О Г Л А В Л Е Н И Е

ВВЕДЕНИЕ………………………………….…...………………..............................................3

Лабораторная работа № 1

СЦЕПЛЕНИЕ…………………………………………………………………….………….……..4

Лабораторная работа № 2

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ……………………………………………………………………..………11

Лабораторная работа № 3

РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА И КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА…………………………………...28

Лабораторная работа № 4

ВЕДУЩИЙ МОСТ………………………………………………………………………………....42

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………. ……………………… 64

ВВЕДЕНИЕ

Раздел «Основы конструкции шасси автомобиля» является составной частью дисциплин «Автомобили», «Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобиля» и предшествует изучению разделов «Теория автомобиля», «Рабочие процессы и основы конструирования автомобиля» названных дисциплин, а также «Техническая эксплуатация автомобилей», «Производство и ремонт автомобилей» и др. Целью лабораторных занятий является изучение устройства и принципа работы узлов шасси автомобиля. По каждой из лабораторных работ студент составляет отчет, который представляет преподавателю на следующем занятии. Приступая к выполнению всего цикла лабораторных работ, студенты

проходят инструктаж по технике безопасности и правилам пожарной безопасности с отметкой о прохождении в специальном журнале. Перед каждым занятием студент должен ознакомиться с устройством и работой изучаемых узлов и агрегатов автотранспортных средств. В конце занятий оформленный отчет о выполненной лабораторной работе студент

представляет на проверку преподавателю. Отчеты о работе оформляют на листах формата А 4, необходимые схемы вычерчивают аккуратно от руки карандашом. При защите выполненных лабораторных работ студент должен дать ответ на каждый из контрольных вопросов, рассказать об особенностях

Лабораторная работа № 1

СЦЕПЛЕНИЕ

1.Кинематическую схему сцепления

Схема, устройство сцепления ваз 2108-2110

1. Сцепление в сборе

1 – поводок троса; 2 – вилка выключения сцепления; 3 – кожух сцепления; 4 – болт крепления сцепления к маховику; 5 – нажимной диск; 6 – маховик; 7 – ведомый диск; 8 – первичный вал коробки передач; 9 – нижняя крышка картера сцепления; 10 – картер сцепления; 11 – нажимная пружина; 12 – подшипник выключения сцепления; 13 – фланец муфты подшипника; 14 – втулка муфты подшипника; 15 – ограничительная втулка

Номер позиции по схеме	Название узла (детали)	Количество	Материал детали
1	поводок троса	1	сталь
2	вилка выключения сцепления	1
3	кожух сцепления	1
4	болт крепления сцепления к маховику	6
5	нажимной диск	1
6	маховик	1
7	ведомый диск	1
8	первичный вал коробки передач	1
9	нижняя крышка картера сцепления	1
10	картер сцепления	1	алюминиевого сплава
11	нажимная пружина	1
12	подшипник выключения сцепления	1
13	фланец муфты подшипника	1
14	втулка муфты подшипника	1
15	ограничительная втулка	1

2. Таблицу данных по форме:

Данные по параметрам сцеплений	Модель автомобиля
	ЗИЛ- 4314	КамАЗ- 5320	ВАЗ- 2108	ГАЗ- 3110
Тип сцепления	1	2	1	1
Тип привода	Механическая	Гидравлика	Механическая	Гидравлика
Наличие и тип усилителя	Ножное	Ножное	Ножное	Ножное
Наличие и тип гасителя крутильных колебаний	Пружина ведомого диска	Пружина ведомого диска	Пружина ведомого диска	Пружина ведомого диска
Тип и место установки нажимных пружин
Величина зазора между рычагами и выжимным подшипником
Чем передается крутящий момент с кожуха на нажим- ной диск?
Чем регулируется свободный ход педали?

3. Краткое описание работы сцепления или отдельного узла.

