание сальника без заворачивания кромок его отверстия. Размер фаски на торце шипа ограничен длиной сопряжения с иглой подшипника, этим же ограничен размер 14,25 мм; размеры 17_0)43 мм и 17,5_0)5 мм обеспечивают сопряжение с сальником подшипника. Размер Н 1,5_0)5 мм исключает подрезку основания шипа, уменьшающую его прочность.

Отверстия в грязеотражателях диаметром 20 ^ мм пробиваются при штамповке и имеют фаску 0,5 ± 0,3 х 45° со стороны, не прилегающей к борту крестовины. Крестовина цементуется  на   глубину 1,2-1,5 мм   до твердости не менее НЕС 60 на шипах и не менее ННС 57 на торцах.  После шлифования глубина слоя цементации на шипах 1,1-1,4 мм.

Расстояние между торцами шипов равно 80_0>04 мм, шероховатость торцов - по 7в классу. Взаимное биение шипов под подшипники допускается не более 0,05 мм, неперпендикулярность торцов шипов к их цилиндрической поверхности - не более 0,025 мм, овальность и конусность диаметров 16,3 0(012 мм под подшипники - не более 0,006 мм. Пресс-масленка крестовины имеет резьбу М6Х1.

Резиновый колпачок 16 (см. рис. 92) надевается на масленку винтовым движением (с "присосом") и защищает шарнир от попадания грязи и утечек масла. Ранее в карданных шарнирах, не имевших резинового колпачка, не удавалось удалить грязь из промежутка между торцовой фаской носика масленки и ее шариком; поэтому при каждом нагнетании смазки в кардан попадала порция абразивных частиц. Колпачок предохраняет и от этого.

Введение ступенчатой конструкции шипов крестовины позволило решить несколько задач. Удлинение шипа освободило место для размещения сальника и грязеотражателей. Благодаря увеличению диаметра шипа обеспечена его усталостная прочность. Ступенчатость шипа значительно уменьшила опасность заворачивания кромки сальника при его надевании. Такая опасность возникла в связи с тем, что кромка сальника рассчитана не на удержание смазки (как обычно), а на ее выпуск (рис. 94) - сальник надевается обратной стороной. Эта особенность сальника позволила исключить часто применяемый клапан карданного шарнира, не опасаясь чрезмерного повышения давления масла в подшипниках. Одновременно улучшилось удаление воздуха из подшипников при нагнетании в них масла (рис. 95), что повысило долговечность шарнира.

Усилие прижатия кромки сальника пружинкой подобрано так, чтобы обеспечить выход воздуха при нагнетании смазки, но в то же время не допустить излишних потерь смазки. Опыт показал, что вскоре после смазки подшипников карданного шарнира наблюдается некоторая утечка и разбрызгивание масла через сальник. Этого опасаться не следует, так как в подшипниках остается еще вполне достаточное количество масла на период до следующей смазки в соответствии с установленной периодичностью.

Положение кромки сальника, рассчитанное на выпуск масла, значительно улучшает защиту подшипников от попадания в них пыли, грязи и воды. Этому же служит уплотнение по торцу сальника (см. рис. 94). Как видно, при работе шарнира торец сальника скользит по торцу стального грязеотражателя, напрессованного на шип до размера 22+0>14 мм (см. рис. 93). Если надо, поверхность грязеотражателя чеканят для получения этого размера. Затем надевают сальник до упора в грязеотражатель и проверяют, не завернулась ли кромка. При сборке шарнира подшипник надевают так, чтобы сохранить зазор А (см. рис. 94) между торцом сальника и обоймой. Таким образом, натяг по торцу отражателя как бы автоматически регулируется и не может превышать сумму двух выбранных усилий трения (от натяга сальника по наружному диаметру и по рабочей кромке отверстия).

Натяг по наружному диаметру создает также герметичность стыка сальника с отражателем. Арматура сальника имеет цилиндрическую форму с размером внутреннего диаметра 25,4+0'2 мм. Это предупреждает чрезмерную овальность и конусность по наружному диаметру сальника, которая наблюдалась при широко распространенной ранее арматуре сальников конусной формы.

