Карданная передача ЗИЛ-133
Устройство и техническое обслуживание
На автомобилях семейства ЗИЛ-133 применена проходная карданная передача (рис. 5.1), позволяющая осуществлять привод двух ведущих мостов от одного выходного вала коробки передач. Конструкция карданной передачи автомобилей семейства одинакова. Она включает карданные валы, промежуточные опоры, карданные шарниры и шлицевые соединения. Отличия заключаются в числе и длине карданных валов, числе и конструкции промежуточных опор, размере труб карданных валов и размере шарниров.
Все карданные валы автомобиля ЗИЛ- 133Г2 имеют наружный диаметр трубы 77 мм, т. е. как на автомобиле ЗИЛ-130, а карданные шарниры, кроме карданного вала привода заднего моста, — взаимозаменяемые с шарнирами автомобиля ЗИЛ-130.
Карданные валы автомобилей ЗИЛ-133ГЯ и ЗИЛ-133ВЯ, кроме карданного вала привода заднего моста, имеют трубу с наружным диаметром 89 мм, применяемую на автомобиле ЗИЛ-131, а карданные шарниры, взаимозаменяемые с шарнирами автомобиля ЗИЛ-131.
Карданный вал привода заднего моста одинаков для всех автомобилей семейства. Вилки шарниров имеют удлиненные ушки и допускают работу при больших углах, возникающих при взаимном перемещении промежуточного и заднего ведущих мостов. Фланец-вилка шарниров этих валов такая же, как на автомобиле ЗИЛ-157КД, а крестовина как на автомобиле ЗИЛ-130.
Промежуточная опора промежуточного карданного вала 4 автомобиля ЗИЛ-133 Г2 полностью унифицирована с промежуточной опорой автомобиля ЗИЛ-130, а опора основного карданного вала 2 отличается только тем, что наружное кольцо заменено упорной втулкой. Промежуточные опоры карданных валов автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, - 133ВЯ одинаковы.
Рис. 5.1. Карданная передача:
а) - автомобиля ЗИЛ-133Г2; б) - автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, - 133ВЯ; 1 - коробка передач; 2 - основной карданный вал; 3 - промежуточная опора; 4 - промежуточный карданный вал; 5 - карданный вал промежуточного моста; 6 - промежуточный мост; 7 - карданный вал заднего моста; 8 - задний мост.
Основные карданные валы всех автомобилей состоят из тонкостенной трубы с приваренными к ней с одной стороны вилкой для установки крестовины карданного шарнира, а с другой - шлицевым концом для установки фланца крепления карданного вала и промежуточной опоры (рис. 5.2)
Рис. 5.2. Промежуточные опоры карданных валов:
а) - автомобиля ЗИЛ-133Г2; б) - автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, - 133ВЯ; 1 - карданный вал; 2 - втулка сальника; 3 - сальник; 4 - грязеотражатель; 5 - корпус подшипника; 6 - подушка опоры; 7 - подшипник опоры; 8 - фланец; 9 - шайба; 10 - гайка; 11 - шплинт; 12 - упорная втулка; 13 - масленка; 14 - кронштейн крепления опоры; 15 - хомут крепления подушки.
Карданные валы привода мостов (рис. 5.3), кроме карданного вала привода промежуточного моста автомобиля ЗИЛ-133Г2, и промежуточный карданный вал автомобиля ЗИЛ-133Г2 отличаются от основного „карданного вала тем, что у иих вместо шлицевого конца приварена шлицевая втулка, образующая вместе с входящей в нее скользящей шлицевой вилкой шарнира подвижное телескопическое соединение. Карданный вал привода промежуточного моста автомобиля ЗИЛ-133Г2 телескопического соединения не имеет. Основной карданный вал и карданный вал привода промежуточного моста автомобиля ЗИЛ-133ВЯ короче аналогичных валов автомобиля ЗИЛ-133ГЯ.
Карданные шарниры состоят из неподвижной или скользящей вилки и фланца-вилки, соединенных между собой крестовиной, установленной в ушках вилок на игольчатых подшипниках.
Особенностью конструкции шарнира является наличие комплексного уплотнения, состоящего из однокромочной резиновой самоподвижной манжеты 18 (см. рис. 5.3) радиального уплотнения, вмонтированной в обойму подшипника, и двухкромочной резиновой манжеты 17 торцевого уплотнения, установленной на шипе крестовины. В подшипниках крестовины имеется постоянный запас смазки, не требующий пополнения в процессе эксплуатации. В связи с этим на крестовинах отсутствуют масленки.
