Ремонт раздаточной коробки автомобиля ВАЗ 21213

ВВЕЛЕНИЕ

Ремонт - процесс восстановления и поддержания работоспособности автомобиля путем устранения отказов и неисправностей, возникающих в работе или выявленных при техническом обслуживании. Ремонтные работы выполняют по потребности, т. е. после появления отказа или неисправности, или по плану — через определенный пробег или время работы автомобиля (предупредительный ремонт).

Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта предусматриваются два вида ремонта: капитальный (КР), производимый на специализированных ремонтных предприятиях, и текущий (TP), выполняемый в автотранспортных предприятиях или ^станциях технического обслуживания.

Ремонт включает контрольно-диагностические, разборочные, сборочные, регулировочные, слесарные, медницкие, кузнечные, сварочные, жестяницкие, обойные, электротехнические, шиноремонтные, малярные и другие работы. Ремонт может выполняться по отдельным агрегатам и сборочным единицам (узлам), а также по автомобилю в целом.

Для поддержания машин, механизмов и оборудования в исправном состоянии своевременно проводят их ремонт. Ремонты проводятся по мере естественного износа деталей в сроки, установленные практикой эксплуатации машин и механизмов данного типа, а также в случае аварии.

При текущем ремонте восстанавливают заменяя отслужившие свой срок или вышедшие из строя детали, узлы или агрегаты новыми или отремонтированными. Текущий ремонт предусматривает в основном выполнение разборочно-сборочных операций и незначительного объема слесарных и сварочных работ. TP проводят при очередном ТО. В случае аварии или поломок TP выполняют безотлагательно.

При капитальном ремонте восстанавливают и частично заменяют основные узлы и детали машин и механизмов. Ремонтные работы выполняют в специальных ремонтных мастерских. При текущем ремонте машину частично разбирают, устраняют неисправности и заменяют отдельные детали (кроме базовых) новыми или заранее отремонтированными. Текущий ремонт проводят на рабочем месте или на ремонтных заводах.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая характеристика автомобиля ВАЗ 21213

ВАЗ-21213 – легковой автомобиль повышенной проходимости. Все      колеса – постоянно ведущие (не отключаемый полный привод), есть режим   блокировки межосевого дифференциала. Техническая характеристика ВАЗ 21213 приведена в таблице 1, внешний вид в рисунке 1.

Таблица 1 - Технические характеристики автомобиля 

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Рисунок 1 - Основные габаритные размеры ВАЗ 21213

1.1 Обоснования метода ремонта агрегатов и узлов автомобиля

Ремонт-процесс восстановления и поддержания работоспособности автомобиля путем устранения отказов и неисправностей, возникающих в работе или выявленных при техническом обслуживании. Ремонтные работы выполняют по потребности, т. е. после появления отказа или неисправности, или по плану - через определенный пробег или время работы автомобиля (предупредительный ремонт).

Предупредительный ремонт рекомендуется применять для автобусов, автомобилей-такси, автомобилей скорой медицинской помощи, пожарных и других автомобилей, к которым предъявляются повышенные требования безопасности движения и безотказности в работе.

Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта предусматриваются два вида ремонта: капитальный (КР), производимый на специализированных ремонтных предприятиях, и текущий (TP), выполняемый в автотранспортных предприятиях или станциях технического обслуживания.

Ремонт включает контрольно-диагностические, разборочные, сборочные, регулировочные, слесарные, медницкие, кузнечные, сварочные, жестяницкие, обойные, электротехнические, шиноремонтные, малярные и другие работы. Ремонт может выполняться по отдельным агрегатам и сборочным единицам (узлам), а также по автомобилю в целом.

Капитальный ремонт предназначен для восстановления работоспособности автомобилей и агрегатов и обеспечения пробега до следующего капитального ремонта (или списания) не менее 80% от нормы для новых автомобилей и агрегатов. Капитальный ремонт агрегата предусматривает его полную разборку, дефектовку (контроль и сортировку деталей по годности), восстановление и замену изношенных деталей, сборку, регулировку, и испытание.

