2017-11-01
5598
ВВЕДЕНИЕ
В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.
Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). В процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущей ремонт (ТР), который осуществляет путем замены отдельных деталей и агрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в техническом исправном состоянии.
При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный текущий или капитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).
|
|
|
Целью данного проекта является разработка технологического процесса сборки заднего моста автомобиля ГАЗ-3221 с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, что обеспечит повышение качества и снижение затрат на КР, улучшит условия труда АРП.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Назначение заднего моста автомобиля ГАЗ-3221
Задний мост – это механизм, служащий для передачи усилий на колеса и последующего их движения. Путь передачи крутящего момента начинается с двигателя. Затем мощность переходит на коробку передач, после на карданный вал, главную передачу, дифференциал и полуоси. Только после этого тяговые усилия приводят в действие колеса.
Конструкция.
Сам механизм состоит из следующих деталей:
- Пустотелой балки, включающей в себя 2 штампованных кожуха, соединенных между собой.
- Картера редуктора и самого редуктора моста.
Все эти устройства тесно связаны между собой. Так, концы штампованных кожухов привариваются к фланцам, которые, в свою очередь, имеют отверстия для сальников и подшипников. Благодаря наличию этих деталей снижается риск утечки масла из оси.
Наружный конец полуоси устанавливается тормозной барабан. Задний мост, имеет в своей конструкции балку. На ее внутренней стороне привариваются направляющие полуосей, а на наружной - штампованная крышка. В крышке есть специальное маслоналивное отверстие, которое закрывается конусной пробкой. Средняя часть балки расходится и имеет небольшой проем, в котором крепится картер редуктора. Снизу детали есть маслосливное отверстие. В него вкручивается магнитная пробка, которая предотвращает внезапную утечку жидкости во время движения автомобиля.
|
|
|
Составные части и принцип работы, и материал заднего моста автомобиля ГАЗ-3221
Особенности конструкции картера заднего моста представлены на рисунке 1.
На автомобиле размещен жесткий задний мост в виде балки, состоящей из картера основной передачи и запрессованных в нее кожухов полуосей. Основная передача с дифференциалом представляют редуктор, который устанавливается в отверстие картера и крепится болтами.
Основой заднего моста является его картер, состоящий из двух половин — верхней и нижней, штампованных из листовой стали толщиной 3,4 мм и сваренных между собой двумя продольными швами.
Некоторые автомобили комплектуется неразъемным редуктором, части которого непосредственно размещены внутри картера моста.
Основная передача - гипоидная, ось ведущей шестерни смещена вниз сравнительно оси ведомой на 42 мм. Передаточное число основной передачи - 5,125 (на автомобилях с двигателями ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406), или 4,556 (с двигателями УМЗ-4215).
Ведущая шестерня изготовлена вместе с валом и помещена на 2-х конических роликовых подшипниках.
Преднатяжение подшипников автомобиля ГАЗ-3221 производится распорным кольцом, размещенным на вал между ними.
Размещение ведущей шестерни сравнительно ведомой задано корректировочным кольцом, помещенным между ее внутренним подшипником и шестерней.
Ведомая шестерня зафиксирована болтами к коробке дифференциала и совместно с ней выставлена на 2-х конических роликовых подшипниках.
Расположение подшипников корректируются кольцевыми гайками и изменяется расположение ведомой шестерни сравнительно ведущей.
.