В подшипники крестовин при сборке на заводе закладывается консистентная смазка марки 158 в строго дозированном количестве: 1,3 г в каждое отверстие шипа и 4 г в каждый подшипник крестовины всех карданных валов, кроме основного и привода промежуточного моста автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, -133ВЯ, для шарниров которых в каждое отверстие шипа закладывается 4 г и в подшипник 4,5 г смазки.
Подшипники крестовин удерживаются в ушках вилок с помощью опорных пластин 15, закрепляемых болтами. Последние стопорятся отгибом усиков стопорных пластин 16.
Шлицевые соединения карданных валов герметизированы заглушкой 6, резиновым 9 и войлочным 11 кольцами. В полость между уплотнителями закладывается консистентная смазка Литол-24 в строго определенном количестве — 240 г для всех шлицевых соединений, кроме шлицевого соединения карданного вала привода промежуточного моста, в которое закладывается 460 г смазки.
Промежуточная опора (см. рис. 5.2) карданного вала выполнена с одним подшипником качения, установленным в резиновой подушке и уплотненным с двух сторон сальниками (манжетами), защищенными грязеотражателями. Полость между сальниками через пресс-масленку заполняется консистентной смазкой. Под шипник вместе с резиновой подушкой и уплотнителями установлен в кронштейне опоры, который крепится болтами к специальному кронштейну поперечины рамы автомобиля.
Карданные валы динамически отбалансированы. Для отметки взаимного расположения деталей отбалансированного карданного вала, имеющего шлицевое соединение, на них наносятся стрелки; одна на скользящей вилке, другая — на шлицевой втулке (см. рис. 5.3).
Устранение дисбаланса карданных валов производится балансировочными пластинами 4, привариваемыми на одном из концов карданного вала — на трубе или на шлицевой втулке. Допустимый дисбаланс основного карданного вала и вала привода среднего моста автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, -133ВЯ — 100 гс - см, а остальных карданных валов автомобилей семейства —70 гс см.
Рис. 5.3. Карданный вал промежуточного и заднего мостов:
1 - фланец-вилки; 2 - крестовина; 3 - скользящая вилка; 4 - балансировочные пластины; 5 - труба карданного вала; 6 - заглушка; 7 - шлицевая втулка; 8 - разрезная шайба резинового кольца; 9 - резиновое кольцо; 10, 11 - разрезные шайбы войлочного кольца; 11 - войлочное кольцо; 13 - гайка сальника; 14 - подшипник шипа крестовины; 15 - опорная пластина; 16 - стопорная пластина; 17 - торцовое уплотнение подшипника; 18 - радиальное уплотнение подшипника.
Техническое обслуживание карданной передачи включает в себя следующие основные операции:
проверку затяжки болтов крепления фланцев карданных валов. Момент затяжки 8—9 кгс м;
проверку крепления кронштейнов промежуточных опор;
проверку затяжки болтов крепления опорных пластин 15 подшипников крестовины. Момент затяжки 1,4—1,7 кгс м;
смазку подшипников промежуточных опор и шлицевых соединений согласно карте смазки;
Для смазки шлицевого соединения надо разобрать вал, промыть шлицы скользящей вилки и внутреннюю полость шлицевой втулки, заложить в нее строго определенное количество свежей смазки, смазав при этом шлицы, и собрать вал.
Ремонт карданной передачи
Демонтаж. Для того чтобы снять карданную передачу с автомобиля ЗИЛ-133ГЯ, -133ВЯ, необходимо ослабить болты крепления всех фланцев валов, а затем, начиная с вала привода промежуточного моста, снимать поочередно остальные карданные валы. Карданный вал с промежуточной опорой вынимается из отверстия кронштейна поперечины рамы в сторону крепления фланца промежуточной опоры.
С автомобиля ЗИЛ-133Г2 карданные валы можно снимать либо поочередно указанным выше способом, либо сразу — основной, промежуточный и вал привода промежуточного моста. Для этого необходимо отвернуть болты крепления фланцев валов на промежуточном мосту, на коробке передач, и болты крепления промежуточных опор на кронштейнах поперечин рамы. После этого, поддерживая карданные валы, опустить их вниз.
Чтобы вынуть один карданный вал или сразу несколько, как у ЗИЛ-133Г2 необходимо несколько сдвинуть его в продольном направлении, освободив из фланцев посадочный цилиндрический поясок фланец-вилки. Если снятый карданный вал предполагается разбирать, то следует замерить его монтажную длину (расстояние между фланцами) с тем, чтобы потом собрать его таким же. Снятые карданные валы перед дальнейшей разборкой должны быть очищены от грязи и промыты.