Сцепление автомобиля

Главной задачей сцепления является кратковременное отключение двигателя от коробки переключения передач, а также плавное соединение этих агрегатов при работающем двигателе. Сцепление предотвращает резкое изменение нагрузки, обеспечивает ровное трогание автомобиля с места, а также предохраняет детали трансмиссии от перегрузок инерционным моментом, который создается вращающимися деталями мотора при резком замедлении вращения коленчатого вала.

Схема сцепления автомобиля

Водитель включает и выключает сцепление с помощью гидравлического привода, который состоит из следующих элементов:

•        педаль сцепления;

•        главный цилиндр сцепления;

•        рабочий цилиндр сцепления;

•        вилка выключения (называется также приводная вилка сцепления);

•        выжимной подшипник;

•        шланги, по которым течет жидкость сцепления (трубопроводы).

Когда вы нажимаете на педаль сцепления, усилие через специальный шток и поршень передается жидкости (в качестве жидкости сцепления можно использовать обычную тормозную жидкость), которая направляет давление дальше — от поршня главного цилиндра на поршень рабочего цилиндра сцепления. Затем шток рабочего цилиндра передает это усилие приводной вилке сцепления и выжимному подшипнику. Они, в свою очередь, проводят его непосредственно на механизм сцепления.

Все детали сцепления возвращаются в первоначальное положение после того, как водитель отпускает педаль сцепления. Это происходит под воздействием специальных возвратных пружин.

В некоторых автомобилях (в частности, переднеприводных) используется не гидравлический, а механический привод сцепления. В данном случае педаль сцепления связана с приводной вилкой с помощью металлического троса.

Механизм сцепления — устройство, осуществляющее посредством силы трения передачу крутящего момента. Данный механизм позволяет кратковременно отсоединять двигатель от коробки передач и плавно их соединять. Составные части механизма сцепления находятся в металлическом картере, который связан с картером двигателя.

Основными элементами механизма сцепления являются:

•        картер сцепления;

•        кожух;

•        ведущий диск (маховик коленчатого вала двигателя, от которого передается крутящий момент);

•        нажимной диск с пружинами;

•        ведомый диск с износостойкими фрикционными накладками.

Ведомый диск связан с первичным валом коробки передач и постоянно прижат к маховику нажимным диском под силой мощных пружин. Между маховиком, нажимным и ведомым дисками возникает большая сила трения, благодаря чему эти детали при работе двигателя вращаются одновременно, представляя собой единое целое. Происходит это только при отжатой педали сцепления.

Чтобы автомобиль начал движение, нужно прижать ведомый диск, который связан с ведущими колесами, к вращающемуся маховику (то есть включить сцепление). Маховик вращается с угловой скоростью 20–25 об./с, колеса же не вращаются. Поэтому данный процесс выполняется в три этапа (педаль сцепления нажата, передача включена).

Вначале необходимо немного отпустить педаль сцепления: это позволит пружинам нажимного диска подвести к маховику двигателя ведомый диск сцепления так, чтобы они слегка соприкоснулись. Между диском и маховиком возникнет легкое трение, и диск начинает вращаться (а автомобиль, кстати, понемногу двигаться).

Далее следует отпустить педаль сцепления примерно до середины и несколько секунд подержать ее в таком положении. Это нужно, чтобы скорость вращения диска пришла в соответствие со скоростью вращения маховика. Автомобиль при этом ускоряет ход.

Затем педаль сцепления полностью отпускают. В результате оба диска (нажимной и ведомый), а также маховик двигателя вращаются с одинаковой скоростью, представляя собой единое целое. При этом крутящий момент целиком передается на колеса автомобиля через коробку переключения передач, и автомобиль двигается со скоростью, соответствующей включенной передаче.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1Назначение и требования к сцеплению.

Ответ:

Одним из основных показателей сцепления является его способность к передаче крутящего момента. Для ее оценки используется понятие величины коэффициента запаса сцепления ß, определяемой следующим образом:

ß = М_СЦ / М_max

где М_СЦ – максимальный крутящий момент, который может передать сцепление,

М_max – максимальный крутящий момент двигателя.

