Задний мост ЗИЛ-130 (сборочный чертеж)

1.1 Устройство и работа заднего моста ЗИЛ-130

Общее устройство
Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, изменяя его по величине и направлению. На автомобилях ЗИЛ – 130 ведущими являются задние колеса. Трансмиссия этих автомобилей состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и приводных валов – полуосей. Через эти узлы и агрегаты и передается крутящий момент.
Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от двигателя, временного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передачи и трогании автомобиля с места.
Коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к карданному валу, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки ведущим мостам под изменяющимся углом, т. к. крутящий момент от коробки передач к ведущему мосту должен передаваться под углом, меняющим свое значение при изменении нагрузки и при толчках во время движения автомобиля по неровной дороге.
Главная передача служит для увеличения крутящего момента и передачи его под углом 90о.
Дифференциал – механизм, допускающий вращение колес с разной частотой вращения, чтобы качение ведущих колес происходило без проскальзывания [15].
Полуоси – для передачи крутящего момента от дифференциала к колесам, потому что ведущие колеса должны в определенных условиях вращаться с неодинаковой частотой.


Рисунок 1 – Трансмиссия автомобиля ЗИЛ-130

Главная передача
Валы, приводящие во вращение колеса, на автомобиле размещены по отношению к его оси и к карданному валу под углом 90о. Чтобы увеличить крутящий момент и передать его под углом 90о, применяют главную передачу.
Главная передача может быть одинарной, состоящей из одной пары конических шестерен, и двойной, состоящей из одной пары конических и одной пары цилиндрических шестерен. Передаточные числа главных передач автомобиля ЗИЛ – 130 – 6,32.
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 необходимым 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 [15].
Устройство заднего моста показано на рисунке 1. 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 при-креплена к ним болтами. Коробка дифференциала с коническими шестернями 20 полуосей и сателлитами 17 установлена на двух конических роликоподшипниках 23 [14].
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 84 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.
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 [14].
Дифференциал и полуоси
На поворотах и на неровной дороге при движении по прямой правые и левые колеса проходят неодинаковый путь. Если в этих условиях колеса заставить вращаться с одной скоростью, то одно из ведущих колес (описывающее меньший путь) должно частично проскальзывать относительно дороги. Чтобы качение ведущих колес происходило без проскальзывания, необходимо иметь механизм, допускающий вращение колес с разной частотой вращения. Такой механизм называется дифференциалом. Па автомобилях применяют шестеренчатый дифференциал, который состоит из крестовины, конических шестерен – сателлитов, полуосевых шестерен и коробки.
На цилиндрические пальцы крестовины свободно насажены сателлиты. Крестовина вместе с сателлитами закреплена в коробке дифференциала и вращается вместе с ней. Сателлиты находятся в полном зацеплении с шестернями правой и левой полуоси. Когда автомобиль движется по прямой и ровной дороге, оба ведущих колеса (правое и левое) встречают равное сопротивление качению, при этом ведомая шестерня главной передачи вращает коробку дифференциала с крестовиной и сателлитами [15].

Сателлиты, находясь в зацеплении с правой и левой полуосевыми шестернями, своими зубами приводят их во вращении одинаковой частотой, сателлиты в этом случае вокруг своей оси не вращаются. На поворотах, когда вращение внутреннего колеса замедляется, сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей, в результате чего второе колесо, описывающее больший путь, начинает вращаться быстрее.
Учитывая, что ведущие колеса должны в определенных условиях вращаться с неодинаковой частотой, крутящий момент от дифференциала к колесам должен передаваться через две отдельные полуоси. Каждая полуось соединена с сателлитами дифференциала при помощи полуосевых шестерен. Полуосевые шестерни своими шлинцованными отверстиями насажены на полуось. Другой конец полуосей соединен фланцем со ступицами колес. На грузовых автомобилях установлены полностью разгруженные полуоси, которые передают только крутящий момент. Все остальные нагрузки воспринимаются кожухом полуоси, в которых на подшипниках установлены ступицы колес [15].
У автомобиля ЗИЛ-130 пятая передача прямая, а у автомобиля ЗИЛ-164 эта передача была повышающей, поэтому для обеспечения необходимых тягово-дннамических 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, но 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. [13]
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[14].
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 под-твердили значительное увеличение статической и изгибно-усталостной прочности зубьев, а также долговечности шестерен.
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 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 [14].

Рисунок 1 - Устройство заднего моста ЗИЛ-130:
1 – картер заднего моста; 2 – картер редуктора; 3 и 16 –роликоподшипники вала ведущей цилиндрической шестерни; 4, 13 и 18 – регулировочные прокладки;
5 и 22 – ведущая и ведомая цилиндрические шестерни; 6 и 14 – ведущая и ведомая конические шестерни; 7 и 8 роликоподшипники ведущей конической шестерни; 9 – крышка сальника; 10 – сальник фланца; 11 – фланец ведущей конической шестерни; 12 – регулировочные шайбы; 15 – крышка подшипника;
17 – сателлиты; 19 – чашка дифференциала; 20 – шестерня полуоси;
21 – крестовина дифференциала; 23 – роликоподшипник дифференциала;
24 – тормозная камера; 25 – кронштейн крепления тормозной камеры и вала разжимного кулака тормоза [14].
1.2 Техническое обслуживание заднего моста автомобиля ЗИЛ-130