Запрещается вставлять в шарнир монтажную лопатку или другие предметы с целью проворачивания карданного вала при снятии его с автомобиля или установке, а также для удержания его от проворачивания при подтяжке болтов крепления фланцев, так как это неизбежно влечет за собой повреждение уплотнений и преждевременный выход из строя карданных шарниров. Чтобы удержать карданный вал от проворачивания, достаточно подложить клинья под колесо автомобиля.
Установка карданных валов — в обратной последовательности.
Разборка и сборка промежуточной опоры основного карданного вала. Вынуть шплинт 11 (см. рис. 5.2) и отвернуть гайку 10. С помощью съемника, с опорой на торец шлицевого конца вала снять фланец. У автомобиля ЗИЛ-133Г2 предварительно должны быть сняты хомут кожуха крепления подушки промежуточной опоры, стопорная скоба подушки и кронштейн промежуточной опоры.
Затем на автомобилях ЗИЛ-133Г2 с помощью съемника, с захватом за внутренний грязеотражатель 4 и упором в торец шлицевого конца вала, снять весь комплект деталей промежуточной опоры.
У автомобилей ЗИЛ-133ГЯ и -133ВЯ снять 2 болта, скрепляющие половины кронштейна 14 опоры, и разнять кронштейн. После этого снять с пазов подшипника резиновую подушку опоры. Снять роликовый подшипник вместе с наружным кольцом и манжетами. Внутреннее кольцо подшипника и распорное кольцо сидят на валу с зазором, поэтому свободно снимаются от руки. Манжеты из наружного кольца выпрессовываются с помощью съемника.
В случае необходимости замены на автомобилях ЗИЛ-133ГЯ и -133ВЯ резиновой подушки разбирать полностью опору не требуется. Для этого достаточно снять фланец 8 и два стяжных болта кронштейна 14, разнять половинки кронштейна и снять одну из них в сторону шлицевого конца карданного вала.
Сборка промежуточной опоры — в обратной последовательности. При этом необходимо обращать внимание на то, чтобы подушка была установлена срезанной частью вверх, а корпус 5 подшипника — отверстием под масленку вниз. Фланец основного карданного вала должен быть установлен таким образом, чтобы после соединения с фланец-вилкой ушки фланца- вилки и карданного вала были расположены в одной плоскости.
Разборка и сборка промежуточной опоры промежуточного карданного вала автомобиля ЗИЛ-1 ЗЗГ2. Отвернуть круглую шлицевую гайку крепления подшипника промежуточной опоры, предварительно расконтрив ее отгибкой стопорного уса наружного грязеотражателя. Вынуть шлицевую вилку вместе с уплотнительными деталями и далее с помощью съемника, с упором в торец шлицевой втулки, снять с втулки все детали опоры. Все операции по снятию остальных деталей такие же, как и для промежуточной опоры основного карданного вала автомобиля ЗИЛ-133Г2. При установке скользящей вилки следует руководствоваться указаниями, приведенными в нижеследующем разделе.
Разборка и сборка карданного вала. Отвернуть гайку 13 (см. рис. 5.3) и вынуть скользящую вилку из шлицевой втулки. Затем снять с шлицевого конца скользящей вилки шайбу 8, резиновое кольцо 9, шайбу 10, войлочное кольцо 11, две шайбы 12 и гайку 13.
Сборка — в обратной последовательности. При этом, устанавливая скользящую вилку в шлицевую втулку, необходимо обеспечить расположение стрелок, выбитых на валу и скользящей вилке, одна против другой.
При установке скользящей вилки в шлицевую втулку может образоваться воздушная пробка, которая будет ограничивать перемещение скользящей вилки и тем самым создавать затруднения во время монтажа собранного карданного вала на автомобиль. Для того чтобы устранить образовавшуюся воздушную пробку, необходимо удалить излишний воздух из шлицевого соединения, для чего прокачать 3—4 раза скользящую вилку в шлицевой втулке. После этого установить монтажное расстояние между центрами шарниров, соответствующее длине снятого карданного вала до разборки, установить в проточку шлицевой втулки разрезную шайбу и резиновое кольцо, а разрезные шайбы войлочного кольца и войлочное кольцо — внутрь гайки сальника. При этом разрезные шайбы войлочного кольца должны быть установлены разрезом в разные стороны. Затем надеть гайку сальника на резьбовой конец шлицевой втулки и затянуть гайку.
