Технічне обслуговування коробки передач

Технічне обслуговування коробки передач

1. Загальні відомості про коробки передач
Коробка передач призначається для зміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, коробка передач забезпечує рух автомобіля заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз’єднувати двигун і ведучі колеса, що потрібно, коли двигун працює на холостому ходу під час руху автомобіля або на стоянці.
На сучасних вітчизняних автомобілях застосовують переважно механічні ступінчасті коробки передач із зубчастими шестернями. Кількість передач переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п’яти (без урахування передач заднього ходу).
Передачі перемикаються пересуванням шестерень, які по черзі входять у зачеплення з іншими шестернями, або блокуванням шестерень на валу за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирівнюють частоту обертання шестерень, що вмикаються, і блокують одну з них із веденим валом. Пересуванням шестерень або синхронізаторів керує водій при вимкненому зчепленні.
Залежно від кількості передач переднього ходу коробки передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т. д.
1.1 Триступінчаста коробка передач
Основні деталі триступінчастої коробки передач (рис. 1.1) ведучий вал 1, ведений вал 5, проміжний вал 6, установлений у корпусі коробки. На первинному валу жорстко закріплено шестірню z3, що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею z’3, жорстко закріпленою на проміжному валу. Інші шестерні проміжного вала z’2, z’1 і z3x також жорстко закріплено. На веденому валу 5 установлено шестірню z2, що вільно обертається й перебуває в постійному зачепленні з шестірнею z’2. Шестірня z1, і синхронізатор 2 з’єднані з валом 5 за допомогою шліців і можуть переміщуватися по их у напрямах, показаних стрілками. Шестірня z0 забезпечує зміну напряму обертання веденого вала в разі вмикання передачі заднього ходу.
Кожна передача характеризується передаточним числом, під яким розуміють відношення кількості зуб’ів веденої шестірні до кількості зуб’ів ведучої. Якщо в передачі бере участь кілька пар зубчастих шестерень, то для визначення передаточного числа треба перемножити значення передаточних відношень усіх пар.
У розглядуваній схемі коробки передач для вмикання першої передачі шестірню z1, пересувають вилкою 4 вліво до зачеплення її з шестірнею z’1. Тоді крутний момент передаватиметься з первинного вала 1 через шестерні постійного зачеплення z3 і z’3 на шестерні z’1 і z1 які утворюють першу передачу.
Передаточне число для першої передачі можна визначити за формулою
iI, = (z’3/ z3) (z1/ z’1), де z1, z’1, z3, z’3 – кількість зуб’ів відповідних шестерень.
Друга передача вмикається переміщенням синхронізатора 2 за допомогою вилки 3 вправо. При цьому шестірня z2 блокується на веденому валу, а крутний момент на ньому визначатиметься передаточним числом iII = (z’3/ z3) (z2/ z’2).

Рис. 1.1
Схема триступінчастої коробки передач

1 – ведучий вал; 2 – синхронізатор; 3, 4 – вилки;
5 – ведений вал; 6 – проміжний вал

Третя передача вмикається пересуванням синхронізатора 2 вліво. В цьому разі ведений і ведучий вали жорстко з’єднуються, а передаточне число в коробці не змінюється й дорівнює одиниці. Таку передачу називають прямою й використовують для руху автомобіля з великою швидкістю.

1.2 Чотириступінчаста коробка передач
Чотириступінчаста коробка передач автомобіля ГАЗ‑53А має чотири передачі для руху вперед і одну – для руху назад. Вона діє аналогічно триступінчастій коробці передач (див. рис. 1.2), але має конструктивні особливості постійне зачеплення шестерень ведучого й проміжного валів, шестерень другої та третьої передач. Передачі переднього ходу вмикаються пересуванням шестірні першої передачі й синхронізатора по шліцах веденого вала, а задній хід умикається переміщенням блока шестерень заднього ходу.

1.3 Автоматичні коробки передач
Механічні ступінчасті коробки передач, які широко застосовуються на сучасних автомобілях, мають низку недоліків. Головний із них полягає в тому, що водієві для перемикання передач весь час доводиться натискувати на педаль зчеплення й керувати важелем перемикання передач. Це вимагає від нього чималих фізичних зусиль, особливо в умовах міського руху, а також у разі частих зупинок.
На автобусах ЛиАЗ і ЛАЗ, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовують гідромеханічні передачі, які водночас виконують функції зчеплення й коробки передач з автоматичним або напівавтоматичним перемиканням.
Гідромеханічна передача (ГМП) складається з гідротрансформатора й двоступінчастої механічної коробки передач з автоматичним керуванням (рис. 4.12).

