Книга по ГАЗ-24

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ГАЗ-24

Устройство коробки передач ГАЗ-24

На автомобиле ГАЗ-24 установлена механическая шестеренчатая четырехскоростная коробка передач.

Коробка передач состоит из следующих основных частей: картера, первичного вала, крышки подшипника первичного вала, промежуточного вала в виде блока шестерен, вторичного вала с шестернями, муфтами и ступицами, промежуточной шестерни заднего хода, удлинителя и механизма переключения передач, смонтированного в верхней крышке.

Шестерня первичного вала, а также шестерни первой, второй и третьей передач, расположенные на вторичном валу, находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала и имеют косые зубья. Все передачи переднего хода снабжены инерционными синхронизаторами, которые обеспечивают безударное переключение и облегчают управление автомобилем. Передача заднего хода синхронизатора не имеет.

Картер 31 коробки передач (рис. 86) прикреплен к картеру сцепления с помощью шести шпилек, ввернутых в картер сцепления и проходящих через отверстия в переднем фланце картера коробки передач. С правой стороны картера коробки передач расположена коническая резьбовая пробка, служащая для заливки и кошроля уровня масла в коробке передач; такая же пробка 32, расположенная в нижней части картера, служит для слива масла.

Первичный вал 1 вращается на двух шарикоподшипниках, один из которых (передний) расположен в гнезде задней шейки коленчатого вала двигателя, а другой (задний) - в передней стенке картера коробки передач. В передней части первичного вала нарезаны шлицы, с помощью которых он соединен со ступицей ведомого диска сцепления. Как одно целое с задней частью первичного вала выполнены косозубая шестерня, которая постоянно соединена с шестерней блока шестерен, а также прямозубый венец для включения четвертой передачи и конус синхронизатора.

В заднем конце первичного вала располагаются четырнадцать роликов переднего подшипника 5 вторичного вала, которые смазываются через два диаметрально расположенных отверстия, просверленных между зубьями шестерни постоянного зацепления. Разно-размерность диаметров роликов должна быть в пределах 0,005 мм. Диаметры роликов и отверстие для них в первичном валу подобраны так, чтобы ролики после сборки образовывали свод и не выпадали в радиальном направлении; это значительно облегчает сборку и разборку коробки передач.

Внутреннее кольцо заднего шарикоподшипника зафиксировано на первичном валу с помощью стопорного кольца. Штампованный маслоотражатель перед подшипником предотвращает чрезмерное попадание масла из картера коробки передач в этот подшипник. От осевых перемещений задний шарикоподшипник и первичный валудерживаются расположенным в канавке на наружном кольце стопорным кольцом, которое за/кимается между передним торцом картера и крышкой подшипника первичного вала. Заглушка 21 устанавливается при транспортировке коробки передач с маслом во избежание вытекания масла

Крышка подшипника первичного вала центрирована по наружному кольцу шарикоподшипника и привернута к переднему торцу картера коробки передач четырьмя болтами. Центрирование коробки передач относигельно картера сцепления достигнуто благодаря точной посадке буртика крышки в отверстие картера сцепления. На шейке крышки расположены муфта 3 подшипника выключения сцепления и два поролоновых кольца.

Чтобы предотвратить попадание масла из коробки передач в картер сцепления, внутри крышки сделана маслосгонная канавка, сопряженная (с малым зазором) с шейкой первичного вала. По специальному карману в крышке и через отверстие в передней стенке картера масло стекает обратно в картер.

Промежуточный вал вращается на трех рядах игольчатых подшипников 29, работающих на неподвижной оси. Разноразмерносгь диаметров игл должна быть в пределах 0,005 мм. Ось 30 вала от проворачивания удерживается лысками на заднем конце, которые входят в паз на фланце удлинителя. Для того чтобы при мопталче лыски точно попали в паз, необходимо риску на переднем конце оси блока шестерен располагать горизонтально.