При сборке в каждый подшипник наливают масло МС-20 или МК-22 (ГОСТ 1013-49) примерно до середины игл. Допустимо, если при нагнетании масла вначале не удается добиться его выхода из всех четырех подшипников. Опыт показал, что вскоре после окончания приработки торцов сальников масло начнет выходить при нагнетании из всех четырех подшипников.

Уплотнение по торцу сальника позволяет создать масляную ванну в пространстве между отражателем и сальником. Эта ванна служит фильтром для пыли и жидкой грязи, обеспечивая хорошие условия работы для кромки сальника. Одновременно защищается от коррозии пружина сальника. Торцовое уплотнение без упругой кромки надежнее, так как грязезащитная упругая кромка быстро изнашивается. На наружном диаметре сальника предусмотрена фаска Б (см. рис. 94) для посадки в кольцо 1.

Подшипник 704702-К2 карданного шарнира конструкции ГАЗ взаимозаменяем с подшипником 704702-К и пригоден для всех легковых автомобилей ГАЗ, для автомобилей УАЗ и для некоторых автомобилей ЗАЗ. Особенность подшипника заключается в том, что иглы удерживаются в нем благодаря липкости смазки, так как торцы игл имеют не коническую, а почти плоскую форму с небольшой сферой. Последнее позволило увеличить активную длину игл и уменьшить трение на их торцах. Диаметр иглы 2 мм, разноразмерность 3 мкм. В конструкции подшипника применены тонкие и длинные иглы, которые отличаются большей гибкостью и лучшим прилеганием к сопрягаемым поверхностям. Кроме того, тонкие иглы лучше смазываются при работе шарнира, так как за каждые пол-оборота полностью освобождается объем (занимаемый иглой в начале движения) для подхода смазки.

Толщина стенки стакана подшипника несколько увеличена по сравнению с обычной конструкцией. Это уменьшает усадку отверстия при запрессовке подшипника в отверстие вилки. Повышена также прочность стенки у канавки под стопорное кольцо. Канавка у донышка стакана подшипника уменьшена до 1,5 мм, что устраняет перегрузку концов игл. В собранном подшипнике окружной межигольчатый зазор равен 0,034-0,350 мм.

В подшипник запрессовано фигурное кольцо 1 (см. рис. 94), которое служит упором для игл и одновременно является корпусом сальника. Между этим кольцом и торцом стакана подшипника не должно быть зазора; на небольшом участке допускается прохождение щупа не более 0,1 мм. Надежная запрессовка кольца в подшипник обеспечивается не только натягом его цилиндрической части, но и формой этой части с чеканной поверхностью по малому радиусу. Это гарантирует длину сопряжения не мене-е 2 мм. Той же цели служит ограничение заходной фаски в подшипнике в пределах 0,3-0,8 мм.

Допуски на размеры деталей выбраны так, чтобы посадки по поверхностям игл и на донышке стакана подшипников изменялись от натяга в несколько тысячных до зазора в несколько сотых миллиметра. Допускается эксплуатация подшипника при увеличении этих зазоров не более чем до 0,1 мм (в непромытом шарнире).

Смещение пазов вилок относительно осей базовых поверхностей предусмотрено не более 0,05 мм; для крестовины смещение торцов шипов от оси второй пары шипов не более 0,025 мм. Эти допуски обеспечивают уравновешенность карданного вала в сборе до балансировки. Биение вала не должно превышать 0,3 мм при измерении в любой точке трубы; если необходимо, вал следует править. Указанные требования нужно соблюдать в связи с тем, что вал динамически балансируют только при одной частоте вращения. В эксплуатации при других частотах вращения вала величина его прогиба изменяется, в результате чего возникает добавочная неуравновешенность, которая будет тем меньше, чем меньше неуравновешенность вала до балансировки и зазоры в шарнирах. В новых шарнирах ощутимые зазоры не допускаются.