Рис. 1.2
Схема гідромеханічної передачі
I – гідротрансформатор; II – механічна двоступінчаста коробка передач; 1 – турбінне колесо; 2 – реакторне колесо; 3 – насосне колесо;4 – ведучий вал; 5 – шестірня ведучого вала; 6 – фрикціон першої передачі; 7 – фрикціон другої передачі; 8 – зубчаста муфта;9 – пневмоциліндр привода зубчастої муфти; 10 – ведений вал;11 – ведена шестірня заднього ходу; 12 – проміжна шестірня;
13 – відцентровий регулятор; 14 – ведуча шестірня заднього ходу;15 – ведена шестірня першої передачі; 16 – ведуча шестірня першої передачі; 17 – проміжний вал; 18 – шестірня проміжного вала; 19 – фрикціон блокування насосного та турбінного коліс

Гідротрансформатор становить гідравлічний механізм, розміщений між двигуном і механічною коробкою передач, який забезпечує автоматичну зміну передаточного числа и крутного моменту відповідно до зміни навантаження на веденому валу.
У гідротрансформаторі є три робочих колеса з лопатями насосне 3, закріплене на маховику двигуна, турбінне 1, з’єднане з ведучим валом 4 коробки передач, реакторне 2, встановлене на роликовій муфті вільного ходу. Насосне колесо має кільцеву форму й утворює корпус гідротрансформатора. Всередині нього розміщено двоє інших робочих коліс (рис. 4.13). Внутрішню кільцеву порожнину корпусу гідротрансформатора на 3/4 об’єму заповнено спеціальною оливою.

Рис. 1.3
Конструкція робочих коліс гідротрансформатора

1 – маховик двигуна; 2 – турбінне колесо; 3 – реакторне колесо;
4 – насосне колесо (корпус гідротрансформатора)

