Министерство образования культуры и спорта Калужской области

ГОУ СПО « Калужский колледж информационных технологий и управления »

Дипломный проект

По предмету: «Ремонт автомобиля»

Калуга 2008

Введение

Выбор базовой модели ВАЗ-2105 позволил рассмотреть особенности технического обслуживания и ремонта практически всех моделей ВАЗ с классической схемой компоновки (ВАЗ-2101-2107) в связи со значительной унификацией их узлов и агрегатов. Двигатели, устанавливаемые на автомобили ВАЗ с классической схемой компоновки, имеют однотипную конструкцию и отличаются только мощностными характеристиками за счёт изменения их литража и степени сжатия. Конструктивно это обеспечено в основном изменение геометрических параметров отдельных деталей кривошипно-шатунного механизма (размеров цилиндров в блоке, диаметра и хода поршней). В отличие от других двигателей ВАЗ, устанавливаемых на автомобили с классической схемой компоновки, двигатель 2105 имеет вместо цепного ременный привод распределительного вала. Однако, учитывая, что устройство цепного привода распределительного вала двигателей ВАЗ изложено при рассмотрении устанавливаемого на автомобиль АЗЛК-2141-01 двигателя ВАЗ-2106, в книге отображены особенности практически всех моделей двигателей ВАЗ. Трансмиссия всех автомобилей ВАЗ с классической схемой компоновки также имеет аналогичное с ВАЗ-2105 устройство и отличается у различных моделей лишь передаточными числами коробки передач и главной передачи, которые должны соответствовать мощности установленного двигателя. Практически все узлы и детали передней и задней подвесок, ступицы с колёсами и механизмы управления на заднеприводных моделях автомобилей ВАЗ также унифицированы (из основных отличий отметим повышенную жёсткость пружин задней подвески автомобилей с кузовом «универсал» и отсутствием вакуумного усилителя тормозов на первых моделях автомобилей ВАЗ). Основные конструктивные различия заднеприводных автомобилей ВАЗ имеются лишь в элементах кузова (облицовке, оперении, внутренней отделке) и системы электрооборудования (приборах освещения и сигнализации).

Особенности устройства

Карданная передача состоит из двух трубчатых валов, соединенных между собой карданным шарниром, эластичной муфты 23 (рис.А1) и промежуточной опоры 17.

Передний карданный вал 14 изготовлен из тонкостенной трубы, к обеим концам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника расположен фланец 7, который через резиновую муфту 23 соединяется с фланцем 2 вторичного вала 10 коробки передач шестью болтами 1 и 6. Соосность соединяемых валов обеспечивает центрирующее кольцо 15, напрессованное на конец вторичного вала, и центрирующая втулка 4, запрессованная во фланец 7 карданного вала. Кольцо 15 фиксируется на валу стопорным кольцом 16.

Шлицевое соединение смазывается через отверстие, закрываемое пробкой 18. Смазка удерживается резиновым сальником 9, который расположен в стальной обойме 8, а с другой стороны уплотнителем 13, надетым на гайку 12 и поджимаемый ею.

Задний шлицевой наконечник вала 14 опирается на шариковый подшипник промежуточной опоры. На шлицах наконечника гайкой закреплена вилка 28 промежуточного карданного шарнира.

Задний карданный вал также изготовлен из тонкостенной трубы, по концам которой приварены вилки карданных шарниров.

Промежуточная опора поглощает вибрации карданной передачи. Она состоит из кронштейна, закрепленного на поперечине 26 болтами с гайками. Поперечина, в свою очередь, крепится гайками на болтах, приваренных к кузову. На болты крепления поперечины устанавливаются стальные распорные втулки 20 и резиновые изолирующие втулки 19, поджимаемые шайбами. В кронштейне расположена резиновая подушка, которая привулканизирована к поверхностям кронштейна и корпуса подшипника.

В корпусе подшипника расположен радиальный шариковый подшипник с уплотнителями, который фиксируется в корпусе стопорным кольцом. Пылеотражатели, установленные с обеих сторон подшипника, защищают подшипник от воздействия окружающей среды.