Полнокомплектный автомобиль за срок его службы подвергается, как правило, одному капитальному ремонту, не считая капитального ремонта агрегатов и сборочных единиц ( узлов) до и после капитального ремонта автомобиля.

Текущий ремонт предназначен для устранения отказов и неисправностей и способствует выполнению установленных норм пробега до капитального ремонта при минимальных простоях. Он должен обеспечить безотказную работу отремонтированных агрегатов и сборочных единиц (узлов) в течение пробега, не меньшего, чем пробег до очередного ТО-2.

Ремонт автомобилей может проводиться обезличенным или не обезличенным методом. При не обезличенным методе снятые агрегаты после их ремонта устанавливают на тот же автомобиль, при этом время простоя автомобиля в ремонте увеличивается на период времени, необходимого для ремонта его агрегатов.

Сущность обезличенного метода ремонта состоит в том, что неисправные или требующие капитального ремонта агрегаты и сборочные единицы (узлы) заменяют исправными. Этот метод позволяет сократить время простоя автомобиля в ремонте, повысить производительность парка и снизить себестоимость транспортной работы. Поэтому, как правило, текущий ремонт на крупных предприятиях выполняют этим методом.

Ремонт раздаточной коробки автомобиля ВАЗ 21213 проводим  не обезличенным методом на универсальных рабочих постах.

2 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС РАЗБОРКИ, СБОРКИ

    РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ ВАЗ 21213

2.1 Назначение, техническая характеристика, устройство и работа 

      раздаточной коробки ВАЗ 21213

Раздаточная коробка служит для изменения величины крутящего момента и распределения его между передним и задним мостами. Коробка имеет две передачи с передаточными числами 1,200 и 2,135. Передний и задний мосты приводятся постоянно и связаны межосевым дифференциалом, перераспределяющим крутящий момент между ними в зависимости от сопротивления движению колес. Для повышения проходимости автомобиля дифференциал можно блокировать, при этом передний и задний приводные валы становятся жестко связанными между собой.

Корпусные детали раздаточной коробки отлиты из алюминиевого сплава и соединены между собой шпильками и гайками. В верхней части картера выполнен лючок, закрытый штампованной стальной крышкой. Передняя крышка центрируется на картере по двум установочным штифтам. Между крышками и картером расположены картонные прокладки. Все валы (в том числе и валик привода спидометра), а также штоки вилок переключения передач и блокировки дифференциала уплотнены сальниками. В передней крышке выполнены два отверстия – заливное (оно же контрольное) и сливное.

Ведущий вал установлен на двух шариковых подшипниках в гнездах передней крышки и картера. Внутреннее кольцо переднего подшипника зажато между буртиком вала и упорным кольцом самоконтрящейся гайкой фланца вала. Внутреннее кольцо заднего подшипника зажато между буртиком вала и упорной шайбой гайкой на заднем конце вала. Гайку стопорят, вдавливая ее кромку в пазы на валу. Ведущий вал зафиксирован от осевого смещения установочным кольцом в проточке на внешнем кольце заднего подшипника и зажатым между картером и задней крышкой.

На ведущем валу расположены две ведущие шестерни. Передняя (большая) – высшей передачи, она свободно вращается на термообработанной шейке вала. Задняя (меньшая) – низшей передачи – свободно вращается на термообработанной втулке, установленной на валу с натягом. Шестерни имеют по два венца. Косозубые (большие) венцы находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала, а с прямозубыми (малыми) соединяется муфта переключения передач при включении передачи. Муфта перемещается по ступице, жестко посаженной на шлицах вала между ведущими шестернями. В среднем положении муфты обе передачи выключены «нейтраль» и крутящий момент от двигателя не передается на колеса.