Механічна двоступінчаста коробка передач (див. рис. 1.2) має ведучий 4, ведений 10 і проміжний 17 вали з шестернями, фрикційні багатодискові муфти (фрикціони) 6, 7 і 19, зубчасту муфту 8 із пневматичним циліндром 9 привода, відцентровий регулятор 13.
Під час роботи двигуна насосне колесо 3 обертається разом із маховиком двигуна й своїми лопатями відкидає оливу від осі обертання до периферії. Струмені оливи при цьому потрапляють на лопаті турбінного колеса 1 і змушують його обертатися в тому самому напрямі, що й насосне. Далі олива надходить на лопаті реакторного колеса 2, яке змінює напрям потоку оливи, й після цього вона знову потрапляє в насосне колесо, циркулюючи по замкненому колу. Внаслідок зміни напряму потоку оливи в реакторному колесі створюється додатковий крутний момент (реактивний), що сприймається турбінним колесом. Таким чином гідротрансформатор дає змогу дістати на ведучому валу 4 коробки передач крутний момент, який відрізняється від моменту, що передається двигуном.
Найбільше зростання крутного моменту на турбінному колесі гідротрансформатора відбувається, коли автомобіль рушає з місця. В цьому разі реакторне колесо загальмоване муфтою вільного ходу й реактивний момент на ньому максимальний. У міру розганяння автомобіля, тобто збільшення частоти обертання насосного колеса, частота обертання турбінного колеса також зростає. Кількість оливи, що надходить унаслідок циркуляції на лопаті реакторного колеса, зменшується, й реактивний момент на ньому спадає. Муфта вільного ходу розклинюється, й поступово починає збільшуватися частота обертання реакторного колеса в загальному потоці оливи, що дедалі менше впливає на передаваний крутний момент.
Коли частота обертання гідротрансформатора досягає максимального значення, він перестає змінювати крутний момент і переходить у режим гідромуфти. Таким чином автомобіль плавно розганяється при безступінчастому характері зміни крутного моменту.
Діапазон безступінчастого регулювання передаточного числа гідротрансформатором становить 3,2. 1, і збільшувати його недоцільно, оскільки зменшується коефіцієнт корисної дії. Аби дістати збільшене значення діапазону регулювання крутного моменту, потрібне для рушання автомобіля з місця й розганяння, гідротрансформатор з’єднують із механічною ступінчастою коробкою передач, утворюючи гідромеханічну передачу.
В розглядуваній ГМП (див. рис. 4.12) спільна робота гідротрансформатора й коробки передач здійснюється завдяки автоматизації керування перемиканням передач, пов’язаним із приводом дросельної заслінки карбюратора двигуна. В цілому система керування ГМП досить складна за конструкцією й має цілу низку гідравлічних, електричних і пневматичних механізмів. За головний керуючий пристрій цієї системи править відцентровий регулятор 13, установлений на проміжному валу коробки передач. Він діє залежно від частоти обертання на блокування фрикціонів 6, 7, 19, які забезпечують перемикання передач.
У нейтральному положенні всі фрикціони вимкнені, й крутний момент під час роботи двигуна на ведений вал 10 коробки не передається. На першій передачі системою керування автоматично вмикається фрикціон 6. При цьому шестірня 5, вільно насаджена на ведучому валу, виявляється зблокованою з ним. Крутний момент починає передаватися від гідротрансформатора на фрикціон 6, шестерні 5, 18, 16, 15, зубчасту муфту 8, ведений вал 10. Перед початком руху зубчасту муфту 8 установлюють уручну за допомогою дистанційної системи керування в положення переднього ходу.
В міру розганяння автомобіля на першій передачі, коли гідротрансформатор автоматично відпрацює заданий діапазон регулювання, швидкість зростає до значення, що зумовлює перехід на другу передачу. Відцентровий регулятор /Здає сигнал на вмикання фрикціона 7 і відмикання фрикціона 6. Автоматична система керування
здійснює відповідні перемикання гідроелектричних механізмів, і в коробці вмикається друга передача. На другій передачі момент від ведучого вала 4 передається через фрикціон 7 на ведений вал прямо, й швидкість автомобіля зростає до найбільшого значення, яке визначається діапазоном регулювання гідротрансформатора.
У гідротрансформаторі є фрикціон 19, який блокує насосне й турбінне колеса. Тоді крутний момент двигуна передається на трансмісію без втрат, чим досягається максимальна швидкість руху.
Для руху заднім ходом зубчаста муфта 8 установлюється водієм з пульта керування в положення заднього ходу. При цьому дистанційною системою керування обойма муфти переміщується вправо, шестірня 11 блокується на веденому валу 10. Момент від вала 4 при ввімкненому фрикціоні 6 передається на проміжний вал, шестерні 14, 12, 11 і на ведений вал 10. Шестірня 72 змінює напрям обертання веденого вала коробки на зворотний, чим і досягається рух заднім ходом.

2. Будова коробки передач автомобіля МАЗ‑5335
П’ятиступінчаста коробка передач автомобіля МАЗ‑5335 (рис. 2.1) має такі основні частини картер; ведучий вал; проміжний вал із шестернями; ведений вал із шестернями й синхронізаторами; механізм перемикання передач.
Ведучий вал 2, встановлений на кульковому підшипнику в передній стінці картера 13, на передньому кінці має шліци для встановлення диска зчеплення, а на задньому кінці – шестірню, що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею 24 на проміжному валу 18. Шестерні 11, 9 і 8 веденого вала 16 установлені на ньому вільно на гладеньких сталевих втулках і зачеплені з відповідними шестернями на проміжному валу. В разі вмикання другої, третьої та п’ятої передач блокування шестерень з веденим валом здійснюється за допомогою синхронізаторів 5 і 10. Перша передача й задній хід умикаються переміщенням шестірні 12 уздовж осі веденого вала.
Сталеві опорні втулки шестерень веденого вала змащуються під тиском від насоса 25, що приводиться хвостовиком валика, встановленого в паз проміжного вала. Олива подається від насоса каналами в кришці підшипника вала через перехідну втулку в осьовий канал веденого вала й далі радіальними просвердлинами до втулок шестерень. Зуб’я шестерень змащуються розбризкуванням оливи, яка забирається з оливної ванни картера коробки передач.
Безударне вмикання передач переднього ходу в розглядуваній коробці забезпечується синхронізаторами інерційного типу. Синхронізатор умикає другу й третю передачі, а синхронізатор 5 – четверту (пряму) й п’яту (підвищувальну).
Ведучий вал 2, встановлений на кульковому підшипнику в передній стінці картера 13, на передньому кінці має шліци для встановлення диска зчеплення, а на задньому кінці – шестірню, що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею 24 на проміжному валу 18. Шестерні 11, 9 і введеного вала 16 установлені на ньому вільно на гладеньких сталевих втулках і зачеплені з відповідними шестернями на проміжному валу. В разі вмикання другої, третьої та п’ятої передач блокування шестерень з веденим валом здійснюється за допомогою синхронізаторів 5 і 10. Перша передача й задній хід умикаються переміщенням шестірні 12 уздовж осі веденого вала.