Помимо общих требований, касающихся каждого узла автомобиля, к сцеплению предъявляется ряд специфических требований, среди которых:

1. Плавность включения. В эксплуатации она обеспечивается квалифицированным управлением, но некоторые элементы конструкции предназначены для повышения плавности включения сцепления даже при низкой квалификации водителя.

2. Чистота выключения. Абсолютное выключение, при котором крутящий момент на выходном вале сцепления равен нулю, труднодостижимо, но если момент, передаваемый выключенным сцеплением, достаточно мал и не мешает включать передачи, то можно считать, что такое сцепление выключено практически чисто.

3. Надежная передача крутящего момента при любых условиях эксплуатации. Слишком низкое значение коэффициента запаса приводит к увеличению времени буксования сцепления при трогании автомобиля (особенно в тяжелых эксплуатационных условиях), повышенному его нагреву и износу. Излишне большая величина коэффициента запаса сопровождается увеличением размеров и массы сцепления, повышением усилия, необходимого для управления им, и ухудшением предохранения трансмиссии и двигателя от перегрузок. Обычно значение коэффициента запаса сцепления составляют 1,4 – 1,7 для легковых и 1,5 – 2,0 для грузовых автомобилей, увеличиваясь до 2,3 на тяжелых тягачах.

4. Минимальная величина момента инерции ведомых частей. Нарушение этого требования не скажется на выполнении сцеплением своих функций, однако будет приводить к удлинению процесса переключения передач и снижению срока службы синхронизаторов коробки передач.

5. Удобство управления. Это общее для всех органов управления требование конкретизируется в виде требований к ходу педали и требуемому для ее нажатию усилию. Действующие в России ограничения в настоящее время составляют 150 Н усилия для автомобилей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н для автомобилей без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм.

2Какие детали сцепления являются ведущими?

Ответ:

Корзина, фередо .

3Через какие детали передается крутящий момент с кожуха на на-

жимной диск в сцеплении автомобилей ГАЗ, ВАЗ, ЗИЛ, КамАЗ?

Ответ:

Первичный вал коробки передач .

4. Назначение и работа гасителя крутильных колебаний ведомого

диска.

Ответ:

Для предохранения валов трансмиссии от крутильных колебаний ставят гаситель крутильных колебаний (демпфер), увеличивающий плавность включения сцепления и повышающий долговечность деталей трансмиссии.

5. Назовите типы приводов выключения сцеплений и объясните ра-

боту одного из них.

Ответ:

Привод фрикционного сцепления может быть механическим, гидравлическим, электромагнитным. На большинстве отечественных легковых и грузовых автомобилей применены механические или гидравлические приводы. Электромагнитные приводы используют при автоматизации управления сцеплением главным образом на легковых автомобилях. Для облегчения управления сцеплением устанавливают механические (сервопружины), пневматические или вакуумные усилители.

В трансмиссии автомобилей гидромуфты применяют в качестве устройств, повышающих плавность трогания автомобиля с места, долговечность трансмиссии и двигателя и т. п. Их устанавливают совместно с фрикционным сцеплением, что позволяет не применять устройств для наполнения и опорожнения. При неподвижном автомобиле и включенной передаче двигатель не останавливается, если в трансмиссии применена гидромуфта. В этом случае насосное колесо вращается, а турбинное неподвижно. При нажатии на педаль подачи топлива возрастает частота вращения насосного колеса, а следовательно, плавно увеличивается передаваемый гидромуфтой крутящий момент. Автомобиль плавно трогается, с места. Частота вращения турбинного колеса может стать больше, чем насосного, например, при движении под уклон. Тогда направление движения жидкости по кругу циркуляции меняется на обратное. Крутящий момент передается от турбинного колеса к насосному, и тем самым достигается торможение двигателем.

6. Какие типы усилителей применяются в приводе выключения

сцепления и в чем их особенности?