Промежуточный вал представляет собой блок двух косозубых шестерен, находящихся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала. Передняя шестерня, кроме того, находится в зацеплении и с ведомой шестерней, закрепленной на корпусе дифференциала.

Промежуточный вал вращается в двух подшипниках: передний – роликовый, задний – шариковый. От осевого смещения вал зафиксирован установочным кольцом в канавке наружного кольца заднего подшипника, которое зажато между картером и задней крышкой (так же, как и у ведущего вала). В переднем торце вала запрессована стальная ведущая шестерня привода спидометра. Ведомая шестерня привода спидометра – пластмассовая, установлена на валике, вращающемся во втулке корпуса привода спидометра. Корпус закреплен на передней крышке раздаточной коробки.

Вал привода переднего моста передним концом опирается на шариковый подшипник в картере привода переднего моста, закрепленного на передней крышке раздаточной коробки. Внутреннее кольцо подшипника зажато между буртиком вала и упорным кольцом самоконтрящейся гайкой фланца вала. От осевого смещения подшипник зафиксирован стопорным кольцом, входящим в канавку картера привода переднего моста. Задний шлицевой конец вала соединен с шестерней привода переднего моста дифференциала. Прямозубая шестерня на валу служит для блокировки дифференциала. Конструкция и установка вала привода заднего моста аналогична, но на нем нет шестерни.

Корпус дифференциала выполнен разъемным, обе его части соединены шестью болтами. Эти же болты крепят и ведомую шестерню к корпусу дифференциала. Последний установлен на двух шариковых подшипниках. Внутренне кольцо переднего подшипника удерживается от смещения распорной пружинной шайбой, опирающейся на стопорное кольцо в проточке корпуса дифференциала. В канавку на внешнем кольце подшипника входит установочное кольцо, зажатое между передней крышкой раздаточной коробки и картером привода переднего моста. Таким образом, корпус дифференциала удерживается от осевого смещения передним подшипником; задний подшипник не зафиксирован. На передней части корпуса дифференциала выполнены шлицы, по которым перемещается муфта блокировки. При включении блокировки муфта соединяется с шестерней на валу привода переднего моста, соединяя его с корпусом дифференциала.

В отверстиях корпуса дифференциала установлена ось сателлитов, удерживаемая двумя стопорными кольцами. Под одним из колец находится пружинная шайба, препятствующая осевому перемещению оси сателлитов. Сателлиты (конические шестерни), расположенные на оси, находятся в постоянном зацеплении с шестернями привода мостов. Между корпусом дифференциала и сателлитами установлены опорные шайбы. Их толщина подбирается так, чтобы осевой зазор шестерен привода мостов не превышал 0,10 мм, а момент сопротивления вращению – 14,7 Н.м.

Управление раздаточной коробкой – ручное, с механическим рычажным приводом. Задним рычагом водитель переключает передачи, передним – включает блокировку дифференциала. Конструкция приводов управления коробкой схожа. Рычаг качается в продольном направлении на оси, установленной в проушинах кронштейна спереди раздаточной коробки. Для уменьшения трения в отверстие рычага вставлены пластиковые втулки. Нижний конец рычага входит в паз штока и фиксируется фигурной пружиной. Другой конец штока соединен с вилкой соответствующей муфты (переключения передач или блокировки дифференциала) и стопорится болтом. Шток на выходе из коробки уплотнен сальником и защищен от пыли резиновым гофрированным чехлом. Для фиксации привода в выбранном положении служит шариковый фиксатор — подпружиненный шарик входит в пазы на штоках. На штоке переключения передач их три — для «нейтрали», высшей и низшей передач, на штоке блокировки дифференциала – два («включено» и «выключено»). В крышку привода переднего моста ввернут выключатель, замыкающий цепь контрольной лампы при включении блокировки дифференциала.

