Замена сальника
В принципе, необходимость замены сальника определяется по быстрому снижению уровня масла в картере заднего моста из-за утечки его через сальник до уровня, нарушающего нормальную работу редуктора. Учитывая достаточно тяжелые условия работы сальника, высокие окружные скорости (см. табл. 4), насосное действие переднего подшипника (подает масло к сальнику), понижение вязкости масла (разогрев до 90°С), допускается запотевание горловины картера и даже образование отдельных капель. Встречаются редукторы и с полностью сухой (не смоченной маслом) горловиной.
Прежде чем заменить сальник, необходимо провести две проверки. Первая — не закупорился ли засохшей грязью сапун. Если сапун не работает, тогда нагрузка на сальники заднего моста при нагреве редуктора значительно увеличивается (повышается давление в редукторе и в заднем мосту) и они начинают пропускать масло. Восстановите работоспособность сапуна, повернув его колпачок на несколько оборотов. Вторая — отвернув пробку контроля уровня масла, убедитесь, что уровень не превышает нормы. Если из отверстия контрольной пробки потечет масло, дайте возможность ему стечь.
Обычно рекомендуют оценивать состояние сальника, проведя следующее испытание. Вывесьте задний мост, установив упоры под передние колеса. Запустите двигатель, включите IV передачу и прогрейте масло до 80-90°С (при показании спидометра 90-100 км/час на это потребуется около 15 мин.). При включенной прямой передаче (на спидометре — 100 км/час) посчитайте количество капель масла в течении 15 мин. Утечка масла, превышающая 5 капель за указанное время, является признаком неисправности сальника.
Предлагаемое испытание небезопасно, да и, как правило, в нем нет необходимости. Если сальник неисправный и необходима его замена, то за короткий период выбрасывается столько масла, что весь низ автомобиля (днище кузова, штанги и т.д.) будут покрыты им и не заметить этого просто невозможно.
Замену сальника без снятия редуктора обычно рекомендуют проводить, выдвинув полуоси из балки моста (для последующего замера момента сопротивления вращению ведущей шестерни при затяжке гайки фланца хвостовика, что представляется излишним). Ниже описана замена сальника при минимальной разборке заднего моста и с наименьшими затратами труда и времени.
Сначала отверните четыре самоконтрящиеся гайки (шестигранник 13 мм, резьба М8) на фланце хвостовика, отсоедините от него карданный вал^г отведите его в сторону. Какие неприятности подстерегают здесь? Накидным ключом или «головкой» гайки не отвернете — пользуйтесь обычным ключом. Желательно, чтобы ключ был новый или, по крайней мере, с параллельными плоскостями зева. Хороший ключ «на 13» можно изготовить воспользовавшись лишним ключом «на 12». Если ключ «на 13» изношенный, деформированный или «прослабленный», углы шестигранника самоконтрящейся гайки легко сминаются и отворачивать гайку приходится уже при помощи зубила. Последнее потребует обработки граней гайки, как отмечалось ранее, уже под размер «на 12» (было «на 13»). Нормальным (плотно облегающим грани) ключом гайки болтов фланцев отворачиваются легко. В случае, если начинает вращаться болт с конической головкой и лыской, то головку заклиньте отверткой.
Если при отсоединении фланца крестовины карданного вала между фланцами обнаружено масло, это означает, что гайка (шестигранник 24 мм, резьба М16х1,5) не затянута, а следовательно не зажаты торцы, нет уплотнения по торцам деталей (от торца гайки до торца зубчатого венца хвостовика) и нет предварительного натяга подшипников хвостовика.
При отсутствии масла между фланцами (самоконтрящая-ся гайка затянута) вращайте хвостовик за фланец в пределах окружного зазора в зацеплении (зазор, как правило, достаточно большой), оценивая момент сопротивления проворачиванию. Момент сопротивления легко измерить безменом (весами, имеющими с одной стороны крючок для груза, а с другой — кольцо для удержания весов с подвешенным грузом). Зацепите крючком безмена за отверстие фланца хвостовика и плавно поверните шестерню. При этом начальное усилие, которое требуется для приведения шестерни во вращение, не учитывайте, т.е. замерьте не усилие трогания, а усилие вращения. Направление действия силы должно быть перпендикулярно радиусу ее приложения (радиус окружности центров отверстий фланца равен 3,5 см).
Показания безмена легко считываются в момент вращения (равен моменту сопротивления вращению). Например, на шкале безмена 1,73 кгс, тогда момент сопротивления вращению будет: 1,73x3,5=6 кгс·см. Полученное значение момента сопротивления проворачиванию запомните.
Теперь отверните самоконтрящуюся гайку (шестигранник 24 мм, резьба М16х1,5), придерживая фланец специальным ключом (рис. 27), снимите шайбу и фланец. Старый сальник удобно выпрессовывать приспособлением (рис. 28).
Рис. 27. Ключ для удержания фланца при отворачивании и затягивании гайки хвостовика: 1 - пластина; 2 - палец (2 шт.).