Скользящее шлицевое соединение карданного шарнира размещено в удлинителе коробки передач. Ото повышает износостойкость соеди-. нения,  так  как улучшается смазка шлицев,  их  защита от грязи и влаги.

Рис. 91. Схема карданной передачи ГАЗ-24

Рис. 92.  Карданная передача ГАЗ-24

Рис. 94, 95 Карданный шарнир и крестовина ГАЗ-24

Некоторые рекомендации по обслуживанию и ремонту карданной передачи ГАЗ-24

Периодически необходимо подтягивать болты крепления вала к фланцу ведущей шестерни главной передачи и смазывать подшипники шарниров. Перед нагнетанием смазки нужно осторожно очистить пространство около пресс-масленки от грязи, чтобы не повредить резиновый колпачок, надетый на масленку. Сняв колпачок, энергично нагнетают масло ручным нагнетателем, пока оно не начнет выходить через сальники. После этого надевают колпачок на место.

Приближенно можно проверить величину зазора в подшипниках карданной передачи, толкая шарнир снизу вверх. Точное измерение величины зазора описано ниже.

Рекомендуемые способы устранения отдельных неисправностей карданной передачи, которые могут появиться при эксплуатации автомобиля, указаны ниже.

Иногда за вибрацию карданного вала принимают дребезжание и неравномерный шум при движении автомобиля, которые могут быть вызваны другими причинами, например:

ослаблением крепления двигателя, коробки передач и сцепления;

приваркой подушек рессор под неправильным углом;

неправильной установкой двигателя на подушках или повреждением их;

износом резиновых прокладок подушек рессор;

неравномерной работой двигателя;

неисправным или изношенным сцеплением;

неисправными шинами.

Снятие карданного вала и разборка карданных шарниров

Снимать карданный вал следует только в случае появлении неисправностей, требующих проверки зазоров в подшипниках шарниров, или при проверке и ремонте коробки передач и заднего моста.

Разбирать шарниры вала нужно только в случае чрезмерных зазоров в них.

Перед   демонтажем   вала    необходимо сделать   метки  взаимного углового  положения   скользящей   вилки   и  вторичного вала коробки передач. Метки удобно наносить краской на колпаке скользящей вилки и удлинителе коробки передач. После отвертывания  болтов   крепления  фланца карданного  вала  к  фланцу ведущей шестерни главной передачи карданный вал можно вынуть из удлинителя коробки передач и поставить новую метку на торце вторичного вала коробки передач. Вынув вал из удлинителя коробки передач, следует сразу же защитить хвостовик скользящей вилки от загрязнения (например, обвязать  чистой тканью),   а  отверстие в удлинителе коробки передач закрыть заранее   подготовленной  чистой    пробкой.

Чтобы проверить зазор, слегка зажимают в тисках донышки стаканов подшипников вилки, приваренной к трубе вала (крестовина должна легко поворачиваться в подшипниках). Установив индикатор, как показано на рис 97, и покачивая скользящую вилку в сторону индикатора и от него, определяют радиальный  зазор   в  подшипниках. Индикатор устанавливают на то ушко вилки, где ощущается наибольший зазор. Для проверки зазора в подшипниках вилки, приваренной к трубе вала, зажимают в тисках донышки стаканов подшипников скользящей вилки и, взявшись за трубу, покачивают вилку. Если стакан подшипника проворачивается в отверстиях ушков вилки, то следует заменить подшипник или вилку. Для проверки осевого зазора в подшипниках скользящей вилки следует опереть ножку индикатора в донышко стакана проверяемого подшипника и перемещать вилку в обе стороны вдоль оси подшипников. Перед разборкой шарнира следует нанести краской метки на крестовине и вилках, чтобы при последующей сборке можно было определить их прежнее положение. Стопорные кольца снимают отверткой. Если кольцо проворачивается, то один конец кольца фиксируют второй отверткой. При разборке шарнира рекомендуется пользоваться оправкой (рис. 98) и кольцом (рис. 99), которые размещают на ручном прессе, как показано на рис. 100. Масленка крестовины должна быть обращена в сторону оправки, чтобы избежать поломки ее носика. Выпрессовав подшипники из вилки, снимают их с шипов крестовины, затем вынимают из вилки фланец 2 с крестовиной и таким же образом выпрессовывают подшипники из других вилок. При разборке и сборке карданных шарниров не рекомендуется пользоваться молотком, так как можно повредить стаканы и иглы подшипников. Если на шипах крестовины и на стаканах подшипников заметны следы отпечатков игл глубиной более 0,1 мм, то детали следует заменить.

