Трансмиссия и ходовая часть автомобиля ВАЗ-2110

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1 ТРАНСМИССИЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110

1.1 Краткая техническая характеристика автомобиля, назначение, устройство и работа трансмиссии

1.2 Сцепление

1.3 Коробка передач, главная передача, дифференциал

1.4 Карданная передача

2 РАСЧЕТ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСМИССИИ

3 ХОДОВАЯ ЧАСТЬ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ИСТОЧНИКИ

ВВЕДЕНИЕ

трансмиссия ходовая автомобиль Цель работы — закрепление знаний и навыков, приобретённых на лекциях, лабораторных занятиях и при самостоятельном изучении; познание автомобиля как сложной технической системы на основе системного подхода, создание базы знаний для изучения следующих учебных дисциплин.

Системный подход базируется на рассмотрении изучаемого объекта во взаимосвязи с окружающими его объектами, он является средством анализа и синтеза с целью одновременного выявления и определения большого числа компонентов и факторов, а также взаимосвязей, образующих сложную систему — автомобиль, состоящий из десятков тысяч деталей. Системный подход позволяет рассматривать машину как единое, взаимосвязанное целое при анализе составляющих ее частей. Это в свою очередь позволяет выбрать способ объединения этих частей в целое — систему.

Длительная и надёжная работа автомобиля заключается в правильной его эксплуатации. Чтобы правильно эксплуатировать данный автомобиль нужно досконально изучить его строение, в частности устройство его трансмиссии.

1. ТРАНСМИССИЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110

Трансмиссия автомобиля — это совокупность агрегатов и механизмов, через которые крутящий момент коленчатого вала двигателя, изменяясь по величине и направлению, предается на ведущие колеса.

Трансмиссия компактна и конструктивно выполнена в одном агрегате, состоящем из сцепления, коробки передач (объединенной с главной передачей и дифференциалом) и карданной передачи.

Основные характеристики трансмиссии автомобиля ВАЗ-2110 приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Характеристики трансмиссии

1.1 Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-2110

ВАЗ-2110 — легковой переднеприводный автомобиль с поперечным расположением силового агрегата, предназначенный для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием (см. рисунок 1.1.)

Рисунок 1.1 Автомобиль ВАЗ-2110

Технические характеристики ВАЗ-2110 приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2

Технические характеристики автомобиля ВАЗ-2110

1.2 Сцепление Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного соединения их вновь, а также для предохранения двигателя и трансмиссии от перегрузок.

Сцепление (см. рисунок 1.2.) — однодисковое, сухое, с центральной нажимной пружиной диафрагменного типа. Кожух 3 сцепления крепится к маховику 6 шестью болтами 4, а с нажимным диском 5 соединяется тремя парами упругих пластин. Ведомый диск 7 в сборе с пружинно-фрикционным демпфером крутильных колебаний установлен на шлицах первичного вала 8 коробки передач. На автомобилях с двигателем ВАЗ-2110 применяется сцепление с отличающимися характеристиками нажимной пружины ведущей части сцепления и пружинами демпфера ведомого диска.

Рисунок 1.2. Сцепление в сборе

Основные характеристики ведомого диска и демпфера автомобиля ВАЗ-2110 приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3.

Основные технические данные.

Для различия ведущих частей сцепления на сцеплении выполнена метка в виде отверстия в одной из прорезей лепестков нажимной пружины и пружинах демпфера ведомого диска. На двух пружинах демпфера ведомого диска имеются полоски краски белого цвета.

Педаль сцепления 14 (см. рисунок 1.3) установлена в кронштейне 16 на оси. Ее верхний наконечник 12 соединен с наконечником троса 10, оболочка которого со стороны салона закреплена на кронштейне педали сцепления, а в моторном отсеке — на кронштейне 3 силового агрегата. Поводок троса 8 соединяется с вилкой выключения сцепления 9. Подшипник выключения сцепления закрытого типа и в процессе эксплуатации не требует смазки.

Рисунок 1.3 Привод сцепления

1.3 Коробка передач, главная передача, дифференциал Коробка передач (см. рисунок 1.4) — механическая, двухвальная, с пятью передачами переднего хода и одной — заднего, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей.