Ответ:

Пружина возвратная на вилке сцепления.

7. Какие детали механизма сцепления позволяют обеспечить плавность включения сцепления при трогании с места?

Ответ:

Диск фередо находящаяся в нём пружины .

8. Какие способы крепления фрикционных накладок к ведомому диску вам известны?

Ответ:

Заклёпки .

9. В чем причины неисправности – сцепление «буксует»?

Ответ:

Увеличение зазора на фередо. Сработались накладки на ведомом диске.

10. В чем причины неисправности – сцепление «ведет»?

Ответ:

Большой зазор между лапками и выжимным подшипником .

11. Каков порядок монтажа сцепления на автомобиле?

Ответ:

1 снятие вилку 2 снять коробку 3 отсоединить корзину от моховика 4 вытаскиваешь фередо.

12. Как выполняется регулировка свободного хода педали в приводе

выключения сцепления?

Ответ:

Критерием необходимости регулировки привода сцепления служит полный ход педали сцепления (до упора в коврик), который должен составлять 120–130 мм. По мере износа накладок ведомого диска сцепления педаль приподнимается и ее полный ход увеличивается. Максимально допустимый ход – 160 мм.

13. Как обеспечивается равномерный зазор между ведущими и ведомыми деталями в двухдисковом сцеплении?

Ответ:

Для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии (т. е. для «чистоты» выключения) служат отжимная пружина и регулировочный болт промежуточного диска. Нажимные пружины могут быть цилиндрическими или диафрагменными. Цилиндрические пружины равномерно располагают по периферии диска, а диафрагменную пружину устанавливают одну.

14. Уход за сцеплением и приводом выключения.

Ответ:

В процессе эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы вентиляционные отверстия в картере сцепления и отверстие в нижней части поддона всегда были чистыми.

Подшипник выключения сцепления и его муфту смазывают через колпачковую масленку, расположенную с правой стороны картера сцепления. В приводе выключения сцепления имеется одна точка смазки — кронштейн промежуточных рычагов. Все остальные подшипники — пластмассовые и смазки не требуют.

В процессе эксплуатации необходимо следить за свободным ходом педали сцепления и зазором между подшипником и рычагами нажимного диска, и по мере необходимости регулировать привод, как указано выше. Периодичность смазки и обслуживания должна соответствовать инструкции, прилагаемой к автомобилю.

15. На чем основан принцип действия сцепления?

Ответ:

Назначение сцепления - разъединять двигатель и коробку передач во время переключения передач и вновь плавно соединять их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавное трогания автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя. При резком торможении без выключения сцепления оно, пробуксовывая, предохраняет трансмиссию от перегрузок инерционным моментом. Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией, не пробуксовывая. Подавляющее большинство сцеплений, применяемых на отечественных автомобилях, относится к фрикционным сухим дисковым сцеплениям, в которых используются силы трения сухих поверхностей.

16. В какой момент при движении автомобиля необходимо выключать

сцепление?

Ответ:

После переключения передач .

17. Какие пружины применяются в механизме включения сцепления?

Ответ:

Отжимная пружина которая находится на вилке сцепления и служит вкл и выкл сцепления .

18. Как влияет износ накладок ведомого диска на величину зазора между рычагами и подшипником муфты?

Ответ:

Пробуксовка сцепления .

19. 3а счет чего отходит ведомый диск от ведущих при выключенном

сцеплении?

Ответ:

При нажатии на педаль вал поворачивается и через рычаги и тягу действует на вилку выключения сцепления, а она – на муфту выключения сцепления с выжимным подшипником. Муфта с подшипником перемещается и нажимает на внутренние концы рычагов, которые отводят своими наружными концами нажимной диск от ведомого диска. При этом нажимные пружины сжимаются – сцепление выключено, и крутящий момент от двигателя к трансмиссии не передаётся. После отпускания педали муфта выключения сцепления с подшипником возвращаются в исходное положение под действием пружин. Под действием нажимных пружин нажимной диск прижимается к маховику – сцепление включено, крутящий момент передаётся от двигателя к коробке передач. Плавную передачу крутящего момента при включении сцепления обеспечивают демпферные пружины, вмонтированные в ведомый диск.