В результате эксплуатации автомобиля в главной передаче и дифференциале возможны: износ или поломка зубьев шестерен, износ крестовины дифференциала и подшипников, износ или повреждение сальников, подтекание масла в соединениях картера заднего моста. В полуосях возможно их скручивание, износ шлицев, ослабление крепления гаек фланца полуоси к ступице или обрыв шпилек [14].
Неисправности главной передачи внешне проявляются значительным шумом в картере заднего моста при движении автомобиля.
Небольшие зазоры в подшипниках и между зубьями главной передачи устраняют регулировкой, которую должны выполнять опытные механики. При больших износах деталей главной передачи и дифференциала их необходимо заменит.
Износ сальников полуосей может привести к попаданию смазки в тормозные барабаны и отказу работы тормозов, поэтому изношенные сальники нужно заменить. В случае поломки зубьев шестерен главной передачи и дифференциала самостоятельное движение автомобиля невозможно.
ЕО. Проверить работу карданной и главной передач при движении автомобиля.
ТО – 1. Проверить и при необходимости закрепить фланцы карданных сочленений и полуосей. Закрепить крышки картера главной передачи. Проверить уровень масла в картере ведущего моста и, если нужно долить. Смазать карданные сочленения и подвесной подшипник (по графику смазки).
ТО – 2. Проверить наличие люфта в карданных сочленениях. Закрепить фланцы полуосей, карданов и опорный подшипник к раме.
Проверить герметичность соединений ведущего моста. Проверить уровень или заменить масло в картере ведущего моста.
Смазать шлицевую муфту карданной передачи (по графику смазки).

Крестовины карданов смазывают летним или зимним трансмиссионным автотракторным маслом согласно карте смазки, при помощи шприца с наконечником через масленку до тех пор, пока масло не начнет выходить из отверстия, закрытого клапаном с противоположной от масленки стороны (у автомобилей последних выпусков – из-под сальников всех четырех крестовин).
Шлицевую муфту карданной передачи смазывают смазкой УС – 1 или 1–13 при каждом третьем ТО-2. Смазку и шлицевую муфту следует подавать в умеренном количестве для предотвращения выдавливания заглушки. В автомобилях промежуточный опорный подшипник необходимо смазывать смазкой 1–13 при втором ТО-1. На пыльных и грязных дорогах сроки смазки сокращаются вдвое. Для смазки главной передачи автомобилей ЗИЛ-130 применяют летнее и зимнее автотракторное трансмиссионное масло.
Уровень масла в картере ведущего моста проверяют после 3000 км пробега. Уровень масла должен быть у кромки наливного отверстия. Масло в картере ведущего моста меняют согласно карте смазки и при изменении сезона работы. Длительная работа главной передачи и опорных подшипников в значительной степени зависит от качества и чистоты масел. Не допускается применение других масел. Перед заливкой свежего масла картер ведущего моста предварительно нужно промыть жидким маслом или керосином. Для этого после слива отработавшего масла (масло следует сливать нагретым сразу же послу работы) в картер заливают 2–3 л. жидкого масла или керосина, поднимают ведущий мост на козлы, пускают двигатель и, включив прямую передачу, дают поработать 102 мин, после чего сливают масло или керосин, плотно закрывают пробку сливного отверстия и заливают свежую смазку по уровню заливного (контрольного) отверстия. В картер заднего моста автомобилей заливают масло в количестве 4,5 л. для ЗИЛ-130 [14].