Рис. 2.1
Коробка передач автомобіля МАЗ-5335
а – будова; б– кінематична схема; 1 – муфта вимикання зчеплення;2– ведучий вал; З – кришка підшипника ведучого вала; 4 – картер зчеплення;
5 – синхронізатор четвертої та п’ятої передач; 6 – верхня кришка коробки;
7 – пружина з кулькою фіксатора; 8 – шестірня п’ятої передачі; 9– шестірня третьої передачі; 10– синхронізатор другої та третьої передач; 11 – шестірня другої передачі; 12 – шестірня першої передачі та заднього ходу; 13 – картер коробки; 14 – кришка підшипника веденого вала; 15 – фланець кріплення кардана; 16 – ведений вал;17 – кришка підшипника; 18 – проміжний вал;
19 – шестірня другої передачі проміжного вала; 20 – забирач оливного насоса; 21 – шестірня третьої передачі проміжного вала; 22– шестірня п’ятої передачі проміжного вала; 23 – шестірня привода відбирання потужності;24 – шестірня привода проміжного вала; 25 – оливний насос;26 – вісь блока шестерень заднього ходу; 27 – блок шестерень заднього ходу

Рис. 2.2. Синхронізатор

Рис. 2.2. Синхронізатор
1 – шестірня; 2 – кільце перемикання; 3 – фігурний виріз; 4 – палець; 5 – корпус; 6 – виступ; 7 – кулька; 8 – муфта; 9 – зубчастий вінець; 10 – конічне кільце
Коли вмикається передача, муфта 8 під дією вилки перемикання пересувається в бік шестірні 1, що вмикається. Конусна поверхня конічного блокувального кільця починає стикатися з конусною поверхнею шестірні. Оскільки в початковий момент стикання частоти обертання кільця й шестірні не збігаються, на їхніх поверхнях виникають сили тертя, що повертають корпус на певний кут, унаслідок чого виступи фланця муфти впираються в краї фігурних вирізів, і осьове переміщення муфти припиняється.
Внаслідок тертя між конічними поверхнями кільця й шестірні їхня частота обертання вирівнюється. В цей момент виступи муфти виходять із прорізів фігурних вирізів і більше не перешкоджають осьовому переміщенню муфти. Муфта перемішується далі в бік умикання, й її зуб’я входять у зачеплення із зубчастим вінцем шестірні, блокуючи її на валу.
Вимикається передача простим переміщенням муфти в нейтральне положення, в результаті чого зубчасті вінці шестірні й муфти синхронізатора роз’єднуються.
Механізм перемикання передач розмішується у верхній кришці коробки передач і приводиться в дію важелем, установленим на кульовій опорі. Нижній кінець важеля, відхиляючись, входить у пази вилок перемикання. Вилки закріплено на штоках, які можуть переміщуватися в осьовому напрямі й утримуються за допомогою фіксаторів 7 (див. рис. 2.1).
Для захисту від випадкового вмикання двох передач водночас слугує блокувальний пристрій (замок), який складається з двох плунжерів і штифта, закладених у горизонтальну просвердлину в кришці й середньому повзуні. В разі переміщення одного з крайніх повзунів блокувальний пристрій стопорить середній і другий крайній повзуни в нейтральному положенні, а при переміщенні середнього повзуна стопоряться обидва крайні повзуни.
Випадковому вмиканню заднього ходу перешкоджає пружинний запобіжник, який у момент умикання заднього ходу задає відчутно більше зусилля на важелі перемикання, ніж у разі вмикання передач переднього ходу.