Рис. 28. Приспособление для выпрессовывания салышка хвостовика: 1 - стакан; 2 - лапка (2 шт.), 3 - сальник; 4 - горловина картера редуктора; 5 - хвостовик (ведущая шестерня); 6 - гайка М8 (2 шт.).
Прежде чем запрессовывать новый сальник (см. табл. 5), обратите внимание на следующее. Посмотрите на цилиндрическую поверхность фланца, по которой он раббтает. Возможно ее необходимо отполировать. Если на этой поверхности образовалась кольцевая канавка, то сальник запрессуйте не до упора (подложив шайбу, уменьшите глубину запрессовывания на 1 мм). На корпусе сальника должна быть заходная фаска (рис. 6). Посадка сальника в горловину редуктора должна соответствовать P7/z11 или
- минимальный натяг — 0,231 мм,
- максимальный натяг — 0,451 мм.
В случае, если натяг окажется более 0,45 мм, аккуратно обработайте посадочную цилиндрическую поверхность сальника мелкой шкуркой (потом тщательно очистите от абразивной пыли). Обработанную посадочную поверхность корпуса сальника смажьте тонким слоем герметика (возможно использование любой краски кроме быстросохнущей «нитро»), так как риска глубиной даже 0,05 мм для горячего масла не преграда.
Рабочие поверхности сальника (пыльник, основная кромка) перед запрессовыванием смажьте литолом. Запрессовывайте сальник без перекоса ударами молотка через деревянную проставку (постепенно, крест-накрест) или используйте оправку 9 (рис. 29).
Рис. 29. Оправка для запрессовывания сальника хвостовика
Теперь установите шайбу со шлифованными торцами, фланец и, придерживая его специальным ключом (см. рис. 27), затяните самоконтрящуюся гайку крепления фланца, периодически проверяя момент сопротивления проворачиванию хвостовика. Если момент сопротивления проворачиванию (который вы запомнили перед отворачиванием гайки) был 6 кгс·см и выше, то новый момент сопротивления проворачиванию должен быть на 1-2 кгс·см больше. Если же он был меньше 6 кгс·см, то гайку крепления фланца затяните до получения момента сопротивления проворачиванию 7-8 кгс·см, т.е. до усилия на шкале безмена 2-2,3 кгс.
Общее же правило затяжки гайки такое: момент затяжки должен быть в пределах 12-26 кгс·м; при этом момент сопротивления проворачиванию — 4-6 кгс·см, что соответствует усилию на шкале безмена 1,1-1,7 кгс. Если установлены новые подшипники, то при том же моменте затяжки гайки момент сопротивления проворачиванию хвостовика должен быть 16-20 кгс·см или 4,6-5,7 кгс на шкале безмена. Заметьте, что момент затяжки во много раз превышает момент сопротивления проворачиванию (26 кгс·м это 2600 кгс·см).
Все остальные работы по ремонту редуктора проводятся При снятии последнего с автомобиля. Удобно работать с редуктором (разборка, регулирование, сборка), закрепив его на подставке (рис. 30). Подставку можно переворачивать и закреплять на верстаке (столе).
Рис. 30. Подставка для разборки и сборки редуктора заднего моста: 1 - колонка (4 шт.); 2 - рамка (2 шт.).
Замена подшипников хвостовика
Для замены подшипников выньте хвостовик из картера редуктора. Сначала отверните самоконтрящуюся гайку, снимите фланец и шайбу, отверните 4 болта крышек подшипников дифференциала и, сняв крышки, извлеките коробку дифференциала с подшипниками и ведомой шестерней из картера редуктора. Далее выньте хвостовик в сторону коробки дифференциала вместе с внутренним кольцом внутреннего (заднего) подшипника и с распорной втулкой. Сальник, маслоотражатель, наружный передний подшипник и наружное кольцо внутреннего подшипника остаются в картере редуктора. Потом выпрессуйте сальник, выньте маслоотражатель и внутреннее кольцо наружного подшипника. Наружные кольца подшипников выпрессуйте оправкой (рис. 31,а). Внутреннее кольцо внутреннего подшипника спрессуйте съемником (рис. 32) или посредством пресса (ударами молотка через проставку из цветного металла), используя приспособление (рис. 33). Регулировочное кольцо остается на хвостовике.
Рис. 31. Оправки для запрессовывания и выпрессовываиия наружных колец подшипников хвостовика: а - оправка для выпрессовываиия наружных колец подшипников; б - оправка для запрессовывания наружного кольца внутреннего (большого) подшипника (в скобках указаны размеры оправки для запрессовывания наружного кольца наружного подшипника).
Рис. 32. Съемник для спрессовывания внутреннего кольца внутреннего подшипника с хвостовика: 1 - захват (2 шт.); 2 - траверса; 3 - винт.
Рис. 33. Приспособление для выпрессовывания внутреннего кольца внутреннего подшипника хвостовика: 1 - основание; 2 - полукольцо (2 шт.).