Биение карданного вала (рис. 101) не должно превышать 0,3 мм по всей длине трубы при вращении вала на базах фланца крепления (рис.102) и оправки (рис 103).

Сборку карданного шарнира следует вести с помощью ручного пресса или тисков в следующем порядке:

1. Надеть на шипы крестовины четыре сальника до упора в грязеотражатели  (см. рис. 94). Пружинки должны оставаться  внутри сальников.   Следить,   чтобы  не   завернулась   рабочая  поверхность сальников.   В  новых   сальниках  проверить   наличие  фаски   Б    по наружному диаметру со стороны, обращенной к торцу шипа крестовины. Если фаска отсутствует, то следует затупить острую кромку сальника. В крестовине должна быть масленка.

2. Ввести крестовину во фланец (или в вилку) шарнира и, соблюдая правильное положение масленки (см. рис. 92), вставить в отверстия ушков подшипники, надевая их на шицы крестовины (рис 104).

3. Сжать подшипники до упора, пока один из них не запрессуется заподлицо с торцом ушка.

4. Легким ударом молотка вставить   стопорное кольцо 2 (рис 105) в канавку полностью запрессованного подшипника.

5 Приставить кольцо 1 к торцу унтка фланца (вилки) со стороны запрессованного    подшипника   и   сжать    шарнир   насточько,   чтобы стопорное кольцо дошло до внутреннего торца ушка (рис 106)

6 Вставить второе стопорное кольцо и развернуть оба кольца концами внутрь вилок

7 Ввести фланец с крестовиной в проушину сопряженной вилки так, чтобы пресс масленки расположились в одной плоскости (см рис. 92)

8 Собрать   вторую   пару    подшипников   и   вставить    стопорные кольца

9 Проверить легкость вращения шарниров   При тугом вращении слегка ударить медным молотком в основание ушка вилки снаружи (против тугого подшипника)

10  Смазать оба шарнира до появления масла через сальники. Надеть на масленки колпачки

Динамическая балансировка карданного  вала производится на специальных станках при частоте вращения не менее 750 об мин. В легких местах вала приваривают точечной сваркой пластинки. Допустимый дисбаланс 15 гс см

При сборке между фланцем ведущей шестерни главной передачи и фланцем карданного вала следует поставить бумажною прокладку. Болты крепления применять с зазором в отверстиях фланца 0,2-0,4 мм по диаметру

 Рис. 96.  Стопорное кольцо игольчатого подшипника

Рис 97. Проверка радиального зазора в карданных подшипниках

Рис. 100. Разборка карданного шарнира

Рис  102   Фланец  приспособления для проверки   биения    карданного вала

Рис 103   Оправка приспособления   для   проверки   биениякарданною вала

Рис 104-106   Схема запрессовки подшипников карданного шарнира

Возможные неисправности карданной передачи и способы их устранения

Стук в карданной передаче при резком разгоне автомобиля или уменьшении подачи топлива при переключении передач

Вибрация карданной передачи (чрезмерная прерывистая тряска, шум, гул передачи или всего автомобиля на определенных скоростях или режимах движения)

Вибрации карданной передачи при скорости более 100 км/ч

Течь масла через заглушку скользящей вилки

 Книга по ГАЗ-24                                                                                 Задний мост  >

www.long-vehicle.narod.ru