20. Чем регулируется установка рычагов в одной плоскости у автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ?

Ответ:

Зазором по линейке .

21. Перечислить отличительные особенности сцеплений автомобилей

ВАЗ, ЗИЛ, КамАЗ.

Ответ:

Однодисковое и двухдисковое , механическое и гидравлическое.

22. Каково назначение радиальных прорезей в ведомом диске?

Ответ:

При нагреве ведомого диска метал расширяется, а разрезы не дают диску деформироваться

23. Как влияет интенсивность охлаждения на работоспособность сцепления?

Ответ:

Диск сцепления не перегревается и не изнашивается

24. Есть ли связь между свободным ходом педали и зазором между

выжимным подшипником и рычагами?

Ответ:

При правильном зазоре будет плавно включаться сцепление .

25. Как предохраняются диски сцеплений от попадания на них смазки?

Ответ:

Пробуксовка сцепления.

Лабораторная работа № 2

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

1. Кинематическую схему коробки передач изучаемой модели автомобиля со спецификацией по следующей форме:

Плакат КПП-15 - коробка переключения передач КамАЗ

Коробка передач десятиступенчатая модели 15 Номер позиции по схеме Название узла (детали) Количество Материал детали 1 коробка передач основная пятиступенчатая 1 2 втулка распорная 3 прокладка уплотнительная 4 делитель передач 5 подшипник передний роликовый ведущего вала 6 вал ведущий 7 гайка кольцевая 8 шайба 9 муфта синхронизатора 10 прокладки регулировочные 11 крышка заднего подшипника ведущего вала Делитель передач: 1 - прокладки регулировочные; 2 - вал ведущий; 3 - кольцо маслонагнетающее; 4 -шарикоподшипник; 5 - крышка задняя подшипника веду­щего вала; 6 - крышка люка; 7 - синхронизатор делителя в сборе; 8 - шестерня ведущего вала; 9 - подшипники шестерни ведущего вала; 10 - роликоподшипник задний; 11 - вал промежуточный Делитель передач — механический, редуктор состоит из одной пары цилиндрических шестерен, ведущего 2 и промежуточного 11 валов, синхронизато­ра 7 и механизма переключения передач. Управление механизмом переключения передач пневматическое. Осевой ход ведущего вала регулируется набором металлических прокладок 1 толщиной 0,2 и 0,3 мм, устанавливаемых между задней крышкой 5 и наруж­ной обоймой шарикоподшипника. На переднем конце вала эвольвентные шлицы двумя проточками разделены на три венца. Зубья крайних венцов тоньше зубьев среднего венца для создания «замка», предотвращающего самовыключение передач в де­лителе. На шлицах подвижно посажен пальчиковый синхронизатор 7 инерционного типа. Ведущая шестерня 8 вращается на двух роликовых подшипниках 9. Маслонагнетающее кольцо 3 подает масло по наклонным сверлениям ведущего вала в его внутреннюю полость, откуда оно попадает в каналы ведущего и ведомого валов основной коробки передач. Промежуточный вал 11 делителя с напрессованной шестерней привода промежуточного вала вращается на двух подшипниках: переднем 12 и заднем 10. Механизм переключения делителя передач за­креплен на картере делителя слева. Привод управления механизмом переключения передач: 1 - кран управления делителем; 2 - опора рычага переключения передач; 3 - переключатель крана; 4 - рычаг переключения передач; 5 - трос крана управления с оплеткой; 6 - головка передней тяги управления; 7 - рычаг наконечника; 8, 22 - контргайки; 9, 21 - винты установочные; 10 - тяга передняя управления; 11 - сухарь шаровой опоры; 12 - кольцо уплотнительное; 13 - втулка шаровой опоры; 14 - пружина; 15 - крышка; 16 - рычаг передней тяги; 17-тяга промежуточная; 18 - фланец стяжной регулировочный; 19 - болт; 20 - опора; 23 - шток рычага переключения передач; 24 - болт крепления регулировочного фланца Опора рычага переключения передач: 1 - кронштейн; 2 -опорная шайба; 3 - чехол; 4 -рычаг наконечника; 5 - уплотнитель люка; 6 - пружина; 7 - полиуретановая втулка; 8 - установочный винт Пневматическая схема системы управления делителем передач: 1 -клапан включения делителя; 2 - упор штока клапана; 3 - кран управления; 4 - клапан редукционный; 5 - механизм переключения передач; 6-воздухораспре-делитель; I - из пневмопривода тормозов; Н, В - низшая и высшая передачи в делителе Коробка передач модели 15— механическая, трехходовая, десятиступенчатая с делителем, снабженным синхронизаторами. Управление коробкой передач механическое, дистанционное, качающимся рычагом, установленным на двигателе, управление делителем —пневматическое с помощью переключателя на рычаге переключения передач. Общее число передач : 10 вперед и 2 назад: Передаточные числа: первая передача низшая 7,82 высшая 6,38* вторая передача низшая 4,03 высшая 3,29* третья передача низшая 2,50 высшая 2.04* четвертая передача низшая 1,53 высшая 1,25* пятая передача низшая 1,0 высшая 0,815 задний ход низшая 7,38 высшая 6,02*