Установка хвостовика проводится в обратной последовательности. Наружные кольца запрессовываются оправками (см. рис. 31, б), внутреннее кольцо внутреннего подшипника — оправкой (рис. 34). Подшипники хвостовика (см. табл. 1) устанавливаются с предварительным натягом с целью ограничить осевое смещение хвостовика при работе главной передачи и для компенсации теплового удлинения хвостовика (см. рис. 4,а). Натяг контролируется по моменту сопротивления проворачиванию хвостовика и моменту затяжки само-контрящейся гайки (табл. 10). Для обоснования предлагаемого ниже метода затяжки подшипников сделаем небольшое отступление и рассмотрим применяемые конструктивные решения.
Рис. 34. Оправка для запрессовывания внутреннего кольца внутреннего подшипника
Таблица 10. Контролируемые параметры заднего моста
Параметр | Величина |
Момент затяжки гайки ведущей шестерни (хвостовика), кгс-м | 12-26 |
Момент сопротивления проворачиванию ведущей шестерни (хвостовика) без сальника (с сальником момент увеличивается на 1-2 кгс·см), кгс·см | новые подшипники: 16-20 |
пробег автомобиля 30 км и более: 4-6 | |
Расхождение крышек подшипников дифференциала, мм | 0,16-0,20 |
Осевой зазор шестерни полуоси, мм | 0-0,10 |
Толщина регулировочных прокладок шестерен полуоси, мм | 1,80-2,10 (шаг 0,05) |
Толщина регулировочных колец ведущей шестерни (хвостовика), мм | 2,55-3,35 (шаг 0,05) |
Боковой зазор между зубьями шестерен редуктора, мм | 0,08-0,13 |
Предельно допустимый осевой свободный ход полуоси от приложении осевой нагрузки при не снятом колесе — 10 кгс, при снятом колесе — 5 кгс, мм | 0,7 |
Допустимое биение полуоси, установленной в центрах, мм: | |
- на шейке под сальник | 0,08 |
- на торце фланца | 0,05 |
Ведущие шестерни главных передач устанавливаются, как правило, на конических подшипниках, которые в свою очередь устанавливаются «врастяжку» (см. рис. 4). Применялись и конструкции, где конические подшипники ставились «враспор» (автомобиль ЗИС-5). В тех случаях, когда хвостовик вращается на двух «разнесенных» конических подшипниках (консольная установка ведущей шестерни), известны следующие конструкции. Между подшипниками может не быть распорной втулки (ГАЗ-24), между подшипниками может быть расположена жесткая (не деформируемая) втулка («Москвич-402 — 2140»), жесткая втулка может быть установлена между подшипниками с зазором (автобус ЛиАЗ-677) и, наконец, между подшипниками устанавливают упругую деформируемую распорную втулку («Жигули»). Указанные втулки термообработаны и в средней части имеют более тонкую гофрированную стенку.
Упругие распорные втулки между подшипниками (см. рис. 4,а) позволяют при изнашивании подшипников, а также при тепловом удлинении хвостовика, более длительно сохранять предварительный натяг (не допускать появления зазоров). Конструкция гипоидной передачи с упругой втулкой применялась в США в конце 30-х годов на автомобиле «Паккард-180» (такая конструкция была применена на «ЗИС-110» в 1946 г.).
Таким образом, распорные втулки между коническими подшипниками могут устанавливаться, а могут и не устанавливаться. Сами втулки могут быть жесткими и упруго деформируемыми. Применение пружинных втулок преследует цель сохранить преднатяг в подшипниках. Преднатяг нужен для обеспечения более стабильного положения ведущей шестерни во время работы. Однако, замечено, что если преднатяг подшипников равен нулю или даже появился зазор (отверцулась гайка хвостовика), то при движении передним ходом ведущая шестерня осевой силой, действующей в зацеплении, прижимается к заднему подшипнику и самоустанавливается несмотря на то, что в переднем подшипнике появился осевой зазор. Особенностью конического зацепления с криволинейными зубьями является наличие больших осевых усилий (при передаточном отношении около 4 осевая сила при криволинейных зубьях примерно в 10 раз больше, чем при прямых) и изменение их направления при изменении направления вращения шестерен (ход назад) или при смене их «ролей» (торможение двигателем). При переднем ходе хвостовик, как винт, стремится «вывернуться» из зацепления. Это явление можно непосредственно ощутить, если, взяв в руки обе шестерни, ведомую придерживать, а ведущую вращать в соответствующую сторону. При заднем ходе, а особенно при торможении двигателем, когда включена одна из низших передач, картина резко меняется: ведущая шестерня «затягивается» в зацепление («ввинчивается») и удерживает ведущую шестерню от смещения назад только передний подшипник (см. рис. 4,а). Зазор, который был в переднем подшипнике, перемещается в задний подшипник с соответствующим сдвигом назад, в зацепление ведущей шестерни (при торможении двигателем она выступает уже в роли ведомой). Замечено, что нормальное зацепление в этом случае может нарушаться (защемление, заклинивание зубьев, шум) уже при осевом зазоре 0,03 мм. При этом зазоре ощущается «качка» ведущей шестерни в конических подшипниках.