Эластичная муфта поглощает шум и вибрации карданной передачи. Она выполнена из шести резиновых элементов 3, между которыми размещены металлические вкладыши 5 с отверстиями для болтов 1 и 6. На вкладышах имеется шесть выступов, три из которых заходят в пазы фланца вторичного вала коробки передач, а остальные - в пазы фланца эластичной муфты. Этим обеспечивается центрирование эластичной муфты на фланцах.

Карданный шарнир состоит из двух закрепленных на валах вилок, которые соединяются между собой крестовиной. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников. Подшипник крестовины уплотняется сальником, расположенным в металлической обойме.

Игольчатые подшипники в сборе фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами, которые по толщине делятся на пять размеров. Подбором стопорного кольца обеспечивается осевой зазор крестовины в пределах 0,01- 0,04 мм.

С 1988 года на автомобили устанавливается кар­данная передача с шарнирами повышенной долговеч­ности. Она внешне отличается увеличенной толщиной вилок по месту установки игольчатых подшипников, отсутствием металлических обойм под сальниками крестовины и более резким переходом трубы пере­днего карданного вала в шлицевой наконечник (примерно под углом 90°). Карданные шарниры имеют улучшенное уплотнение игольчатых подшипников. Это достигается применением сальников радиально-торцевого уплотнения. Корпуса игольчатых подшипников отштампованы из листовой стали, в отличие от точеных из прутковой стали в ранее применяемой карданной передаче.

Новые и ранее выпускаемые крестовины карданных шарниров взаимозаменяемы. Но устанавливать крестовины ВАЗ-2105 в вилки карданных валов ВАЗ-2101 нежелательно, так как в этих вилках уменьшается жесткость штампованных корпусов игольчатых подшипников.

В связи с изменением размеров вилок карданных шарниров изменена технология разборо-сборочных работ новых карданных шарниров. Поэтому в тексте описывается технология ремонта как старых, так и новых шарниров.

Снятие и установка

Установите автомобиль на подъемник или смот­ровую канаву. Поставьте упоры под передние колеса, отпустите стояночный тормоз и установите рычаг переключения передач в нейтральное положение. Поднимите задний мост так, чтобы задние колеса могли свободно вращаться.

Снимите кронштейн безопасности.

Установите хомут А. 70025 на эластичной муфте (рис. 3-14) и, проворачивая вал, отверните гайки болтов крепления фланца эластичной муфты; снимите болты, а затем стяжной хомут.

Отсоедините задний карданный вал от фланца ведущей шестерни главной передачи.

Отсоедините оттяжную пружину направляющей заднего троса стояночного тормоза.

Отсоедините поперечину промежуточной опоры от пола кузова и снимите карданную передачу в направлении передней части автомобиля.

Карданную передачу в сборе устанавливайте на автомобиль в порядке, обратном снятию.

Проверка технического состояния без разборки

Очистив и вымыв валы, проверьте карданные шарниры на легкость и плавность проворачивания вилок и на отсутствие значительных осевых и радиальных зазоров.

Проверьте балансировку карданной передачи на балансировочном стенде, как указано ниже.

Если проворачивание вилок плавное, отсутствуют заедания и ощутимые зазоры в подшипниках крес­товины, дисбаланс карданной передачи не превышает 2,15 Н • мм (220 кгс • мм), а окружной зазор в шлицевом соединении не более 0,30 мм, то разборка карданной передачи не рекомендуется.

Разборка

Нанесите метки (краской или керном), определя­ющие взаимное положение разделяемых деталей, чтобы соединить их при сборке в том же положении и сохранить неизменной балансировку валов.

Установите в тиски передний карданный вал. Снимите стопорные кольца (рис. 3-40).

Примечание. Перед разборкой карданных шарниров нанесите метки на стопорных кольцах и соответствую­щих вилках, чтобы при сборке установить кольца на прежние места.

Выпрессуйте корпуса подшипников из вилки кар­данного шарнира, используя струбцину 67.7823.9522 (рис. 3-41) или выколотку с молотком. В шарнирах новой конструкции выпрессовывать игольчатые подшипники таким образом невозможно из-за уве­личенной толщины вилки шарнира. Поэтому корпуса подшипников выпрессовывают в следующем порядке:

установите карданный вал одной из вилок карданного шарнира на опору 1 (рис. 3-42а) пресса. Через специальную втулку 2 штоком пресса переместите другую вилку (позиция 3) шарнира вниз до упора в крестовину;

повернув вилку шарнира на 180°, повторите указанные операции, то есть переместите другой конец вилки вниз до упора в крестовину. При выполнении этих операций противоположный подшипник кресто­вины частично выйдет из отверстия вилки и в полу­ченный зазор между вилкой и крестовиной можно будет установить втулку 1 (рис. 3-42б) с боковым вырезом;

установив втулку 1 (см, рис. 3-42б) на шип крестовины, переместите вилку шарнира вниз до выпрессовки подшипника 2;

— используя указанные приемы, выпрессуйте другие подшипники крестовины.