При передаче крутящего момента косозубыми шестернями возникают осевые силы, для восприятия которых с обеих сторон промежуточного вала поставлены упорные бронзовые шайбы, которые удерживаются от проворачивания отогнутыми язычками, входящими в пазы на стенках картера. Осевой зазор блока шестерен 0,05- 0,31 мм.

Для уменьшения величины действующей на блок осевой силы направление и величина наклона зубьев на промелсуточном валу выбраны таким образом, чтобы осевая сила, действующая на промежуточный вал от шестерни первичного вала, почти полностью уравновешивалась обратной по направлению осевой силой, действующей на промежуточный вал со стороны шестерни включенной передачи (первой, второй или третьей). Осевые силы, действующие на первичный или вторичный валы, воспринимаются подшипниками 4 и 17.

Масло к игольчатым подшипникам промежуточного вала подводится через показанное на рис. 86 отверстие в теле промежуточного вала, а также через пазы на стенках картера и специальные просечки во внутренних отверстиях упорных шайб.

Кроме шестерни первичного вала, в постоянном зацеплении с зубчатыми венцами промежуточного вала находятся косозубые шестерни первой 14, второй 10 и третьей 9 передач, свободно вращающиеся в бронзовых втулках на вторичном валу. Шестерни па заводе подбирают и комплектуют парами так, чтобы обеспечивался минимальный шум при их работе под нагрузкой к без нее, правильный контакт зубьев п боковой зазор в зацеплении в пределах 0,07-0,2 мм. Поэтому замена какой-либо шестерни, промежуточного вала или первичного вала может вызвать некоторое увеличение шума.

Конструкция шестерен первой, второй и третьей передач одинакова - в каждой детали, помимо косозубого венца постоянного зацепления, имеются прямозубый венец для соединения со вторичным валом при включении соответствующей передачи и конус синхронизатора. Осевые зазоры шестерен находятся в пределах 0,15- 0,35 мм, что обеспечивает необходимую легкость вращения и отсутствие заметных осевых перемещений.

Указанные зазоры достигаются подбором и постановкой стопорного кольца 6 требуемой толщины (1,7_0Д2 или 21^5* мм) Для шестерни третьей передачи, а также подбором и постановкой регулировочной шайбы 15 требуемой толщины (1,6_0)0б или (1,8_0)06 мм для шестерни первой передачи. Осевой зазор шестерни второй передачи обеспечивается в заданных пределах конструктивно и не требует регулировки.

Для смазки бронзовых втулок служат два диаметрально расположенных отверстия, просверленных между зубьями косозубого венца, а также спиральные масляные канавки на шейках вторичного вала.

Вторичный вал 23 вращается на трех опорах, одной из которых служит расположенный в заднем конце первичного вала роликоподшипник 5, а другой - расположенный в средней части вторичного вала. Шарикоподшипник 17, внутреннее кольцо которого зафиксировано на вторичном валу ведущей шестерней привода спидометра и гайкой. Эта гайка стопорится стопорной шайбой, установленной между ней и ведущей шестерней привода спидометра, путем отгибки шайбы на грани гайки.

На заднем конце вторичного вала нарезаны эвольвентные шлицы, служащие для передачи крутящего момента на карданный вал; по этим же шлицам центрируется скользящая вилка кардана, наружная поверхность которой входит в отверстие сталебаббитового подшипника скольжения 22, расположенного в удлинителе 19 и являющегося третьей задней опорой вторичного вала.

На шлицы вторичного вала напрессованы ступицы 8 и 13 с наружными зубьями, по которым перемещаются в осевом направлении муфта 11 включения первой и второй передач и муфта 7 включения третьей и четвертой передач. При включении передач переднего хода внутренние зубья муфты соединяются с прямозубым венцом соответствующей шестерни и шестерня оказывается жестко (через ступицу) соединенной с вторичным валом.

Муфты включения, собранные со ступицами, должны иметь боковой зазор в шлицах 0,01-0,05 мм; этот зазор получают индивидуальным подбором деталей при сборке, обеспечивая при этом легкое осевое перемещение. Поэтому при разборке необходимо проверять наличие совмещенных меток на ступице и муфте. Если таких меток нет, то их следует нанести, чтобы при сборке установить сопряженные детали в прежнее положение.

Ступица муфты включения первой и второй передач напрессована до упора в шайбу 12, которая устанавливается в проточке вторичного вала таким образом, что ее шлицы располагаются против шлицев вторичного вала, благодаря чему осевое перемещение шайбы становится невозможным. Повороту шайбы и выходу ее шлицев во впадины шлицев вторичного вала препятствует штифт с пружинкой, расположенный во впадине шлица вторичного вала. Для демонтажа шайбы надо утопить штифт, повернуть шайбу таким образом, чтобы ее шлицы стали против впадин шлицев вторичного вала, и снять ее.

Промежуточная прямозубая шестерня 35 заднего хода вращается на бронзовой втулке на гладкой неподвижной оси 34, которая удерживается от осевого перемещения и проворачивания штифтом 33, расположенным в специальной канавке на фланце удлинителя.

Передача заднего хода включается путем введения зубьев промежуточной шестерни заднего хода в зацепление одновременно с прямозубым венцом блока шестерен и зубчатым венцом на муфте включения первой и второй передач.

Удлинитель 19 коробки передач крепится к картеру коробки передач с помощью четырех шпилек и центрируется благодаря точной посадке буртика удлинителя в отверстии картера коробки передач. Шарикоподшипник 17 вторичного вала располагается в специальном гнезде удлинителя. Осевые перемещения шарикоподшипника (а следовательно, и всего вторичного вала) ограничиваются назад упорным буртом удлинителя, а вперед - стопорным кольцом 16, которое установлено в канавке на наружном кольце шарикоподшипника и одновременно в канавке на удлинителе. Это позволяет устанавливать в коробку передач вторичный вал в сборе с удлинителем через посадочное отверстие в заднем торце картера коробки передач.

Для демонтажа вторичного вала с шарикоподшипником из удлинителя необходимо развести отогнутые концы стопорного кольца, в результате чего кольцо полностью утопится в канавке на удлинителе. После этого можно выпрессовывать вторичный вал с подшипником из удлинителя.

В средней части удлинителя располагаются площадка для крепления задней опоры двигателя, сапун, служащий для предотвращения повышения давления внутри коробки передач при ее работе, ведомая шестерня 25 привода спидометра, штуцер 26 и стопор штуцера ведомой шестерни привода спидометра. Смазка шестерен привода спидометра осуществляется путем подвода масла из картера коробки передач через верхнее продолговатое отверстие в посадочном бурте удлинителя, соединяющее полость удлинителя с полостью картера коробки передач.

Через такое же отверстие, расположенное в нижней части посадочного бурта удлинителя против зубьев шестерни 14 первой передачи, проникает основное количество масла, необходимого для смазки сталебаббитового подшипника удлинителя. Масло подводится через нижний канал в задней части удлинителя и благодаря наличию маслоотгонной канавки на сталебаббитовой втулке возвращается обратно в полость удлинителя.

Такой путь подвода масла к сталебаббитовому подшипнику одновременно обеспечивает разгрузку установленных в задней части удлинителя резиновых сальников с пружинкой. Перегородка внутри нижней части удлинителя всегда сохраняет небольшую масляную ванну, откуда поступает смазка к сталебаббитовому подшипнику в начальный период движения автомобиля, когда из картера коробки передач в удлинитель еще не проникает достаточное количество масла для смазки подшипника.

В нижней части фланца удлинителя сделано закрываемое резьбовой конической пробкой 27 отверстие, через которое выпрессовы-вается ось блока шестерен при разборке коробки. Наличие удлинителя коробки передач позволило исключить промежуточный карданный вал и промежуточную опору карданного вала, уменьшить количество крестовин и точек смазки в карданной передаче.