2. Таблицу данных по форме:

Данные по коробке передач	Модель автомобиля
	ЗИЛ- 4314	КамАЗ- 5511	ВАЗ- 2108	ГАЗ- 3110
Тип КП (количество валов,ходов, ступеней)
Количество синхронизаторов и на какие передачи
Детали блокировки синхронизатора
Передаточные числа в КП: – первая передача; – высшая передача; – передача заднего хода

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение и требования к коробке передач.

Ответ:

Коробка передач является конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.

В зависимости от принципа действия различают следующие типы коробок передач:

2.Классификация коробок передач.

Ответ:

ступенчатые;

бесступенчатые;

комбинированные.

Тип коробки передач во многом определяет тип трансмиссии. К ступенчатым коробкам передач относятся:

механическая коробка переключения передач (сокращенное наименование – МКПП);

роботизированная коробка передач (другое наименование – автоматизированная коробка передач).

Механическая коробка передач имеет ручное переключение. В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

-четырехступенчатая коробка передач;

-пятиступенчатая коробка передач;

-шестиступенчатая коробка передач;

-семиступенчатая коробка передач;

-и более.

Роботизированная коробка передач имеет автоматизированное управление. Известными конструкциями роботизированных коробок передач являются коробки передач DSG (Direct Shift Gearbox), SMG (Sequential M Gearbox), Изитроник.

К бесступенчатым коробкам передач относятся вариаторы. Передаточное число в вариаторах изменяется, в отличие от ступенчатых коробок, плавно. Это достигается за счет гидравлического или механического преобразования крутящего момента. Известными конструкциями вариаторов являются Мультитроник, Экстроид.

Комбинированный принцип действия используется в автоматической коробке переключения передач (сокращенное наименование – АКПП, обиходное название – коробка-автомат). Классическая автоматическая коробка передач включает гидротрансформатор, заменяющий сцепление, и механическую коробку передач (обычно планетарный редуктор). На ряде конструкций автоматической коробки передач предусмотрена имитация ручного переключения передач: Типтроник, Стептроник.

Разновидностью автоматической коробки передач является т.н. адаптивная коробка передач, учитывающая стиль вождения конкретного человека.

3. В чем принципиальная разница между устройством коробок пере-

дач переднеприводных автомобилей и с классической компоновкой?

Ответ:

4. Каковы преимущества и недостатки двухвальной и трехвальной

коробок передач?

Ответ: