А что если…
Каких либо стуков не было. Неожиданно правое заднее колесо отделилось от автомобиля и продолжило движение самостоятельно. В езде, торможении принимал участие уже тормозной барабан. Рядом с дорогой был мелкий кустарник. Скорость была примерно 90 км/ч. колесо укатилось так, что его после часа исканий не нашли. Пришлось ставить запаску, позаимствовав по одному болту с других колес. Конечно все четыре болта крепления колес (S19; М12х1,25) враз не отвернулись. Вероятно, какое-то время колесо держалось на болтах-штифтах (S10; М8).
Сзади появилось постукивание. Нужно было бы остановиться и попытаться определить, что же стучит. Однако водитель продолжал движение. Кончилось все, как и в первом случае, отделением колеса от автомобиля. Верно, колесо не потерялось. Но простого выхода из ситуации не получилось. Болты, прежде чем покинуть полуось, совершенно испортили резьбу так, что пришлось искать новую полуось.
В автосервисах колеса обычно снимают и устанавливают с использованием подъемника, удобнее работать. Слесарь наживил болты всех колес, опустил автомобиль, а здесь его отвлекли. Клиент отправился в путь с незакрепленными колесами. В результате произошло то, что произошло в рассмотренных выше случаях.
Впереди, вроде в двигателе, появились стуки, вроде не такие уж и сильные, решили доехать до дома, не останавливаться же на дороге. Как потом оказалось, отвернулся болт крышки шатуна, второй болт просто сломался. Поршень с шатуном упали на коленчатый вал и, отброшенные последним, пробили стенку блока цилиндров в нижней части. Двигатель был выведен из строя.
При ремонте передней подвески (рис. 76) повредили шестигранник гайки (S17; М12х1,25) – 3 , крепления оси нижнего рычага – 4 . поскольку подходящей гайки с такой резьбой не нашлось, две грани поврежденной гайки сточили под размер 14 мм.
Здесь необходимо небольшое отступление. Мощность, которую гасят тормоза, в несколько раз превышает мощность двигателя. А что касается передних неведущих колес, то здесь сила торможения больше силы действующей при движении, больше в сотни раз.
К сожалению, дефектная гайка крепления оси нижнего рычага была установлена впереди. При не столь уж сильном торможении, она просто сорвалась с болта (упругая деформация, мелкий шаг резьбы). Оставшейся задней гайке удержать ось нижнего рычага не удалось.
Была предпринята попытка разобрать автоматическую коробку передач (АКП). Винты с резьбой с небольшими номинальными диаметрами с присоединительными поверхностями, показаны в таблице 4. Отвернуть винты при помощи бит (рис. 37) не удалось. Биты просто ломались. Затяжка крепежа АКП производится при помощи профессионального инструмента с гидроприводом.
Рис. 76. Передняя подвеска "Жигулей": 1 – поперечина передней подвески, 2 – ось нижнего рычага, 3 – гайка болта оси нижнего рычага, 4 – нижний рычаг, 5 – поворотная цапфа (кулак, стойка), 6 – верхний рычаг
При сборке двигателя иномарки при креплении головки блока цилиндров, обнаружили, что при рекомендуемом моменте затяжки крепежа, головка не зажимает прокладку. Первое, о чем подумали в резьбовых колодцах блока – масло. Проверили, масла нет. В чем же дело, понять так и не смогли. Обратились на фирменный автосервис, там (за $100) объяснили, как необходимо производить затяжку (сообщили формулу затяжки).
Оказывается, резьба выполнена настолько точно, что препятствием при затяжке болтов является даже воздух в резьбовом колодце, а формула затяжки содержит буквы «lö» - выдержка. Так вот, у упомянутой иномарки процесс затяжки крепежа продолжался три часа с обходами при определенных крутящих моментах и, что самое главное, с этим самым «lö».
Если у грузовых автомобилей домкраты чаще всего гидравлические, то у легковых обычно с передачами винт-гайка. Особенность этой передачи в том, что резьба гайки работает (подъем, опускание) постоянно. Изнашивается она быстрее и, при достаточно большом износе, срывается с винта. Работая с домкратом всегда необходимо предвидеть вероятность этого события. Лучше штатный домкрат использовать только в дороге, а для обслуживания, ремонта приобрести гидравлический (он более тяжелый).