При движении автомобиля по дорогам с твердым покрытием и при хорошем сцеплении колес с полотном дороги следует двигаться на высшей передаче без блокировки дифференциала. При этом скользящая муфта 8 через ступицу 7 соединяет ведущий вал 12 с шестерней 6 высшей передачи, и крутящий момент будет передаваться с ведущего вала и ступицу на муфту 8 включения передач, затем через шестерню 6 высшей передачи на шестерню постоянного зацепления промежуточного вала и от нее на ведомую шестерню 29 и корпус 23 дифференциала. Корпус дифференциала через ось 26 и сателлиты 25 передает крутящий момент на шестерни 24 привода переднего и заднего мостов. Через эти шестерни крутящий момент передается на валы 22 и 32 привода переднего и заднего мостов. Величина передаваемого крутящего момента находится в прямой зависимости от нагрузки на мостах.

Для преодоления крутых подъемов, при движении по слабым грунтам, а также для получения устойчивой минимальной скорости движения на дорогах с твердым покрытием, необходимо включить низшую передачу. Переключать высшую передачу на низшую можно только после полной остановки автомобиля. При этом скользящая муфта 8 блокирует ведущий вал с шестерней 9 низшей передачи, и крутящий момент от ведущего вала через муфту 8 и шестерню 9 передается на промежуточный вал. От вала 14 крутящий момент передается через шестерню постоянного зацепления на ведомую шестерню 29, корпус дифференциала и через ось 26 и сателлиты 25 на шестерни и валы привода переднего и заднего мостов.

Для преодоления труднопроходимых участков дорог следует блокировать дифференциал, т.е. соединить скользящей муфтой 31 зубчатый венец (шлицы) вала 32 привода переднего моста и корпус дифференциала. При этом дифференциал выключается, т.е. валы привода переднего и заднего мостов будут вращаться как одно целое, и на оба моста будет передаваться крутящий момент одной величины, что улучшает проходимость автомобиля.

1. Сальник; 2. Упорное кольцо переднего подшипника  ведущего вала; 3. Крышка переднего подшипника; 4. Передний подшипник ведущего вала; 5. Передняя крышка раздаточной коробки; 6. Шестерня высшей передачи; 7. Ступица муфты включения передач; 8. Муфта включения передач; 9. Шестерня низшей передачи; 10. Картер раздаточной коробки; 11. Задний подшипник ведущего вала; 12. Ведущий вал; 13. Задняя крышка раздаточной коробки; 14. Промежуточный вал; 15. Задний подшипник промежуточного вала; 16. Задний подшипник корпуса дифференциала; 17. Установочное кольцо подшипника вала привода заднего моста; 18. Подшипник вала привода заднего моста; 19. Маслоотражатель сальника; 20, Фланец вала привода заднего моста; 21. Упорное кольцо подшипника; 22. Вал привода заднего моста; 23. Корпус дифференциала; 24. Шестерня привода заднего моста;. 25. Сателлит; 26. Ось сателлитов; 27. Стопорное кольцо оси сателлитов; 28. Пружинная шайба; 29. Ведомая шестерня; 30. Стопорное кольцо подшипника корпуса дифференциала; 31. Муфта блокировки дифференциала; 32. Вал привода переднего моста; 33. Картер привода переднего моста; 34. Стопорное кольцо подшипника вала привода переднего моста; 35. Пружинная шайба подшипника дифференциала; 36. Передний подшипник корпуса дифференциала; 37. Ведомая шестерня привода спидометра; 38. Корпус привода спидометра; 39. Передний подшипник промежуточного вала; 40. Коробка передач; 41. Эластичная муфта; 42. Шарнир равных угловых скоростей; 43. Раздаточная коробка; 44. Регулировочные прокладки; 45. Кронштейн подвески раздаточной коробки; 46. Кронштейн задней подвески двигателя.

Рисунок 2 – Устройство раздаточной коробки ВАЗ 21213

2.2 Технические условия на сборку, разборку раздаточной

       коробки ВАЗ 21213

Собрать межосевой дифференциал, совместив метки на его корпусах, чтобы не нарушить балансировку данного узла.