| Рисунок -1. Картер заднего моста автомобиля ГАЗ-3221 | |
| 1 - тормозной барабан заднего моста; 2 - ступица заднего колеса; 3 - манжета ступицы 2,2-65х90-1; 4 - шайба упорная; 5 - кожух полуоси автомобиля; 6 - подшипники ступицы; 7 - гайка подшипников; 8 - контргайка; 9 - фланец полуоси; 10 - шпилька ступицы; 11 - прокладка полуоси; 12 - коробка сателлитов дифференциала правая; 13 - картер заднего моста; 14 - шайба опорная шестерни; 15, 19 - полуосевые шестерни; 16 - шайба опорная сателлита; 17 - сателлиты; 18 - ось сателлитов; 20 - коробка сателлитов дифференциала левая; | 21 - балка; 22 - полуось; 23 - гайка подшипников дифференциала; 24 - подшипник дифференциала; 25 - ведомая шестерня основной передачи; 26 - сапун; 27 - гайка; 28 - шайба; 29 - фланец ведущей шестерни; 30 - манжета; 31 - грязеотражатель; 32, 34 - подшипники ведущей шестерни; 33 - распорное кольцо; 35 - корректировочное кольцо; 36 - ведущая шестерня; 37 - картер редуктора автомобиля ГАЗ-3221; 38 - болт; 39 - стопорная полоса. |
Коробка сателлитов дифференциала автомобиля ГАЗ-3221состоит из 2-х звеньев, объединенных болтами. В ней размещены четыре сателлита,
две оси сателлитов и две полуосевые конические шестерни с опорными шайбами. Шлицевые концы полуосей входят в шлицевые отверстия полуосевых шестерен. На противоположных концах полуосей изготовлены фланцы, которые объединены со ступицами задних колес с помощью восьми шпилек с гайками. Каждая ступица установлена на кожухе полуосей заднего моста на 2-х конических роликовых подшипниках. Они корректируются гайками, накрученными на резьбовые концы кожухов. В ступицу запрессованы шесть болтов, к которым гайками прикрепляются парные задние колеса с тормозным барабаном.
Смазка заднего моста автомобиля ГАЗ-3221 производится трансмиссионным маслом, залитым в картер в количестве 3,0 л (2,2 л - для моста с не разборным редуктором). Подшипники колес смазываются этим же маслом, поступающим по кожухам полуосей в ступицы из картера. От вытекания масло защищено резиновыми манжетами, расположенными в ступицах и на валу ведущей шестерни. Для предупреждения увеличения давления внутри моста при его работе с левой стороны картера размещен сапун.
|
|
|
Корпус картера заднего моста изготавливается из материала Сталь 40.
Характеристика материала детали представлена в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристика материала Сталь 40.
| Марка | Сталь 40 |
| Классификация | Сталь конструкционная углеродистая качественная |
| Применение | Применяется для изготовления деталей с длительным сроком службы при температуре до 425 градусов - трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки. |
Характеристика материала детали по химическому составу представлена в таблице 2.
Таблица 2 – Химический состав материала 40 в процентах. ГОСТ 1050 - 88
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
| 0.37 - 0.45 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | до 0.3 | до 0.04 | до 0.035 | до 0.25 | до 0.3 | до 0.08 |
Механические свойства материала детали представлено в таблице 3.
Таблица 3 – Механические свойства при Т=20oС материала 40
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Лист термообработ., ГОСТ 4041-71 | 4 - 14 | 510-660 | ||||||
| Трубы холоднокатан. | Нормализация | |||||||
| Трубы горячекатан. | ||||||||
| Пруток калиброван., ГОСТ 10702-78 | Отжиг | |||||||
| Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88 | ||||||||
| Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88 | ||||||||
| Прокат, ГОСТ 1050-88 | до 80 | Нормализация | ||||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2284-79 | 690-1030 | |||||||
| Лента отожжен., ГОСТ 2284-79 | 440-690 | |||||||
| Полоса, ГОСТ 1577-93 | 6 - 60 | Нормализация | ||||||
| Твердость 40, Лист термообработ. ГОСТ 4041-71 | HB 10 -1 = 167 МПа |
| Твердость 40, Прокат калиброван. нагартован. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 241 МПа |
| Твердость 40, Прокат горячекатан. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 217 МПа |
| Твердость 40, Прокат калиброван. отожжен. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 197 МПа |
| Твердость 40, Прокат горячекатан. отожжен. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 187 МПа |
Физические свойства стали марки 40 приведены в таблице 4:
|
|
|
Таблица 4 – Физические свойства и характеристики стали при различных температурах и других условиях.
| T Град | E 10- 5 МПа | α 10 6 1/Град | λ Вт/(м·град) | p кг/м3 | C Дж/(кг·град) | R 10 9 Ом·м |
| 2.13 | 51.5 | |||||
| 2.1 | 11.9 | 50.6 | ||||
| 1.98 | 12.7 | 48.1 | ||||
| 1.9 | 13.5 | 45.6 | ||||
| 1.85 | 14.05 | 41.9 | ||||
| 1.79 | 14.5 | 38.1 | ||||
| 1.67 | 14.9 | 33.5 | ||||
| 1.6 | 15.15 | |||||
| 12.5 | 24.8 |
Механические свойства:
| sв | - Предел кратковременной прочности, [МПа] |
| sт | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
| y | - Относительное сужение, [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость, [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю, [МПа |
Физические свойства:
| T | - Температура, при которой получены данные свойства, [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода, [МПа] |
| a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T), [1/Град] |
| l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)] |
| r | - Плотность материала, [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Дефектация заднего моста автомобиля ГАЗ-3221
Дефектацию заднего моста автомобиля ГАЗ-3221 во время эксплуатации транспортного средства выполняют по таблице 5.
Таблица 5 – Возможные неисправности заднего моста
| ПРИЧИНА | МЕТОД УСТРАНЕНИЯ |
| Повышенный шум со стороны задних колес | |
| Ослабло крепление колеса | Затяните болты крепления колеса |
| Износ или разрушение шарикового подшипника полуоси | Осмотрите полуось и замените подшипник |
| Постоянный повышенный шум при работе заднего моста | |
| Балка заднего моста деформирована | Выправьте балку и проверьте ее размеры |
| Полуоси деформированы и имеют недопустимое биение | Выправьте полуоси. Если они значительно повреждены, замените новыми |
| Износ шлицевого соединения с полуосевыми шестернями | Замените изношенные или поврежденные детали |
| Неправильная регулировка, повреждение или износ шестерен или подшипников редуктора | Определите неисправность и отремонтируйте редуктор |
| Недостаточное количество масла | Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли утечки через уплотнения или в балке заднего моста |
| Шум при разгоне автомобиля | |
| Износ или неправильная регулировка подшипников дифференциала | Снимите редуктор, отремонтируйте, при необходимости замените детали |
| Неправильно отрегулировано зацепление зубьев шестерен главной передачи при ремонте редуктора | Отрегулируйте зацепление |
| Повреждение подшипников полуоси | Замените подшипники |
| Недостаточное количество масла | Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли подтекания в уплотнениях или в балке заднего моста |
| Шум при разгоне и торможении автомобиля двигателем | |
| Износ или разрушение подшипников ведущей шестерни | Замените поврежденные детали |
| Неправильный боковой зазор между зубьями шестерен главной передачи | Проверьте шестерни и замените поврежденные, восстановите нормальный боковой зазор между зубьями шестерен |
| Шум при движении на повороте | |
| Тугое вращение сателлитов на оси | Замените поврежденные или изношенные детали |
| Задиры на рабочей поверхности оси сателлитов | Небольшую шероховатость зачистите тонкой наждачной шкуркой, при невозможности устранить дефект замените ось сателлитов |
| Заедание шестерен полуосей в коробке дифференциала | При незначительных повреждениях шестерен и сопряженных поверхностей в коробке дифференциала зачистите их наждачной шкуркой, поврежденные детали замените новыми |
| Неправильный зазор между зубьями шестерен дифференциала | Отрегулируйте зазор |
| Повреждение подшипников полуосей | Замените подшипники |
| Стук в начале движения автомобиля | |
| Увеличенный зазор в шлицевом соединении вала ведущей шестерни с фланцем | Замените фланец и шестерни главной передачи |
| Увеличенный зазор в зацеплении шестерен главной передачи | Отрегулируйте зазор |
| Износ отверстия под ось сателлитов в коробке дифференциала | Замените коробку дифференциала |
| Ослабли болты крепления штанг задней подвески | Затяните болты |
| Утечка масла | |
| Износ или повреждение сальника ведущей шестерни | Замените сальник |
| Износ сальника полуоси, определяемый по замасливанию тормозных щитов, барабанов и колодок | Проверьте биение полуоси, прогиб балки; выправьте или замените поврежденные детали. Замените сальник |
| Ослабление болтов крепления картера редуктора заднего моста; повреждение уплотнительных прокладок | Затяните болты; замените уплотнительные прокладки |