Несколько экзотических случаев, связанных с обычаем ездить на автомобиле «до упора» – утильного состояния.
На ходу снялась «баранка», рулевое колесо, при повороте направо у автомобиля, который сейчас иномарка, упала на дорогу дверь водителя.
Очень часто от резьбовых соединений зависит величина динамических нагрузок. Динамические нагрузки, в связи с появлением зазоров в соединениях, могут превысить максимальные расчетные в 2…3 раза.
Для примера рассмотрим соединение ведомого (вторичного) вала коробки передач с карданным валом (рис. 77).
Гайка 1 застопорена отгибной шайбой 3. Назначение гайки 1 закрепить фланец 5 муфты на ведомом валу 2 коробки передач. В случае ослабления гайки 1 фланец 5 получает излишнюю подвижность относительно шлицевого конца ведомого вала 2. Если не обращать внимания на стуки, ведомый вал 2 (шлицы) полностью выходят из строя.
Широко распространенное конструктивное решение, когда опоры подшипников из условия сборки выполняются разъемными.
Например, опоры подшипников коробки дифференциала (рис. 78). Конические подшипники 5 (преднатяг) и зацепление шестерен 2 и 3 (пятно контакта, боковой зазор) регулируются «гайками» 4. Опорные поверхности подшипников находятся в картере редуктора 1 и в крышках 6. Обработка постелей подшипников производится одновременно при нормированной затяжке болтов 7 крышек 6.
Во всех инструкциях по обслуживанию и ремонту автомобилей сказано, что крышки 6 подшипников 1 нельзя менять местами. А что если…
Ось отверстий параллельна и располагается вне плоскостей разъема, в этом случае, если поменять крышки местами, можно и не заметить каких-либо отклонений. Но совсем другое, если ось, упомянутых отверстий (постелей подшипников) пересекает плоскости разъема. В этом случае у одного подшипника ось оказывается над, а у другого под плоскостями разъема. Если при этом поменять крышки местами, то получим следующее. Там, где ось над, это будет равнозначно «подъему» крышки, а где под – «опусканию». В первом случае крышка как бы поднимется, во втором – опустится относительно подшипника. Болты 7 первой крышки требуемым моментом не затянуть, при деформации наружного кольца подшипника он заклинивает. У второго подшипника, при затяжке болтов требуемым моментом, посадка подшипника оказывается более свободной.
Рис. 77. Соединение ведомого вала коробки передач с карданным валом эластичной муфтой: 1 – гайка; 2 – ведомый вал коробки передач; 3 – отгибная шайба; 4 – болт эластичной муфты (6 шт); 5, 6 – фланцы муфты; 7 – эластичная муфта; 8 – карданный вал
Рис. 78. Редуктор ведущего моста: 1 – картер редуктора, 2 – ведущая шестерня, 3 – ведомая шестерня, 4 – регулировочная «гайка», 5 – подшипник, 6 – крышка подшипника, 7 – болт крепления крышки, 8 – коробка дифференциала, 9 – стопорная пластина
В заключение отметим одно важное обстоятельство. В любой машине нельзя применять случайный крепеж, он может не соответствовать действующим нагрузкам. У ответственных болтов (винтов) на торце головки могут быть, к примеру, цифры 100, 120. Это означает, что материал имеет прочность на разрыв (σВ) 100 и 120 кгс/мм2 (другое название предела прочности σВ – временное сопротивление, отсюда буква В в обозначении).
У нас прочность крепежа регламентируется ГОСТ 1759-87. А обозначения классов прочности, к примеру, болтов (винтов) будут такие: 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. В обозначении классов прочности зашифрованы пределы прочности (σВ) и текучести (σТ). Так класс прочности 5.8 означает, что у материала σВ = 5 . 10 = 50 кгс/мм2, σТ = 5 . 8 = 40 кгс/мм2; класс прочности 12.9: σВ = 12 . 10 = 120 кгс/мм2, σТ = 12 . 9 = 108 кгс/мм2.
Болты класса прочности 6.6 могут быть изготовлены из стали 45 ГОСТ 1050-88, болты с классами прочности от 8.8 до 12.9 изготавливают из легированных сталей (ГОСТ 4543-71): 35Х, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА и других.
Становится нормой и указание на крепеже (гайки, болты) момента затяжки.