Как отрегулировать подшипники ведущей шестерни? Выше упоминалось общее правило затяжки самоконтрящейся гайки хвостовика, суть которого в определенном соответствии моментов затяжки и сопротивления проворачиванию хвостовика в подшипниках (см. табл. 10). Легко представить, когда может возникнут» несоответствие моментов. Если втулка слишком длинная (см. рис. 4,а), то момент затяжки может превысить максимальную величину (26 кгс·м) в то время, как момент сопротивления вращению хвостовика не достигнет максимально необходимой величины (4 кгс·см). Другими словами, преднатяг конических подшипников будет недостаточным. Если втулка слишком короткая, то при затягивании самоконтрящейся гайки начинает быстро расти величина момента сопротивления проворачиванию. В результате момент сопротивления проворачиванию хвостовика может достичь максимальной величины (6 кгс·см), что соответствует максимально допустимой величине преднатяга подшипников, а момент затяжки может оказаться меньше минимально допустимого (16 кгс·м).
Если в наличии длинная втулка, то аккуратно обработайте ее торец меньшего диаметра. Окончательную обработку проведите мелкозернистой шкуркой, положенной на ровное основание, по которой перемещайте втулку в вертикальном положении. Толщина снимаемого металла определяется величиной осевого зазора. Когда осевой зазор выбран, то перед очередной «примеркой» снимать следует не более 0,1 мм.
Если втулка короткая, то «удлините» ее регулировочными прокладками, вырезанными из стальной ленты (внутренний диаметр 28,5 мм; наружный — 36 мм). В случаях «удлинения» и укорачивания втулок, затягивая самоконтрящуюся гайку, добейтесь соответствия моментов — момент затяжки гайки 12-26 кгс·м, момент сопротивления проворачиванию хвостовика 4-6 кгс·см (если установлены новые подшипники — 16-20 кгс·см).
После регулирования преднатяга подшипников установите на место коробку дифференциала в сборе (если не требуется заменять ее подшипники) и выполните работы, приведенные ниже.
Замена подшипников дифференциала
Ведомая шестерня крепится 8-ю болтами к коробке дифференциала и поэтому подшипники дифференциала (6-7707У) одновременно являются подшипниками ведомой шестерни. Поскольку они (см. табл. 1, 9) установлены на коробке дифференциала, то их размеры достаточно большие, что обеспечивает жесткость узла, гораздо выше необходимой. Поэтому в отличие от подшипников хвостовика, установленных «врастяжку», подшипники дифференциала установлены «враспор» (см. рис. 4,в). При этом больше нагревается коробка дифференциала (вал), и натяг в подшипниках увеличивается. При наличии высокой жесткости и учитывая, что при нагреве натяг в подшипниках увеличивается, подшипники дифференциала устанавливаются с небольшим преднатягом.
Прежде чем приступать к осмотру и замене подшипников дифференциала, необходимо определить величину бокового зазора в зацеплении. Дело в том, что боковой зазор между зубьями гипоидных передач, увеличивающийся вследствие изнашивания зубьев, нельзя уменьшать регулированием положения зубчатых колес. В случае проведения такого регулирования будет нарушено нормальное зацепление приработавшихся зубьев колес, что приведет к появлению шума, быстрому изнашиванию и может явиться даже причиной поломки зубьев. Рекомендуемая первоначальная величина 0,08-0,13 мм замеряется при покачивании ведомой шестерни индикатором, ножка которого упирается перпендикулярно в рабочую (выпуклую) поверхность зуба ведомой шестерни на максимальном диаметре (рис. 35). С достаточной точностью можно определить зазор, воспользовавшись нутромером штангенциркуля. Определив величину бокового зазора, запомните (запишите) ее. При боковом зазоре более 1 мм замените зубчатую пару.
Рис. 35. Замер бокового зазора в зацеплении главной передачи с помощью индикатора
Перед разборкой пометьте крышки и постели подшипников. Потом отверните болты с пружинными шайбами на крышках подшипников, крепящих стопорные пластины регулировочных гаек, и снимите их. Далее отверните болты с пружинными шайбами, крепящие крышки подшипников, и снимите сами крышки, регулировочные гайки и наружные кольца конических подшипников. Снятые кольца пометьте, чтобы вновь установить их (если потребуется) с теми же внутренними кольцами подшипников.
Теперь выньте из картера редуктора коробку дифференциала в сборе с ведомой шестерней и внутренними кольцами подшипников. Спрессуйте внутренние кольца подшипников 6-7707У (с сепараторами и роликами) при помощи подручных средств или, что более удобно, воспользовавшись съемником (рис. 36, поз. 1—5). Сначала в отверстие коробки дифференциала вставьте упор 7. Далее в две выемки на коробке дифференциала и под внутреннее кольцо подшипника заведите лапы захватов 2 съемника, которые шарнирно связаны болтами 5 с траверсой 1. Вращая винт 3, спрессуйте кольцо подшипника.