Рисунок 1.4 Коробка передач, главная передача, дифференциал

1 — задняя крышка картера коробки передач; 2-ведущая шестерня V передачи; 3-шариковый подшипник первичного вала; 4 — ведущая шестерня IV передачи первичного вала; 5-первичный в, 6 — ведущая шестерня III передачи первичного вала; 7 — картер коробки передач; 8 — ведущая шестерня II передачи первичного вала; 9 — шестерня заднего хода; 10- промежуточная шестерня заднего хода; 11- ведущая и стерня I передачи первичного вала; 12 — роликовый подшипник первичного вала; 13 — сальник первичного вала; 14 — сапун; 15 — подшипник выключения сцепления; 16 — направляющая втулка муфты подшипник выключения сцепления; 17 — ведущая шестерня главной передачи; 18-роликовый подшипник вторичного вала; 19-маслосборник; 20 — ось сателлитов; 21 — ведущая шестерня привода спидометра; 22 — шестерня полуоси; 23 -коробка дифференциала; 24 — сателлит; 25 — картер сцепления; 26 — пробка для слива масла; 27 — ведомая шестерня главной передачи; 28-регулировочное кольцо; 29 — роликовый конический подшипник дифференциала; 30 — caльник полуоси; 31 — ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 32-синхронизатор I и II передач; 33 — ведомая шестерня II передачи вторичного вала; 34 — ведомая шестерня III передачи вторичного вала; 35 — синхронизм III и IV передач; 36-ведомая шестерня IV передачи вторичного вала; 37 — шариковый подшипник вторичного вала 38 — ведомая шестерня V передачи вторичного вала; 39-синхронизатор V передачи; 40 — вторичный вал.

Корпус коробки передач состоит из трех частей (отлитых из алюминиевого сплава): картера сцепления 25, картера коробки передач 7 и задней крышки картера коробки передач 1. При сборке между ними наносят бензомаслостойкий герметик-прокладку (например, КЛТ-75ТМ или ТБ-1215). В гнезде картера находится специальный магнит, задерживающий металлические продукты износа.

Главная передача (см. рисунок 1.4) -одинарная, цилиндрическая, косозубая.

Первичный вал 5 выполнен как блок ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал 40 -полый (для подачи масла под ведомые шестерни), со съемной ведущей шестерней главной передачи 17. На нем расположены ведомые шестерни 31, 33, 34, 36, 38 и синхронизаторы 32, 35, 39 передач переднего хода. Передние подшипники валов 18 и 12 — роликовые, задние 3 и 37 -шариковые. Радиальный зазор в роликовых подшипниках не должен превышать 0,07 мм, в шариковых -0,04 мм. Под передним подшипником вторичного вала 18 расположен маслосборник 19, направляющий поток масла внутрь вала.

Дифференциал (см. рисунок 1.4) — конический, двухсателлитный, симметричный, малого трения. Предварительный натяг в подшипниках 29 (0,25 мм) регулируется подбором толщины кольца 28, устанавливаемого в гнезде картера коробки передач под наружным кольцом подшипника дифференциала. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня главной передачи 27.

Привод управления коробкой передач (см. рисунок 1.5.) состоит из рычага переключения передач 3, шаровой опоры 6, реактивной тяги 9, штока выбора передач и механизмов выбора и переключения передач. На винты крепления тяги и рычага к штоку выбора передач 10 перед сборкой наносят клей для резьб ТБ-1324. Винты крепления рычага и шарнира различаются длиной, покрытием и моментами затяжки. Винт крепления рычага фосфатирован (темного цвета), длиной 19,5 мм, затягивается моментом 3,4 кгс-м. Винт крепления шарнира кадмирован (золотистого цвета), длиной 24 мм, затягивается моментом 1,95 кгс-м. В шаровую опору перед сборкой закладывают смазку ЛСЦ-15.

Рисунок 1.5. Привод управления коробкой передач

1 — защитный чехол тяги; 2 — тяга привода управления коробки передач; 3 — рычаг переключения передач; 4 — палец сферического рычага переключения передач; 5 — обойма шаровой опоры; 6 — шаровая опора рычага переключения передач; 7 — буфер; 8 — пружина; 9 — реактивная тяга; 10 — рычаг штока выбора передач; 11 — рычаг выбора передач; 12 — картер коробки передач; 13 — картер сцепления; 14 — шток выбора передач; 15 — втулка штока; 16 — сальник штока; 17 — защитный чехол; 18 — корпус шарнира; 19 — втулка шарнира; 20 — наконечник шарнира; 21 — хомут.