Пружинную шайбу на оси сателлитов установить со стороны глухого отверстия на торце оси.

Осевой зазор каждой шестерни привода мостов должен составлять 0–0,10 мм, а момент сопротивления вращению шестерен не должен превышать 14,7 Н·м (1,5 кгс·м). 

При увеличенном зазоре заменить опорные шайбы другими, большей толщины; если указанный зазор не удается получить при установке опорных шайб наибольшей толщины, шестерни замените новыми ввиду их чрезмерного износа.

Ведущий и промежуточный валы устанавливаются в картер раздаточной коробки одновременно.

Запрессовку подшипников на корпус дифференциала проводится оправкой 67.7853.9558

Рабочие поверхности сальников перед установкой в крышки и картеры смазать смазкой Литол-24. 

После сборки залить масло в раздаточную коробку до нижней кромки заливного отверстия.

2.3 Порядок разборки, сборки раздаточной коробке ВАЗ 21213

Промыть раздаточную коробку и слить масло.

Закрепить раздаточную коробку на стенде для разборки и ослабь гайки крепления фланцев на ведущем валу и на валах привода переднего и заднего.  
            Отвернуть гайки крепления и снять картер привода переднего моста в сборе с крышкой, рычагом, вилкой, муфтой блокировки дифференциала и с валом привода переднего моста. Снять корпус привода спидометра в сборе с ведомой шестерней привода спидометра.

Сняв стопорную шайбу, вынуть ось и снять рычаг блокировки дифференциала. Затем снять крышку картера привода переднего моста и вынуть пружину и шарик фиксатора. Отвернуть стопорный болт вилки блокировки дифференциала и вынуть шток, вилку и муфту блокировки. 
           Снять заднюю крышку в сборе с валом привода заднего моста, следя за тем, чтобы не повредить уплотнительную прокладку. Затем снять фланцы с ведущего вала и валов привода переднего и заднего мостов. 
           Снять установочные кольца подшипников валов привода переднего и заднего мостов. Вынуть вал привода переднего моста из картера вместе с подшипником, упорным кольцом и маслоотражателем. Вынуть вал привода заднего моста из задней крышки вместе с подшипником , упорным кольцом и маслоотражателем.   
            Снять крышку переднего подшипника ведущего вала и крышку смотрового люка.

Снять кронштейн рычага переключения передач в сборе с рычагом. Затем, сняв стопорную шайбу, вынуть ось и снять рычаг.

Отвернуть стопорный болт вилки переключения передач и осторожно, закрыв пальцем гнездо фиксатора, вынуть шток и детали фиксатора. 
             Снять переднюю крышку вместе с дифференциалом, затем установить установочное кольцо подшипника дифференциала  и вынуть из передней крышки подшипник в сборе с дифференциалом.

Снять установочные кольца с задних подшипников ведущего и промежуточного валов и вынуть из картера раздаточной коробки оба вала. 
             Зажав в тиски ведущий вал, снять упорное кольцо и задний подшипник, используя универсальный съемник. Снять с ведущего вала шестерню низшей передачи вместе с втулкой, муфту переключения передач, ступицу  муфты, шестерню высшей передачи.

Разобрать дифференциал, для чего нужно снять стопорное кольцо  и пружинную шайбу переднего подшипника.

Снять задний и передний подшипники с корпуса дифференциала.  
             Отвернуть болты крепления ведомой шестерни дифференциала, отметить рисками на корпусах дифференциала взаимное их расположение относительно друг друга и разъединить корпус.

Снять ведомую шестерню дифференциала.

Снять стопорные кольца  и пружинную шайбу, затем выпрессовать ось сателлитов и снять сателлиты и шестерни привода ведущих мостов с опорными шайбами.