Разборка и сборка карданного шарнира. Разборка необходима только в случае выхода из строя его деталей. Перед разборкой надо пометить взаимное положение вилок, подшипников и крестовины, затем отогнуть ушки стопорных пластин, вывернуть болты крепления опорных пластин и снять пластины.
Рис. 5.4. Универсальный съемник подшипников крестовин карданных шарниров:
1 - основание; 2 - опоры; 3 - съемный стакан; 4 - головка упорного винта; 5 - траверса; 6 - упорный винт; 7 - прижимная гайка; 8 - опорные колонки.
Перед разборкой шарниров, находившихся длительное время в эксплуатации, целесообразно смочить керосином места установки подшипников.
Нельзя пользоваться молотком при разборке шарнира, так как это приводит к нарушению соосности отверстий в вилках шарнира под подшипники, в результате чего резко снижается долговечность карданного шарнира.
Для разборки шарнира следует использовать универсальный съемник (рис. 5.4), который исключает деформацию вилок и поломку подшипников. На упорном винте съемника укрепляется съемный стакан 3, который при перемещении винта упирается в проушину вилки шарнира, уложенного на опоры. При дальнейшем перемещении винта подшипник крестовины выпрессовывается из проушины и входит в полость стакана, откуда затем легко извлекается. Установив, далее, оставшуюся вилку на свободные шипы крестовины, выпрессовать таким же образом 2 других подшипника.
Этот же съемник может быть использован для запрессовки подшипников в проушины вилок. В этом случае стакан не устанавливается, а подшипник запрессовывается плоской частью головки упорного винта при снятых опорах 2. После запрессовки подшипников* установить опорные пластины таким образом, чтобы выступ на пластине вошел в паз на стакане подшипника. Затем установить стопорные пластины, завернуть болты и застопорить их.
Применение молотка при сборке шарнира с торцевым уплотнением недопустимо, так как возникающее в шарнире (на шипах крестовины) противодавление вследствие наличия смазки не позволяет подшипнику встать на место.
* При установке прежних подшипников они должны быть установлены на те же шипы крестовины и в те же гнезда вилок.
Если с шипа крестовины спрессовывалось торцевое уплотнение, то повторная его установка в шарнир недопустима, так как при этом невозможно обеспечить требуемого натяга торцевого уплотнения на посадочном пояске шипа. При напрессовке нового торцевого уплотнения на посадочный поясок шипа целесообразно пользоваться специальной оправкой. Размеры оправки для шарниров основного карданного вала и вала привода промежуточного моста автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, -133В Я приведены на рис. 5.5, а, а для шарниров остальных карданных валов всех автомобилей семейства — на рис. 5.5, б. После установки торцевого уплотнения оно должно быть обязательно смазано смазкой, применяемой для подшипников крестовины.
В случае замены деталей карданного вала последний должен быть отбалансирован.
Возможные неисправности карданной передачи. При работе карданной передачи может возникнуть ряд неисправностей, связанных как с естественным износом деталей, так и с нарушением правил эксплуатации автомобиля.
К неисправностям, вызванным естественным износом деталей, относятся повышенный люфт в подшипниках шипов крестовины и износ в шлицевом соединении. Первая вызывает появление шума высокого тона, вторая — рывки при трогании с места и при торможении. Обе устраняются только заменой изношенных деталей.
Рис. 5.5. Оправка для напрессовки торцового уплотнения на шип крестовины карданного вала.
К неисправностям эксплуатационного характера относятся изгиб и скручивание вала, ослабление крепления отдельных узлов карданной передачи и повреждение уплотнений подшипников карданных шарниров. Первая неисправность вызывает появление шума и устраняется правкой вала с последующей его балансировкой. Вторая свидетельствует о час- том резком трогании автомобиля с полной нагрузкой в тяжелых дорожных условиях. Устраняется заменой карданного вала.
Ослабление крепления фланцев шарниров, промежуточных опор также вызывает появление шума при движении автомобиля и устраняется подтяжкой крепежных деталей. Поврежденные уплотнительные детали шарниров требуют обязательной замены.
Следует обращать внимание на сохранность резиновой подушки промежуточных опор, а в случае ее разрушения заменять. Так как жесткость этой подушки оказывает большое влияние на характер колебаний карданной передачи и определяет возможность возникновения резонанса, допускается устанавливать только те подушки, которые завод-изготовитель поставляет в запасные части.