Картер коробки передач, крышка переднего подшипника первичного вала и удлинитель для снижения веса выполнены из алюминиевого сплава. Для получения достаточной прочности и жесткости алюминиевые детали снабжены ребрами и подвергнуты термообработке. Шестерни и валы коробки передач изготовлены из стали ЗОХМ с нитроцементацией на глубину 0,23-35 мм и закалены до твердости НЕС 58-60. Для повышения усталостной прочности шестерни подвергнуты дробеструйному наклепу.

Рис. 86.  Коробка передач ГАЗ-24

Синхронизаторы ГАЗ-24

Включение первой, второй, третьей и четвертой передач осуществляется при помощи синхронизаторов инерционного типа, которые дают возможность включать передачу только после уравнивания частоты вращения вторичного вала и шестерни включаемой передачи. Благодаря этому обеспечивается -бесшумное включение передач.

Синхронизатор включения первой и второй передач отличается от синхронизатора включения третьей и четвертой передач (рис. 87) лишь увеличенными размерами конусов шестерен и блокирующих колец. Ступица 16, сидящая на шлицах вторичного вала 13, имеет наружный зубчатый венец, по которому перемещается муфта 10 включения третьей и четвертой передач. В ртом венце сделаны три равномерно расположенных паза, в которых помещаются три штампованных сухаря 8 с выступом посередине. Выступы сухарей входят в кольцевую проточку на зубьях муфты. Сухари прижимаются к внутренним зубьям муфты двумя пружинными кольцами 9, отогнутые усы которых расположены в одном из сухарей.

На конических поверхностях шестерен третьей передачи 12 и первичного вала 5 свободно посажены бронзовые блокирующие кольца 7, на торцах которых выполнены три паза. В эти пазы входят концы сухарей. Ширина этих пазов больше ширины сухарей приблизительно на половину шага наружных зубьев ступицы. Поэтому кольца всегда вращаются вместе со ступицей, но могут поворачиваться относительно нее в обе стороны па величину зазора между сухарем и пазом (рис. 88, а). На внутренней конической поверхности блокирующих колец нанесена мелкая нарезка (шаг 0,6 мм), служащая для разрыва масляной пленки и увеличения трения между кольцом и конусом шестерни при работе синхронизаторов. Блокирующие кольца имеют такой же наружный зубчатый венец, как у ступицы. Такие же венцы нарезаны на шестернях и муфтах   их   включения.

Для нереключения на высшую передачу(например, с третьей на четвертую) необходимо понизить   частоту   вращения первичного вала до частоты вращения вторичного вала. Синхронизатор в этом случае работает следующим образом.

Для включения четвертой передачи муфта 10 (см. рис. 87) перемещается в сторону первичного вала как одно целое с сухарями и пружинными кольцами; при этом сухари упираются в торцы пазов блокирующего кольца и прижимают кольцо к конусу первичного вала. Между конусом первичного вала и блокирующим кольцом возникает сила трения, которая поворачивает блокирующее кольцо в сторону вращения первичного вала (так как первичный вал вращается быстрее) настолько, насколько позволяет зазор между сухарями и пазами блокирующего кольца. Теперь скосы на зубьях муфты включения располагаются против скосов на зубьях блокирующего кольца, и дальнейшее передвижение муфты становится невозможным (рис. 88, б).

На скосах зубьев блокирующего кольца возникают две силы: осевая, прижимающая кольцо к конусу, и окружная, стремящаяся повернуть его против направления вращения и поставить в такое положение, при котором зубья муфты могут пройти через впадины зубьев кольца. Увеличение нажатия муфты на блокирующее кольцо (увеличение осевой силы) повышает трение между конусом первичного вала и блокирующим кольцом и способствует уменьшению частоты вращения первичного вала.