Рис. 36. Комплект приспособлений для выпрессовывания и запрессовывания внутреннего кольца подшипника дифференциала: 1 - траверса; 2 - захват (2 шт.); 3 - винт; 4 - гайка (2 шт.); 5 - болт (2 шт.); 6 - оправка для запрессовывания внутреннего кольца подшипника; 7 - упор д ля винта при выпрессовывании внутреннего кольца подшипника.
Внутренние кольца подшипников 6-7707У запрессовываются с натягом (см. табл. 9), минимальная величина которого может быть 0,006 мм. С обмятием (изнашиванием) поверхностей, особенно со стороны более нагруженного левого подшипника, часто этот минимальный натяг превращается в зазор и кольцо подшипника свободно снимается. С уменьшением плотности посадок подшипников (на вал и в корпус) снижается жесткость опор, что не способствует сохранению точного зацепления под нагрузкой. При любом замеченном дефекте замените подшипники. Если внутреннее кольцо левого подшипника снялось свободно, можно попробовать поменять подшипники местами в комплекте с кольцами или заменить левый подшипник.
Установка подшипников проводится в обратном порядке. Сначала запрессуйте внутреннее кольцо оправкой (см. рис. 36, поз. 6). Затем коробку дифференциала с подшипниками уложите в постели картера и установите две регулировочные гайки так, чтобы они соприкасались с кольцами подшипников. Потом, согласно ранее нанесенным меткам, поставьте на свои места крышки подшипников (каждую на свое место) и затяните болты моментом затяжки 4,4-5,5 кгс·м).
Перед регулированием преднатяга подшипников установите небольшой боковой зазор в зацеплении шестерен. Предварительный натяг подшипников коробки дифференциала рекомендуется контролировать по расхождению крышек (см. табл. 10) при затягивании регулировочных гаек (рекомендуемое расхождение крышек 0,16-0,20 мм). Замерять расстояние между крышками мешает ведомая шестерня, а специальное приспособление довольно сложное. Поэтому для создания требуемого преднатяга подшипников можно воспользоваться способом, применяемым на других автомобилях.
Сначала заверните регулировочные гайки до соприкосновения их с наружными кольцами подшипников дифференциала, при этом в зацеплении шестерен должен быть небольшой зазор. Перед затяжкой подшипников ведомую шестерню проверните на несколько оборотов в обоих направлениях для того, чтобы ролики подшипников заняли правильное положение. Затем поочередно, постепенно и равномерно затяните регулировочные гайки до получения предварительного натяга подшипников (до увеличения момента проворачиванию ведомой шестерни), не допуская при этом беззазорного зацепления ведущей и ведомой шестерен. Теперь ослабьте регулировочные гайки подшипников так, чтобы они отошли от наружных колец, а затем затяните гайки вновь до соприкосновения с кольцами. Подшипники дифференциала не должны иметь предварительного натяга и осевого перемещения (зазора).
После этого затяните регулировочные гайки поворотом на 1 зуб (впадину), не допуская при этом беззазорного зацепления шестерен. Число зубьев (впадин) гайки равно 12, так что поворот на один зуб (впадину) — это осевое перемещение на величину 0,125 мм (1,5:12=0,125 мм; 1,5 мм — шаг резьбы). На этом регулирование подшипников завершается.
Величину предварительного натяга подшипников дифференциала можно контролировать по моменту сопротивления проворачиванию коробки дифференциала. Момент сопротивления проворачиванию не должен превышать значений, приведенных в табл. 10 для хвостовика. Момент сопротивления проворачиванию подшипников дифференциала удобнее замерять не отдельно, а на фланце хвостовика, т.е. суммарный. Суммарный момент слагается из момента сопротивления проворачиванию ведущей шестерни и момента сопротивления проворачиванию ведомой шестерни, уменьшенному в число раз, равное передаточному отношению; и разделенному на 0,9 (с учетом скольжения в зацеплении). Например, если все подшипники и сальник новые, тогда момент сопротивления вращению ведущей шестерни: 20+2=22 кгс·см. Момент сопротивления проворачиванию ведомой шестерни на фланце хвостовика (u=4,3; табл. 11): 16:4,3=3,7 кгс·см; 3,7:0,9=4,1 кгс·см. Суммарный момент на фланце: 22+4,1=26,1 кгс·см. Усилие на безмене (см. «Замена сальника»): 26,1:3,5=7,5 кгс.
Таблица 11. Редукторы и зубчатые пары автомобилей «Жигули»
Обозначение | Метка | U=Z2/Z1 | Модели автомобилей |
2106-2402010 | 6 | 3,9=43/11 | 2106, 21065, 2107, 21074 |
2103-2402010 | 3 | 4,1=41/10 | 2103, 2104, 21043, 2105, 21053, 21061, 21063, 21072 |
2101-2402010 | 4,3=43/10 | 2101, 21011, 21013 | |
2121-2402010 | 2 | 4,1=41/10 | 2121 |
2102-2402010 | У | 4,44=40/9 | 2102, 21021 |
Примечания:
- 1. Отличие редукторов 2103 и 2121 (u=4,1): на 2103, как и на всех остальных (кроме 2121), опорные шайбы полуосевых шестерен бронзовые, а у редуктора 2121 — стальные (расчитаны на большие нагрузки).