Чтобы передачи самопроизвольно не выключались из-за осевого перемещения силового агрегата при движении автомобиля, в привод управления коробкой передач введена реактивная тяга, один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма шаровой опоры рычага переключения передач.

На внутреннем конце штока закреплен рычаг, который действует на трехплечий рычаг механизма выбора передач. Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к плоскости картера сцепления.

В корпусе механизма выбора передач имеются две оси. На одной установлены трехплечий рычаг выбора передач и две блокировочные скобы. Другая ось проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания. Одно плечо рычага выбора передач служит для включения передач переднего хода, другое — для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. На оси установлена вилка включения заднего хода.

Коробка передач сообщается с атмосферой через сапун 14, расположенный в ее верхней части.

1.4 Карданная передача Карданная передача — это механизм трансмиссии автомобиля предназначенный для передачи крутящего момента внутри трансмиссии, между агрегатами, оси которых не совпадают или изменяют своё взаимное положение.

На автомобиле ВАЗ-2110 карданная передача состоит из привода ведущих колес.

Привод каждого колеса (см. рисунок 1.4) состоит из двух шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), соединенных между собой валом. Валы не взаимозаменяемы: левый выполнен из стального прутка и короче правого, изготовленного из трубы. Соединение вала с шарнирами — шлицевое, от продольного перемещения вал зафиксирован в шарнирах упорным 6 и стопорным 3 кольцами. Шлицевой хвостовик наружного шарнира соединен со ступицей и закреплен гайкой подшипника, а внутреннего — с шестерней привода в коробке передач и зафиксирован стопорным кольцом.

Шарнир состоит из корпуса 2, 13, сепаратора 7, обоймы 4 и шести шариков 5, которые размещены в канавках корпуса и обоймы, В наружном шарнире эти канавки выполнены по радиусу, что обеспечивает угол его поворота до 42°. В корпусе внутреннего шарнира канавки прямые, что позволяет деталям перемещаться в продольном направлении, удлиняя или укорачивая привод (это необходимо для компенсации взаимных перемещений подвески и силового агрегата). Внутри обоймы имеется шлицевое отверстие для соединения с валом привода.

Детали шарнира изготовлены с высокой точностью, шарики одной сортировочной группы подбираются индивидуально для каждого шарнира. Поэтому изношенный шарнир заменяют в сборе.

В наружный шарнир перед сборкой закладывается 40 см³, во внутренний — 80 см³ смазки ШРУС-4.

Герметичность шарнира — непременное условие его надежной работы — обеспечивается защитными резиновыми чехлами 10. Чехол своими концами надет на корпус шарнира и вал привода и закреплен хомутами 8 и 11. Допускается использовать только специальные хомуты с гладкой внутренней поверхностью и без выступающих частей.

Рисунок 1.4. Привод передних колес

1 — корпус наружного шарнира; 2 — стопорное кольцо; 3 — обойма; 4 — шарик; 5 — наружный хомут; 6 — сепаратор; 7 — упорное кольцо; 8 — защитный чехол; 9 — внутренний хомут; 10 — вал привода колеса; 11 — фиксатор внутреннего шарнира; 12 — корпус внутреннего шарнира; 13 — стопорное кольцо корпуса внутреннего шарнира; А — контрольный размер

2. РАСЧЕТ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСМИССИИ За исходные данные для расчета принимаем две точки на ВСХ:

1) максимальный крутящий момент Te max= 106,4 Н*м и соответствующая ему частота вращения nT= 3400 об/мин;

2) максимальная мощность вращения коленчатого вала N e max = 51,0 кВт при n N = 5600 об/мин;

Передаточные числа: коробки передач: U1=3,636; U2=1,950; U3=1,357; U4=0,941; U5=0,784; главной передачи U0=3,7 или U0=3,9, примем U0=3,9.

Параметры второй точки по крутящему моменту определяются расчетным путём:

где Ne max-максимальная мощность; nN-частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности.

Литровая мощность двигателя:

где Vh-рабочий объем двигателя.

Определяем коэффициент приспосабливаемости двигателя по крутящему моменту:

Определяем коэффициент приспосабливаемости двигателя по частоте вращения:

Определяем общий (полный) коэффициент приспосабливаемости двигателя:

Диапазон коробки передач:

Интервал между 1 и 2 передачами:

Интервал между 2 и 3 передачами:

Интервал между 3 и 4 передачами:

Интервал между 4 и 5 передачами:

Средний интервал:

где nчисло передач.