Углы конуса первичного вала и углы скосов на торцах зубьев муфты включения и блокирующего кольца подобраны таким образом, что сила трения, возникающая на поверхностях конуса первичного вала и блокирующего кольца, будет больше окружной силы, стремящейся повернуть кольцо против направления вращения до тех пор, пока частоты вращения первичного и вторичного валов не уравняются.

Когда частоты вращения первичного и вторичного валов уравняются, инерционный момент первичного вала (и вращающегося вместе с ним промежуточного вала и ведомого диска сцепления) исчезает, и под действием окружной силы блокирующее кольцо поворачивается против направления вращения первичного вала, что позволяет зубьям муфты войти во впадины зубьев блокирующего кольца. При этом выступы сухарей выходят из проточки на зубьях муфты, пружинное кольцо сжимается, а сухари утапливаются в пазах ступицы.

Дальнейшее продвижение муфты не встречает сопротивления, и если даже против зуба муфты окажется зуб первичного вала, то благодаря скосам на торцах зубьев первичный вал несколько повернется, и муфта бесшумно и безударно войдет в зацепление с венцом первичного вала (рис. 88, в).

При всех переключениях с высшей передачи на низшую (например, с четвертой на третью) синхронизатор будет работать аналогично, уравнивая частоты вращения вторичного вала и шестерни третьей передачи. С помощью синхронизатора частота вращения шестерни третьей передачи и связанного с ней через промежуточный вал первичного вала должна быть увеличена до частоты вращения вторичного вала.

Рис.  87,88.   Синхронизатор  включения третьей и четвертой передач. Схема включения синхронизатора

Механизм переключения передач ГАЗ-24

Механизм переключения передач смонтирован в верхней крышке коробки (рис. 89 и рис. 90). Передачи переключаются с помощью рычага, выведенного через пол к рабочему месту водителя. Такой механизм конструктивно прост, надежен и долговечен, он позволяет, кроме того, снизить расход металла по сравнению с приводом на рулевой колонке.

Для удобства переключения передач горловина механизма переключения отнесена на 100 мм за линию заднего торца коробки передач и наклонена в сторону водителя. Нижний конец рычага переключения передач 9 (см. рис. 90) входит в паз одной из трех головок, соединенных со штоками с помощью стопорных болтов 5. На этих же штоках расположены три вилки включения передач. Вилки 1 (рис. 89) и 6 входят в пазы муфты включения первой и второй передач и муфты включения третьей и четвертой передач, а вилка 14 соединяется с сидящим на оси 4 (см. рис. 90) качающимся рычагом 3, на конце которого имеется сухарик 2, входящий в паз промежуточной шестерни заднего хода. Ограничение хода штоков при включении передач достигается упором головок и вилок в приливы на корпусе механизма переключения. Для предотвращения самопроизвольного выключения передач на штоках сделаны лунки, в которые заходят поджимаемые пружинами 4 (рис. 89) фиксирующие шарики 3.

Чтобы исключить одновременное включение двух передач, которое может привести к поломке коробки, механизм переключения снабжен блокировочным устройством, состоящим из двух стопорных плунжеров 7 и стопорного пальца 9. При перемещении среднего штока плунжеры выходят из его углублений, но входят в углубления на крайних штоках и запирают их. Если перемещается один из крайних штоков, то плунжер выходит из его углубления и входит в углубление на среднем штоке, перемещая стопорный палец, который отталкивает второй плунжер в углубление на другом крайнем штоке. Таким образом, оба штока оказываются запертыми в нейтральном положении.