- 2. Метки наносятся краской на верхней полке картера редуктора, у редуктора 2101 метки нет.
- 3. На конической поверхности ведомой шестерни около зубчатого венца выбиты цифры. Например, 2101, 10/43, 9666. Последняя цифра — номер пары (комплекта). На торце ведущей шестерни в рассматриваемом случае будут выбиты цифры 2101 и 10/43, а номер 9666 написан элекгрографом на конической поверхности (под упругую втулку) после подбора шестерен по шуму и пятну контакта.
После регулирования подшипников дифференциала приступайте к регулированию бокового зазора, помня о сохранении его первоначальной величины (шестерни приработаны). Если зазор больше, чем надо, то ведомую шестерню приблизьте к ведущей, или удалите, если зазор меньше. Чтобы при этом сохранить установленный предварительный натяг подшипников, перемещайте ведомую шестерню, подтягивая одну из регулировочных гаек и ослабляя другую на один и тот же угол. Последнюю операцию производите, вращая одновременно две гайки (в одну сторону) левой и правой рукой. Вращение гаек удобно осуществлять специальными ключами (рис. 37), изготовленными из пластин старых передних тормозных колодок. Вращение ключей производите воротками.
Рис. 37. Специальный ключ для вращения регулировочных гаек подшипников дифференциала (используется старая тормозная колодка переднего колеса)
Закончив регулирование бокового зазора, установите стопорные пластины регулировочных гаек и закрепите их болтами. Стопорные пластины бывают с одной или с двумя лапками и устанавливаются в зависимости от положения прорези (зуба) гайки. В случае, когда ни зуб, ни впадина (прорезь) гайки не оказываются под стопорной пластиной, не подгибайте последнюю. Максимальная величина возможного несовпадения равна 15°, что соответствует осевому перемещению гайки 0,125:2=0,0625 мм. На практике поворот, как правило, требуется значительно меньший и выполняйте его за счет изменения преднатяга и бокового зазора в зацеплении.
В заключение отметим несколько моментов. Ведомая шестерня крепится к коробке дифференциала болтами (шестигранник 17 мм, резьба М10х1,25; момент затяжки 8,5-10,5 кгс·м) без пружинных или каких-либо других шайб. Эти болты одни из самых прочных на автомобиле (предел прочности на разрыв или временное сопротивление материала σв≥120 кгс/мм2).
Стопорные пластины, их болты, шайбы несмотря на отведенную им сравнительно второстепенную роль, иногда могут сыграть и роковую. Так был случай, когда отломившаяся часть стопорной пластины, несмотря на наличие магнитной пробки, попала в зацепление и вывела из строя редуктор.
Для справки. Предварительный натяг подшипников автомобиля «Спутник», «Ока» — 0,15-0,35 мм (номинальная величина 0,25 мм). У «Оки» подшипники роликовые конические такие же, как и у «Жигулей» — 6-7707У (33x62x16 мм), у «Спутника» — 6-7207А (35х72х18,25 мм). У «Таврии» подшипники дифференциала шариковые 6-207Е1 (35x72x17 мм), буква Е в обозначении указывает на то, что сепаратор пластмассовый. Предварительный натяг шариковых радиально-упорных подшипников 0,10-0,15 мм.
Замена и регулирование зубчатой пары
В запчасти поступают зубчатые пары и редукторы с передаточным отношением 3,9; 4,1; 4,3. Зубчатые пары с числами зубьев 9 и 40 и редукторы с передаточным отношением 4,44 сейчас уже не производятся. В задний мост любых «Жигулей» можно установить любой редуктор также, как и в редуктор можно установить любую зубчатую пару. Естественно если редуктор или пара «не свои», то изменятся показания спидометра (скорость, пройденный путь). Все редукторы и зубчатые пары «Жигулей» представлены в табл. 11.
При замене зубчатой пары оценивается состояние подшипников редуктора и шестерен дифференциала. При обнаружении малейших дефектов подшипники замените новыми. Регулирование подшипников (получение необходимого преднатяга) хвостовика и дифференциала описано выше, поэтому далее речь пойдет в основном о регулировании зацепления.
Регулирование зацепления осуществляется осевым перемещением шестерен. Перемещение ведомой шестерни (регулирование бокового зазора в зацеплении) осуществляется регулировочными гайками, перемещение ведущей шестерни — подбором регулировочного кольца 1 (см. рис. 4,а) соответствующей толщины (диапазон толщин 2,55—3,35 мм, рекомендуемый шаг 0,05 мм).