Выпрессовать изношенные или поврежденные сальники из картера привода переднего моста, из крышки переднего подшипника и из задней крышки. Отвернуть гайки с осей подушки подвески и снять кронштейны в сборе. 
             Сборка раздаточной коробки проводится в последовательности, обратной разборке.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ   ПРОЦЕСС  ВОСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРВИЧНОГО ВАЛА РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ ВАЗ 21213

3.1 Краткая характеристика  первичного вала раздаточной  коробки ВАЗ 21213

первичный вал раздаточной коробки ВАЗ 21213 показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – первичный вал раздаточной коробки ВАЗ 21213

Первичный вал расположен в верхней части раздаточной коробки, опирается при этом на подшипники, установленный в корпусе агрегата. На первичном валу находятся две ведомые шестерни, свободно вращающиеся на валу и муфта включения передач, жестко связанная с валом, приводящая шестерни в движение. Вал передает крутящий момент от коробки перемены передач, через муфту включения передач на шестерню пониженной или повышенной передачи на промежуточный вал. Вал работает при динамических нагрузках. Масса его составляет 800 грамм, изготовлен из стали 45. Основной вид износа – молекулярно-механический. Внешний вид предоставлен на рисунке 3. 

В результате работы в детали возникают дефекты, которые предсталены в виде карты дефектации – таблица 2.

Разработаем технологический процесс устранение дефектов № 3 и 4. Дефект № 3 устраняем наплавкой в среде CO2. Дефект №4 устраняем - жележнением.

Таблица 2 – Карта дефектации первичного вала раздаточной коробки ВАЗ 21213

            3.2 Краткая характеристика способов восстановления

3.2.1  Краткая характеристика наплавки в среде углекислого газа 

При этом виде сварки защита расплавленного металла от вредного действия кислорода и азота осуществляется струей углекислого газа, которая при выходе из сопла газоэлектрической горелки оттесняет от зоны сварки воздух.

Влияние углекислого газа на качество сварного шва двойное, с одной стороны он защищает расплавленный металл от кислорода и азота воздуха, окружающего сварочную дугу, с другой стороны при высокой температуре дуги он разлагается на окись углерода и кислород и проявляет окисляющее действие на расплавляемый металл.

В зависимости от применяемого электрода различают сварку плавящимся и неплавящимся электродами.

Углекислый газ для сварки получается из жидкой углекислоты, транспортируемой в баллонах при давлении 50—60 ат. Применяется также пищевая углекислота, которая обеспечивает более высокое качество сварного шва.

Установка для полуавтоматической сварки с плавящимся электродом состоит из источника тока, баллона с жидкой углекислотой, подогревателя газа, предредукторного осушителя, газового редуктора, расходомера газа, шланга для подвода к горелке углекислого газа, шланга для подвода охлаждающей воды, барабана для электродной проволоки и сварочного полуавтомата, включающего механизм подачи электродной проволоки, панели управления , провода , соединяющего подающий механизм с панелью и газоэлектрической горелки. Сварка производится на постоянном токе, получаемом при помощи селенового выпрямителя при обратной полярности.

При сварке неплавящимся электродом дуга горит между угольным или вольфрамовым электродом и деталью, расплавляя сварочный и присадочный металл, вводимый в виде прутка в зону сварки. При сварке деталей с отбортованными кромками присадочный пруток в ванну не вводится и сварной шов образуется за счет расплавления и затвердевания кромок изделия.

При сварке чугунных деталей в защитной среде водяного пара происходит интенсивное выгорание углерода в сварочной ванне и исключается возможность образования карбидов железа, что обеспечивает хорошую обрабатываемость и прочность сварного соединения. Непрерывный процесс горения дуги создает большой запас тепла в сварочной ванне, а это в свою очередь исключает образование закаленной прослойки в зоне сплавления, характерной для всех способов холодной сварки чугуна.

Схема наплавки в среде углекислого газа показана на рисунке 4.