Отверните гайку крепления вилки карданного шарнира к переднему валу. Снимите вилку съемником A.4U005/1/5 (рис. 3-43).

Под прессом с помощью подкладных полуколец (рис. 3-44) снимите с переднего вала промежуточную опору в комплекте с подшипником и пылеотражателями.

Для разборки промежуточной опоры снимите сто­порное кольцо (рис. 3-45), затем съемником А.40005/ 2/4/11 выпрессуйте подшипник из опоры (рис. 3-46). Разберите задний вал, используя вышеописанные приемы.

Проверка технического состояния

Проверка эксцентричности

Передний вал. Установите вал в центрах и, провора­чивая, проверьте биение, которое не должно превышать:

— на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых сварных швов — 0,55 мм, по центру трубы — 0,35 мм, по наружным диаметрам шлиц — 0,1 мм.

Задний вал. Установите вал в центрах. Проворачивая вал, проверьте биение, которое не должно превышать:

— на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых
сварных швов — 0,55 мм, по центру трубы — 0,35 мм.

Если биение превышает допустимые пределы, выправьте валы под прессом. При большом биении рекомендуется заменить валы.

Шлицевое соединение

Проверьте окружной зазор в шлицевом соединении скользящей вилки переднего карданного вала. Пре­дельно допустимый окружной зазор по среднему диаметру шлиц 0,30 мм.

Проверьте состояние обоймы и сальника скользя­щей вилки. При необходимости замените сальник, а при повреждении и обойму.

Карданные шарниры

Проверьте состояние корпусов подшипников, игл, шипов крестовины, сальников, обойм и вилок.

Если повреждены или изношены корпуса под­шипников, иглы и шипы крестовины, а также сальники или их обоймы, замените крестовину в сборе с подшипниками.

Диаметр отверстия вилки под игольчатый под­шипник не должен превышать 23,825 мм.

Эластичная муфта

Проверьте состояние резиновых элементов элас­тичной муфты. При наличии трещин или отслоения резины от металлических вкладышей эластичную муфту замените.

Фланец эластичной муфты

Проверьте состояние центрирующей втулки фланца эластичной муфты. При значительном износе или повреждении втулки замените фланец в сборе.

Промежуточная опора

Проверьте состояние подшипника, проворачивая внутреннее кольцо в обоих направлениях и одновре­менно прижимая его к наружному кольцу. При этом внутреннее кольцо подшипника должно вращаться плавно, без заеданий. Проверьте состояние уплотнителей подшипника. Если подшипник изношен или поврежден, замените его новым. Проверьте, нет ли повреждений или деформаций промежуточной опоры, при необходимости замените ее новой.