Зубчатые пары продаются комплектом (подобраны по шуму и пятну контакта). Чтобы узнать, из одного комплекта шестерни или нет, обратив внимание на цифры, нанесенные на наружной конической поверхности ведомой шестерни. Например, выбиты цифры: 2103, 10/41, 4875. Значение цифр 2103 и 10/41 расшифруйте, пользуясь примечанием 3 к табл. 11. Такие же цифры должны быть на торце (со стороны зубчатого венца) хвостовика. А вот номер комплекта 4875 наносится электрографом на конической поверхности примерно посередине хвостовика. Под порядковым номером также электрографом написано отклонение со знаком «+» или «—». Например, если написано «—6» это означает, что хвостовик сдвинут от нормального положения назад (из зацепления) и его необходимо подвинуть вперед к ведомой шестерне (в зацепление) на 6 сотых миллиметра (0,06 мм). Другими словами, для того, чтобы установить хвостовик в нормальное положение, необходимо увеличить толщину регулировочного кольца на 0,06 мм. (толщина регулировочного кольца 2,95±0,04 мм, номинальное значение — 2,95 мм). Но не торопитесь увеличивать толщину регулировочного кольца, т.к. надо еще учесть отклонение от номинального положения оси ведомой шестерни. Смещение оси ведомой шестерни компенсируется также изменением толщины того же регулировочного кольца, стоящего между торцом ведущей шестерни и внутренним подшипником. Необходимая толщина регулировочного кольца, учитывающая оба отклонения, подсчитывается после замеров при помощи индикатора и приспособлений (оправка А.70184 и подставка А.95690 из комплекта приспособлений для ремонта автомобилей ВАЗ).
Ниже приводится порядок работ при регулировании зацепления без применения вышеупомянутых довольно сложных приспособлений. Основанием предлагаемого метода является то, что отрегулированные таким образом редукторы работают нормально, а также следующие соображения:
- а) после обмятия и изнашивания посадочных поверхностей подшипников корпуса редуктора и коробки дифференциала «ловить сотки» в осевом перемещении хвостовика уже нет смысла;
- б) гипоидные передачи, как отмечалось, это что-то промежуточное между конической и червячной передачами, а можно сказать и так, что гипоидная передача несколько похожа на передачу «винт-гайка». Передача «винт-гайка» характеризуется полной самоустановкой (без регулирования) зацепления. Гипоидная передача также обладает элементами самоустановки, поскольку при нулевом боковом зазоре в зацеплении любое отклонение ведущей шестерни от нормального положения затрудняет ее вращение;
- в) все описания регулирования гипоидного зацепления, с тщательными замерами и расчетами, кончаются одинаково — окончательная проверка качества зацепления выполняется по пятну контакта («на краску») и, если пятно контакта не соответствует правильному расположению, то надо сдвигать (раздвигать) шестерни.
Зацепление считается нормальным, если на обеих сторонах зубьев ведомой шестерни пятно контакта будет равномерно расположено ближе к узкому торцу зуба, занимая примерно 2/3 его длины и не выходя на вершину и основание зуба. Смещение пятна контакта к узкому торцу зуба (с двух сторон) — это преднатяг (подготовка) к восприятию упругих деформаций и изнашиванию внутреннего подшипника. Правильное пятно контакта на выпуклой стороне работавшей шестерни — блестящая полоска на всю длину зуба (шириной примерно 5 мм у широкого торца зуба и 4 мм около узкого торца зуба) с черными полосками (ширина 1,5-2,5 мм) у основания и у вершины зуба (рис. 38,а).
Рис. 38. Расположение пятна контакта на зубе ведомой шестерни (z2): а - нормальное; б - необходимо отодвинуть хвостовик от ведомой шестерни; в - необходимо придвинуть хвостовик к ведомой шестерне; z1 - хвостовик.
На рис. 38 в левой колонке показаны пятна контакта на вогнутой стороне зуба ведомой шестерни (z2). Эта сторона контактирует с выпуклой стороной зубы хвостовика (z1). Рассматриваемые стороны зубьев являются рабочими при торможении двигателем и при движении задним ходом. Так как зуб хвостовика имеет левое направление, а зуб ведомой шестерни — правое, хвостовик втягивается в зацепление, перемещаясь в сторону ведомой шестерни.
В правой колонке показаны пятна контакта на выпуклой стороне зуба ведомой шестерни (z2). Эта сторона контактирует с вогнутой стороной зуба хвостовика (z1). Направление осевой силы, действующей на ведомую шестерню, — вперед (хвостовик выталкивается из зацепления, перемещается в сторону от ведомой шестерни).
В средней колонке условно показаны сечения зубьев ведущей шестерни (два зуба) и ведомой шестерни (один зуб). На сечениях обозначены точки контакта (середина пятна контакта), под сечением изображен хвостовик и стрелкой показано необходимое его перемещение для получения правильного расположения пятна контакта.
Если на выпуклой стороне зуба ведомой шестерни (рабочая сторона при ходе вперед) пятно контакта, занимающее примерно 1/2 или чуть больше длины зуба, смещено ближе к узкому торцу зуба, а на вогнутой стороне (рабочая сторона при заднем ходе и торможении двигателем) пятно контакта смещено ближе к широкому торцу зуба (см. рис. 38, б), то надо отодвинуть хвостовик от ведомой шестерни (необходимо более тонкое регулировочное кольцо).