1.3 Разборка и сборка заднего моста автомобиля ЗИЛ-130

Перед разборкой необходимо отвернуть сливную пробку и слить масло.
Разборку заднего моста надо проводить в следующем порядке [16]:
- отвернуть гайки крепления полуосей и вынуть полуоси с помощью демонтажных болта
- снять прокладки фланца полуоси;
- отвернуть контргайку наружного подшипника ступицы, снять стопорную шайбу, отвернуть внутреннюю гайку подшипника ступицы;
- снять тормозной барабан со ступицей сборе;
- легкими ударами молотка через медную или алюминиевую оправку по внутреннему кольцу внутреннего подшипника выпрессовать манжету, упорную шайбу и внутреннее кольцо подшипника. Манжета подлежит замене при затвердевании рабочей кромки или наличии трещин из-за старения резины;
- в случае замены подшипников выпрессоватъ из ступицы наружное кольцо внутреннего подшипника с помощью съемника и ухвата. Лапки захвата подвести под торец кольца и развести до упора ввертыванием болта в ось . Снять кольцо подшипника вращением винта съемника;
- выпрессоватъ аналогичным образом наружное кольцо наружного подшипника ступицы;
- отвернуть болты крепления и снять маслоотражатель в сборе;
- свернуть гайки, вынуть болты крепления тормоза к фланцу картера и снять тормоз в сборе и кронштейны маслоотражателя;
- отвернуть гайки болтов крепления и снять переходник фланца ведущей шестерни;
- вывернуть болты крепления редуктора к картеру и снять редуктор с помощью демонтажных болтов;
- снять прокладку редуктора;
- вывернуть сапун;
- для снятия изношенной втулки манжеты с цапфы картера снять слой металла с поверхности втулки глубиной не менее 3 мм в двух диаметрально противоположных местах (твердость поверхностного слоя втулки не менее 50 HRC) и разрубить зубилом втулку, не повреждая поверхность цапфы картера моста. [16]
Сборку необходимо проводить в следующем порядке [16]:
1. Напрессовать втулки манжет на цапфы моста до упора. Фаска на наружной поверхности втулки должна быть обращена к цапфе.
2. Ввернуть в картер заднего моста сливную пробку.
3. Установить на картер заднего моста прокладку картера редуктора.
4. Установить в картер заднего моста редуктор в сборе. Перед установкой редуктора следует убедиться, что лепестки стопорной пластины болтов крепления крышек подшипников дифференциала не выступают за на-ружный посадочный диаметр крышки. При необходимости подогнуть лепестки.
5. Закрепить редуктор болтами с пружинными шайбами. Момент затяжки болтов 90-110 Н-м (9~11 кгс-м).
6.Ввернуть и законтрить болты для демонтажа редуктора.
7. Установить переходник фланца ведущей шестерни и затянуть гайки болтов крепления моментом 50-62 Н-м (5,0-6,2 кгс-м).
8. Установить сапун.
9. Установить на фланцы картера моста левый и правый тормоза в сборе и кронштейны маслоотражателя, затянуть гайки болтов крепления моментом 50-80 Н-м (5,0-8,0 кгс-м).
10. Установить маслоотражатели в сборе с уплотнительными кольцами и трубками и закрепить болтами.
11. Запрессовать с помощью оправки в ступицу до упора наружные кольца подшипников.
12. Вставить внутреннюю обойму подшипника, установить упорную шайбу и запрессовать с помощью оправки манжету ступицы, предварительно заполнив полость манжеты на 2/3 ее объема смазкой Литол-24 и смазав поса-дочные поверхности маслом, применяемым в мосту. Манжета должна быть запрессована без перекоса таким образом, чтобы наружный торец манжеты был утоплен относительно торца ступицы на 2,0-2,3 мм. Допуск параллельно-сти заднего торца манжеты относительно торца ступицы составляет 0,15 мм.
13. Установить правую и левую ступицы с тормозными барабанами в сборе соответственно на правую и левую сторону картера моста. Перед установкой ступиц смазать уплотнительные кольца маслоотражателей смазкой Литол-24.
14. Установить на цапфы картера моста внутренние кольца наружных подшипников на левой и правой стороне.
15.Навинтить на цапфы гайки подшипников ступиц со штифтом.
16. Отрегулировать подшипники ступиц следующим образом (регулировка проводится до установки колес):
- проворачивая тормозной барабан со ступицей, затягивать гайку крепления подшипников до тех пор, пока тормозной барабан не станет туго вращаться. При этом тормозные колодки должны быть сведены.
Проворачивание необходимо для обеспечения правильного положения роликов в подшипниках;
-отпустить гайку на 1/8 оборота;
-установить стопорную шайбу и убедиться, что стопорный штифт на гайке вошел в одну из прорезей стопорной шайбы; если штифт не входит в прорезь, то гайку необходимо повернуть так, чтобы штифт вошел в ближайшую прорезь стопорной шайбы;
-навинтить и затянуть контргайку моментом 250-320 Н•м (25-32 кгс-м);
-проверить регулировку (при правильной регулировке подшипников тормозной барабан должен свободно вращаться без заеданий, осевого перемещения и качки).
17. Установить на шпильки ступиц прокладки полуоси.
18. Вставить полуоси и затянуть гайки их крепления моментом 110-140 Н-м (11-14 кгс-м).
19. Установить и законтрить контргайками болты для демонтажа полуосей.
20. Заправить мост маслом согласно Карте смазки, заполнить ступицы этим же маслом путем поочередного наклона каждой стороны моста на высоту не менее 200 мм.
21. Проверить у собранного моста уровень шума, нагрев и отсутствие течи масла на переднем и заднем ходу при частоте вращения ведущей шестерни 1000, 1500, 3000 мин, как вхолостую, так и с подтормаживанием обеих полуосей. Крутящий момент на ведущей шестерне должен быть в пределах 20-30 Н-м(2-3 кгс-м).
Проверить работу дифференциала при частоте вращения 1000 мин, поочередно подтормаживая каждую из полуосей.

Допускается небольшой равномерный шум. Течь масла не допускается.
Общее время проверки и обкатки моста около 5 мин. [16]
Лучшие результаты при контроле даст проверка на подогретом до 45~75 °С масле, при избыточном давлении внутри моста 20-30 кПа (0,2-0.3 кгс/см2).
22. Проверить выходное напряжение датчика АБС в контакте с ротором при вращении ступиц с частотой 12—16 мин1 в течение 0,5-1 мин. Выходное напряжение должно быть не менее 95 мВ, отношение максимальной амплитуды сигнала к минимальной не должно превышать 1,25 [16].