С левой стороны механизма переключения передач расположен выключатель 13 света заднего хода. При перемещении штока заднего хода наконечник выключателя выталкивается из лунки на штоке и замыкает контакты выключателя фонарей заднего хода. Пружины 17 (см. рис. 90), воздействуя на рычаг переключения передач, устанавливают его в нейтральном положении, при котором нижний конец входит в головку включения третьей и четвертой передач. Для того чтобы ввести нижний конец рычага в пазы на головках включения или первой и второй передачи, или заднего хода, необходимо наклонить рычаг, преодолевая сопротивление пружин. Усилие пружины, которое приходится преодолевать при наклоне рычага для включения заднего хода, больше, чем усилие при наклоне в сторону включения первой и второй передач.

От перемещения вверх рычаг удерживается цилиндрической пружиной, упирающейся одним концом в площадку на сфере рычага, а другим через седло 11 в навернутый на горловину механизма колпак 7', закрытый резиновым уплотнителем 10. Седло пружины изготовлено из металлофторопластовой лепты и не требует смазки в течение всего периода эксплуатации так же, как и сфера рычага.

В сфере рычага имеются два вертикальных паза, в которые входят концы запрессованных в горловину штифтов 6, исключающих поворот рычага вокруг вертикальной оси.

Верхняя и нижняя части рычага переключения передач соединяются через демпфирующее устройство, обеспечивающее гашение вибраций и более мягкое включение передач.

Полость механизма переключения передач, в которой располагаются головки штоков, закрыта штампованным поддоном.

Рис. 89. Механизм переключения передач

Рис. 90. Установка рычага переключения передач

Некоторые рекомендации по обслуживанию и ремонту коробки передач ГАЗ-24

Периодически следует подтягивать крепления коробки передач к картеру сцепления, проверять уровень масла в картере коробки, доливать и заменять масло в соответствии с картой смазки.

Сливать масло перед заменой нужно сразу же после поездки, пока оно горячее. Если отработанное масло оказывается очень грязным и в нем содержатся металлические частицы, то коробку следует промыть жидким минеральным маслом. Эту операцию рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Залить через наливное отверстие с правой стороны коробкив картер 0,9 л жидкого минерального масла.

2. Поднять домкратом одно или оба задних колеса и, включив первую передачу,  пустить   двигатель   и  дать ему поработать   2--3 мин.

3. Слить промывочное масло через сливное отверстие в нижней части картера коробки.

4. Заправить картер свежим маслом до уровня наливного отверстия.

При заправке коробки нельзя проворачивать шестерни, так как это приводит к увеличению количества заливаемого масла (сверх нормы) и может вызвать течь масла через сальники вторичного вала. Уровень масла в коробке проверяют через наливное отверстие, предварительно поставив автомобиль на горизонтальную площадку и спустя некоторое время после поездки, чтобы дать возможность маслу остыть и стечь со стенок, а пене осесть.

В процессе эксплуатации следует обращать особое внимание на состояние сапуна, расположенного с правой стороны удлинителя. Сапун служит для сообщения внутренней полости коробки с атмосферой, и его загрязнение приводит к повышению давления в коробке и появлению течи.

В начальный период эксплуатации возможно небольшое подтекание масла из коробки передач через сальники вторичного вала и забрызгивание пола кузова снизу в зоне колпака скользящей вилки карданного вала.

При демонтаже карданного вала необходимо соблюдать указания, приведенные в разделе "Карданная передача"). Отверстие в удлини-теле нужно закрыть специальной заглушкой или запасной скользя-щей вилкой во избежание вытекания масла из коробки. Если закрыть отверстие в удлинителе печем, то перед снятием коробки с автомобиля следует предварительно слить из нее масло.

Возможные неисправности коробки передач и способы их устранения

Рекомендуемые способы устранения неисправностей, которые могут возникнуть в коробке передач при эксплуатации автомобиля, приведены ниже

Затрудненное переключение передач

 Ухудшение или полное отсутствие синхронизации, вызывающее шум при включении передач переднего хода

Самопроизвольное выключение передач

Шум в коробке передач

Течь масла из коробки передач

 Книга по ГАЗ-24                                                                                     Карданный вал  >

www.long-vehicle.narod.ru