Если на выпуклой стороне зуба пятно контакта может занимать до 2/3 длины зуба и смещено к широкому торцу, а на вогнутой стороне пятно, примерно такой же длины, но смещено к узкому торцу зуба (см. рис. 38,в), то надо подвинуть хвостовик к ведомой шестерне (необходимо более толстое регулировочное кольцо).
Перед регулированием зацепления запаситесь шлифованными кольцами внутренним диаметром 35+0,2 мм, наружным — 45 мм и толщиной — 2,5; 2,65; 2,75; 2,85; 2,95; 3,05; 3,15; 3,25 и 3,35 мм. Можно воспользоваться и регулировочными прокладками из стальной ленты.
Чтобы получить пятно контакта, смажьте зубья одной из шестерен тонким слоем любой краски. Краска не должна быстро сохнуть, быть слишком жидкой (будет растекаться) или быть слишком густой (не будет выжиматься из зоны контакта). Для того, чтобы не пачкать зубья краской, применяют полиэтиленовую пленку, которая расплющивается между зубьями и показывает пятно контакта. Для получения более четкого пятна контакта одну из шестерен вращайте в обе стороны, при этом другой рукой притормаживайте вторую шестерню.
При регулировании зацепления по пятну контакта боковой зазор установите равным нулю. Если при этом после перемещения хвостовика затрудняется вращение шестерен (натяг в зацеплении), то перемещением ведомой шестерни вновь установите нулевой боковой зазор (без натяга). При различном боковом зазоре по окружности ведомой шестерни боковой зазор регулируется по самому тугому месту.
После замены зубчатой пары не перегружайте автомобиль (перегрузкой также может считаться движение груженого автомобиля по плохой дороге на низших передачах или движение со скоростями, близкими к максимальной). Встречаются в продаже «сырые» зубчатые пары (низкая твердость поверхностей зубьев). В этом случае идет быстрое изнашивание боковых поверхностей зубьев, темнеет масло, в нем явно заметны металлические чешуйки. Полезно после замены подшипников и (или) зубчатой пары до 2 тыс. км не ехать со скоростью более 80 км/ч, а после указанного пробега — сменить масло. Слитое масло после отстоя можно вновь использовать, поскольку в течение 1-2 месяцев в осадок выпадают не только песчинки, занесенные при сборке, но и мельчайшие продукты изнашивания. После указанного срока даже темное масло приобретает нормальную прозрачность.
Замена шестерен дифференциала
Шестерни дифференциала, две полуосевые и два сателлита, вынимаются из коробки дифференциала после снятия ведомой шестерни и удаления оси сателлитов. Основные сопряжения и допустимые зазоры приведены в табл. 9.
Полуосевые шестерни 4 (см. рис. 25) установлены в цилиндрических гнездах коробки дифференциала и опираются на коробку через бронзовые шайбы 5. Подбором шайб по толщине установите зазор 0-0,1 мм между зубьями сателлитов 3 и полуосевых шестерен 4. При отсутствии шайб воспользуйтесь стальными регулировочными прокладками, которые установите с той стороны бронзовых шайб, с которой торцовая поверхность имеет шероховатость (не скользит по прилегающей поверхности при работе дифференциала).
Шестерни с трещинами, с выкрошенными зубьями замените. При незначительных повреждениях поверхностей скольжения выявленный дефект устраните шлифованием мелкозернистой шкуркой с последующей полировкой.
Сборка коробки дифференциала
Установите в коробку дифференциала шестерни 4 полуосей 1 с опорными шайбами 5 и сателлиты 3. Проверните сателлиты вместе с по-луосевыми шестернями так, чтобы совместить отверстия сателлитов с отверстиями в коробке дифференциала/ а затем вставьте ось 2 сателлитов. Проверьте осевой зазрр каждой шестерни полуоси (регулирование зазора описано выше). Если зазор при толщине регулировочной шайбы 2,1 мм не удается уменьшить до величины 0,1 мм, шестерни/Замени-те новыми ввиду их чрезмерного изнашивания. Для регулирования осевого зазора полуосевых шестерен применяются шайбы толщиной от 1,8 до 2,1 мм с интервалом 0,05 мм (7 штук).
Теперь установите ведомую шестерню на коробку дифференциала и затяните болты ее крепления моментом 8,5-10,5 кгс·см.
Отремонтированный редуктор вставьте в гнездо балки, предварительно заменив на ней прокладку, и закрепите его болтами (момент затяжки 3,6-4,4 кгс·м). Резьбу болтов смажьте герметиком, а если его нет — синтетической краской. Далее, введите в балку моста полуоси в сборе, направляя их шлицевые концы в отверстия полуосевых шестерен.
Болты редуктора и гайки полуосей затяните «крест-накрест» в 2-3 обхода (момент затяжки 4,2-5,2 кгс·м).