Расчет крутящих моментов и частот вращения на всех выходных валах агрегатов трансмиссии (КП, ГП) и всех передачах представлены в таблицах 2.1 и 2.2.

Пример вычислений.

Первая точка.

Крутящий момент на 1-ой передаче на вторичном валу КП:

на выходе главной передачи:

Частота вращения на 1-ой передаче на вторичном валу КП:

на выходе главной передачи:

Вторая точка.

Крутящий момент на 1-ой передаче на вторичном валу КП:

на выходе главной передачи:

Частота вращения на 1-ой передаче на вторичном валу КП:

на выходе главной передачи:

Остальные значения высчитываются аналогично.

Таблица 2.1

Крутящие моменты и частоты вращения выходных валов агрегатов трансмиссии при исходных Te max и nT.

Таблица 2.2

Крутящие моменты и частоты вращения выходных валов агрегатов трансмиссии при исходных TN и nN.

Проверим расчеты.

1. По коэффициенту приспосабливаемости:

2. Проверим расчеты по мощности:

Для 1-ой таблицы, для 4-ой передачи:

Для 2-ой таблицы, для 1 передачи:

Полученные результаты в пределах погрешностей округлений практически совпадают с рассчитанными ранее.

3. ХОДОВАЯ ЧАСТЬ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110

3.1 Передняя подвеска Передняя подвеска — независимая с телескопическими гидравлическими амортизаторными стойками, винтовыми цилиндрическими пружинами, нижними поперечными рычагами с растяжками и стабилизатором поперечной устойчивости.

Рис. 3.1. Передняя подвеска 1 — шаровая опора; 2 — ступица; 3 — тормозной диск; 4 — защитный кожух; 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка; 7 — пружина подвески; 8 — защитный чехол телескопической стойки; 9 — буфер сжатия; 10 — верхняя опорная чашка; 11 — подшипник верхней опоры; 12 — верхняя опора стойки; 13 — гайка штока; 14 — шток; 15 — опора буфера сжатия; 16 — телескопическая стойка; 17 — гайка; 18 — эксцентриковый болт; 19 — поворотный кулак; 20 — вал привода переднего колеса; 21 — защитный чехол шарнира; 22 — наружный шарнир вала; 23 — нижний рычаг.

Основа подвески — телескопическая гидравлическая амортизаторная стойка 16. Ее нижняя часть соединена с поворотным кулаком 19 двумя болтами. Верхний болт 18, проходящий через отверстие кронштейна стойки, имеет эксцентриковый поясок и эксцентриковую шайбу. Поворотом этого болта регулируется развал переднего колеса.

На телескопической стойке установлены: витая цилиндрическая пружина 7, пенополиуретановый буфер хода сжатия 9, а также верхняя опора стойки 12 в сборе с подшипником 11.

Верхняя опора крепится тремя самоконтрящимися гайками к стойке брызговика кузова. За счет своей эластичности опора дает возможность стойке качаться при ходах подвески и гасит высокочастотные колебания кузова. Запрессованный в нее подшипник позволяет стойке поворачиваться вместе с управляемыми колесами.

В корпусе стойки смонтированы детали телескопического гидравлического амортизатора. При выходе его из строя в корпус стойки можно установить картридж.

Нижняя часть поворотного кулака 19 соединена с нижним рычагом подвески 23 через шаровую опору 1. Опора закреплена двумя глухими болтами (отверстие в поворотном кулаке не сквозное).

Тормозные и тяговые силы при движении автомобиля воспринимаются продольными растяжками, соединенными через сайлент-блоки с нижними рычагами и балкой передней подвески. В местах соединения (на обоих концах растяжки) установлены шайбы для регулирования угла продольного наклона оси поворота.

В поворотном кулаке двумя стопорными кольцами закреплен двухрядный радиально-упорный шариковый подшипник закрытого типа. Во внутренних кольцах с натягом установлена ступица колеса. Подшипник затягивают гайкой на хвостовике корпуса наружного шарнира привода колес и в эксплуатации не регулируют. Гайки крепления ступиц колес одинаковые, с правой резьбой.

Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой штангу из пружинной стали. В средней ее части имеется изгиб — для размещения приемной трубы системы выпуска. Концы стабилизатора через стойки с резиновыми и резино-металлическими шарнирами соединены с нижними рычагами подвески. Штанга в своей средней части крепится к кузову кронштейнами через резиновые подушки.

3.2 Задняя подвеска Задняя подвеска — зависимая, с цилиндрическими пружинами 12 и гидравлическими телескопическими амортизаторами 10 двустороннего действия.

Рис. 3.2. Задняя подвеска

1 — ступица колеса; 2 — кронштейн крепления рычага подвески; 3 — сайлент-блок; 4 — кожух амортизатора; 5 — буфер хода сжатия; 6 — крышка кожуха; 7 — опорная шайба; 8 — подушки амортизатора; 9 — распорная втулка; 10 — амортизатор; 11 — резиновая прокладка; 12 — пружина задней подвески; 13 — соединитель рычагов; 14 — рычаг балки задней подвески; 15 — кронштейн крепления амортизатора; 16 — нижняя опорная чашка пружины; 17- шток; 18 — верхняя опорная чашка пружины.

Основной несущий элемент подвески — балка, состоящая из продольных рычагов 14 и соединителя 13, сваренных между собой через усилители. Сзади к рычагам подвески приварены кронштейны 15 с проушинами для крепления амортизаторов 10 и фланцы для крепления осей задних колес и щитов тормозных механизмов. Спереди рычаги 14 снабжены приварными втулками с запрессованными в них сайлент-блоками 3. Через центральную втулку сайлент-блока проходит болт, соединяющий рычаг с кронштейном 2. Для крепления кронштейна к лонжерону кузова предусмотрены три приварных болта.

Пружина 12 подвески опирается нижним концом на чашку, приваренную к резервуару амортизатора, а верхним — через резиновую прокладку 11 — на опору, приваренную изнутри к арке кузова.

Нижняя проушина амортизатора крепится болтом к кронштейну 15 рычага подвески, а его шток закреплен на верхней опоре пружины подвески через две резиновые подушки 8 (одна — снизу опоры, другая — сверху) и опорную шайбу 7 (под гайкой).

В ступице установлен двухрядный радиально-упорный шариковый подшипник, аналогичный подшипнику ступицы переднего колеса, но меньшего размера. Посадка подшипника на оси — переходная (с легкими натягом или зазором). В процессе эксплуатации подшипник не требует регулировки и пополнения смазки. Не допускается устранять возникший люфт подтяжкой гайки, подшипник следует заменить. При выпрессовке ступицы подшипник разрушается, поэтому не рекомендуется разбирать ступицу при исправном подшипнике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе описаны назначение, классификация, устройство и работа трансмиссии автомобиля ВАЗ-2110, проведен расчет крутящих моментов и частот вращения на всех выходных валах агрегатов трансмиссии и на всех передачах.

В заключение этой работы узнала назначение, и функции элементов трансмиссии, таких как:

1. Сцепление:

Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного соединения их вновь, а также для предохранения двигателя и трансмиссии от перегрузок.

2. Коробка передач:

Коробка передач служит для изменения крутящего момента по величине и направлению и дополнительного отсоединения двигателя от трансмиссии.

3. Главная передача:

Главная передача — это механизм трансмиссии перед ведущими колёсами, который передаёт и увеличивает крутящий момент на полуоси.

4. Карданная передача — это механизм трансмиссии автомобиля предназначенный для передачи крутящего момента внутри трансмиссии, между агрегатами, оси которых не совпадают или изменяют своё взаимное положение Так же были рассмотрены и другие элементы трансмиссии такие как:

Дифференциал.

ИСТОЧНИКИ

1. Ремонтируем ВАЗ-2110, -2111, -2112. Иллюстрированное руководство. «Своими силами». — М: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002. — 256 с., ил.

2. Ключанов Н. И. ВАЗ-2110 (от ВАЗ-2110 до ВАЗ-21 109). Советы по уходу, эксплуатации и устранению неисправностей. — Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2002. — 320 с.

3. Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили. Часть 2/Кисуленко Б.В. и др. — М: Компания «Автополис-Плюс», НПСТ «Трансконсалтинг», 2004. -560с., ил., табл.

4. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя: Учебник для студенческих учреждений среднего профессионального образования /

В.К. Вахламов, М. Г. Шатров, А. А. Юрчевский; Под ред. А. А. Юрчевского. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 816 с.

5. http://www.vaz-21.ru