Возможные неисправности, их причины и методы устранения

Причина неисправности	Метод устранения
Стук в карданной передаче при трогании с места, при резком разгоне или переключение передач
1. Ослабление затягива­ния болтов и гаек крепле­ния эластичной муфты и фланцев карданных шар­ниров 2. Увеличенный окруж­ной зазор в шлицевом со­единении переднего кар­данного вала 3. Увеличенный зазор в подшипниках карданных шарниров	1. Затяните гайки мо­ментами, указанными в приложении 2. Проверьте величину зазора; если он больше 0,30 мм — замените изно­шенные детали 3. Отремонтируйте шарниры с заменой изно­шенных деталей
Шум и вибрация карданной передачи
1. Деформация кардан­ных валов 2. Несовпадение мон­тажных меток переднего вала и соответствующей муфты 3. Дисбаланс кардан­ных валов 4. Износ или поврежде­ние центрирующей втулки фланца эластичной муфты и центрирующего кольца вторичного вала коробки передач 5. Повышенный зазор в подшипнике промежуточ­ной опоры 6. Повреждение проме­жуточной опоры 7.Ослабление затяги­вания гаек крепления по­перечины к кузову автомо­биля 8. Повышенный зазор в подшипниках карданных шарниров или заедание шарниров 9. Ослабление обоймы сальника фланца эластич­ной муфты 10. Ослабление гайки крепления вики переднего карданного вала 11. Недостаточная смаз­ка шлицевого соединения	1. Выправьте па прессе или замените валы 2. Снимите карданную передачу и добейтесь со­впадения меток, нанесен­ных при разборке 3. Проверьте баланси­ровку; при дисбалансе, превышающем 2,15 Н- мм (220 кг/см), действуйте, как описано в главе «Ба­лансировка валов» 4. Замените фланец эластичной муфты в сборе с втулкой и центрирующее кольцо вторичного вала 5. Замените подшипник 6. Замените опору 7. Затяните гайки креп­ления поперечины 8. Отремонтируйте шарниры с заменой изно­шенных деталей 9. Подожмите сальник и обожмите его обойму: при утечке смазки заме­ните сальник 10. Отсоедините перед­ний вал от заднего и затя­ните гайку, после чего гай­ку зачеканьте 11. Смажьте шлицевое соединение смазкой ФИОЛ-1
Утечка смазки
1. Ослабление обоймы сальника фланца эластич­ной муфты, износ уплот­нения 2. Повреждение или из­нос сальников карданных шарниров	1. Подожмите сальник и обожмите его обойму, изношенный сальник за­мените 2. Разберите шарниры и замените сальники

Сборка

Карданные валы собирают в последовательности, обратной разборке, с учетом следующих указаний:

—на шлицевые соединения нанесите смазку ФИОЛ-1;

при соединении деталей совместите метки, нане­сенные на разъединяемые детали перед разборкой;

после сборки шлицевого соединения, прижимая сальник на 0,3-0,5 мм осевой нагрузкой, обожмите обойму на проточке вилки;

гайку крепления вилки переднего карданного ва­ла затяните динамометрическим ключом и зачеканьте.

При сборке промежуточной опоры запрессуйте подшипник оправкой A.70045 (рис. 3-47) и установите в проточке опоры стопорное пружинное кольцо. Наденьте на задний конец переднего карданного вала пылеотражатель 7 (рис.3-48), а затем оправкой А.74035 (рис. 3-49) запрессуйте опору с подшипником и наденьте второй пылеотражатель 12 (рис. 3-48), напрессуйте на вал вилку 11 переднего карданного вала и закрепите ее гайкой: как указано выше.

Сборку карданного шарнира (старой конструкции) проводите в следующем порядке.

Удалив старую загустевшую смазку, заполните полости в шипах крестовины и смажьте внутреннюю поверхности корпусов подшипников смазкой ФИОЛ-2У (0,4-0,6г на каждый подшипник). Шипы крестовины смажьте тонким слоем, чтобы не образовалась воздушная подушка при сборке. Вставьте шипы крестовины в вилку. Наденьте корпуса подшипников с иглами на шипы крестовины и запрессуйте в отверстие вилки усилием 7840 Н (800 кгс). Установите на прежние места согласно меткам стопорные кольца в проточках вилки. Затем проверьте осевой свободный ход крес­товины, который должен быть 0,01 - 0,04 мм. Если свободный ход больше указанного, замените одно стопорное кольцо меньшей толщины на кольцо большей толщины.

В случае замены деталей карданного шарнира под­бор стопорных колец по толщине осуществляется калибром 41.8734.4092, который имеет четыре лепес­тка разной толщины (1,53; 1,56; 1,59; 1,62 мм). Для этого установите стопорное кольцо 2 (рис. 3-50) толщиной 1,56 мм. При запрессовке подшипников, когда крестовина упирается в корпус подшипника (в этом случае зазоров нет) калибром 41.8734.409 определите расстояние между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки. В зависимости от замеренного расстояния с учетом осевого зазора, равного 0,01 - 0,04 мм, вставьте второе стопорное кольцо соответствующей толщины.

Примечание. Стопорные кольца поставляются в за­пасные части пяти (семи)* размеров (по толщине, мм), каждый из которых имеет определенный цвет: 1,50(1,45)* — естественный; 1,53 (1,52)*— темно-коричневый; 1,56 (1,56)* - синий; 1,59 (1,60)* - черный; 1,62 (1,48)* -желтый; (1,64; 1,67)* — цвета не обозначены и их толщина определяется замером.

* Для шарнира новой конструкции

Например, если проходит лепесток 1,56 мм, то следует установить кольцо 1,53 мм. Если лепесток наименьшей толщины (1,53 мм) не входит в канавку, то кольцо замените другим 1,50 мм. Если лепесток наибольшей толщины (1,62 мм) входит в канавку с зазором, то кольцо 2 замените другим, толщиной 1,62 мм.

Установив стопорные кольца, ударьте по вилкам молотком с пластмассовым бойком. Под действием удара и упруго сжатых сальников зазор между донышками подшипников и стопорными кольцами выбирается и появляются зазоры между корпусами подшипников и торцами шипов крестовины. После сборки проверьте легкость проворачивания шарнира и балансировку карданной передачи.

Сборка карданного шарнира со штампованными корпусами игольчатых подшипников из листовой стали имеет свои особенности:

замер зазора между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки проводится двумя ка­либрами, один из которых имеет набор лепестков щупа толщиной 1,45; 1,48; 1,52; 1,56 мм, а другой —1,60; 1,64; 1,67 мм;

если лепесток щупа наименьшей толщины (1,45мм) не входит в зазор между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки, то кольцо 2 (см. рис. 3-50) толщиной 1,56 мм замените другим, толщиной 1,45 мм;

если лепесток щупа наибольшей толщины (1,67мм) входит в зазор неплотно, то установите в данный зазор кольцо толщиной 1,67 мм, кольцо 2 удалите и повторите заново операции по подбору толщины
кольца;

если лепесток щупа входит в зазор плотно, то установите в канавку кольцо, толщина которой равна размеру щупа;

усилие запрессовки игольчатых подшипников в отверстия вилок не должно превышать 10000 Н (1000 кгс);

замер зазора щупом проводите со стороны карданного вала.

Балансировка валов

Если при ремонте заменялись детали карданной передачи, то ее балансировка обязательна. Дина­мическая балансировка карданной передачи проводится на специальном стенде.

При частоте вращения 5500 мин 1 наибольший допустимый дисбаланс на опорах А, В, С (рис. 3-51) не должен превышать 1,71 Н • мм (175 гс • мм), а при проверке балансировки 2,15 Н • мм (220 гс • мм) Уравновешивание достигается привариванием ме­таллических пластин 25 (см. рис.А1).

Технология ремонта шлицевого механизма

Износ шлицев устраняют наплавкой под флюсом с последующим точением наплавленной поверхности, фрезерованием шлицев, закалкой, отпуском и шлифованием.

Износ шлицев по толщине устраняют осадкой или наплавкой под слоем флюса на установке УАНЖ-514 НИИИАТ. Величину износа определяют замером бокового зазора между шлицем и сопряженной деталью. При боковом зазоре более 0,3 мм шлицы ремонтируют. Впадины между шлицами и шлицевую шейку наплавляют продольными швами. Наплавку ведут до диаметра 57 мм (сила постоянного тока 230А, напряжение 27В, проволока марки Нп-30ХГСА диаметром 1,8 мм, скорость наплавки 14,4 м/ч, скорость подачи проволоки 137 м/ч, флюс АН-348А).

Охрана труда

1.Запрещается работать под автомобилем, поднятым домкратом

2.Запрещается курить и пользоваться открытым пламенем при обслуживании автомобиля

3.Инструмент должен быть исправен

4.Рабочее место должно быть чистым

5.Под руками должен быть обязательно ветошь

6.При подъёме автомобиля домкратом обязательно включите стояночный тормоз и подложите под колёса с противоположной стороны подходящие упоры

7.При работе не должно быть лишнего инструмента

8.Запрещается ремонт автомобиля при работающем двигателе

9.Во время разборки и сборки узлов следует применять специальные съёмники и ключи.

Заключение

При выполнении курсовой работы я описал особенности устройства узла.

Узнал, какие могут быть неисправности и как их устранить. Разработал технологию ремонта шлицевого механизма. Графическую часть представил сборочным чертежом карданной передачи на формате А1.