3. Технічне обслуговування коробки передач
Догляд за коробкою передач полягає в підтяжці її кріплень до картера зчеплення і перевірці рівня оливи в її картері, доливання її і зміні відповідно до карти змащення.
Зливати оливу потрібно відразу після поїздки, поки вона гаряча. Якщо відпрацьована олива виявляється сильно забрудненою, коробку варто промити рідкою мінеральною оливою.
Промивати коробку передач необхідно в такий спосіб
­ через заливний отвір з правої сторони коробки залити в картер робочої оливи;
­ підняти домкратом колеса і запустити двигун на 2–3 хв;
­ злити промивну оливу через зливальний отвір у нижній частині картера;
­ заправити картер свіжою оливою до рівня заливного отвору. При заправленні коробки не слід провертати шестірні, тому що при цьому буде залито оливи більше, що може викликати течу через сальники.
Перевірку рівня оливи роблять через заливний отвір на автомобілі, який розміщують на горизонтальній площині. Перевірку варто робити через якийсь час після поїздки, щоб дати можливість охолонути і стікти оливі зі стінок, а піні осісти.
У процесі експлуатації варто звертати особливу увагу на стан сапуна, розташованого з правої сторони подовжувача. Він служить для з’єднання внутрішньої порожнини коробки з атмосферою, і його забруднення приводить до підвищення тиску і виникненню течі оливи.
У початковий період експлуатації до приробляння сальників допускаються незначне (без каплепадіння) просочування оливи і поява масляного нальоту на днищі кузова (у зоні ковпака вилки карданного вала).
При демонтажі карданного вала необхідно дотримуватись вказівки розділу «Карданна передача». Отвір у подовжувачі повинен бути заглушений спеціальною заглушкою або запасною ковзною вилкою щоб уникнути витікання оливи з коробки передач. Якщо спеціальна заглушка відсутня, то перед зняттям коробки з автомобіля варто попередньо злити з неї оливу.

4. Ремонт коробки передач

4.1 Основні несправності і розбирання коробок передач

Основні зовнішні дефекти коробок передач підвищений шум і стуки під час роботи машини; погане включення або самовиключення шестерень внаслідок спрацювання підшипників та їх посадочних місць, спрацювання шестерень, шліцьових, шпонкових і різьбових з’єднань, а також тріщини і зломи в деталях.
Підвищене спрацювання підшипників кочення і зубів шестерень по товщині є причиною попадання абразивних частинок у мастило через нещільності.
Торцеві руйнування зубів шестерень з боку включення – результат неточного регулювання зчеплення і неправильного переключення передач.
Втомлювальне викришування робочих поверхонь зубів значно підвищується при неправильному зачепленні шестерень – збільшенні або зменшенні міжосьової відстані, неповному включенні, перекосі зчеплення, неправильному регулюванні конічного зачеплення.
Спрацювання шліців (по товщині) і шпонкових канавок – результат високих питомих тисків і ударних навантажень при збільшеному зазорі у шліцьовому або шпонковому з’єднанні.
Розбирання. Повністю коробки передач розбирають тільки при капітальному ремонті. При поточному ремонті або експлуатаційному ремонті автомобіля після зовнішнього і внутрішнього миття й часткового розбирання (знімають верхні та бічні кришки коробки, механізм переключення) перевіряють технічний стан деталей коробки вимірюють ступінь спрацювання зубів по довжині і товщині; по осьовому і радіальному переміщенню валів визначають ступінь спрацювання підшипників; ступінь спрацювання шліцьових і шпонкових з’єднань, а також міцність посадки вінців на втулках контролюють переміщенням шестерень. При потребі коробку направляють на капітальний ремонт.
Повністю коробку розбирають на спеціальних або універсальних стендах, застосовуючи при цьому прості й універсальні знімачі і пристрої.
Коробки передач, встановлені на універсальний стенд, розбирають приблизно у такій послідовності.
Під час розбирання автомобільних коробок передач коробку встановлюють на стенд, знімають верхню кришку, фланці і бічні кришки. Випресовують первинний і вторинний вали в складеному вигляді, вісь, шестірню заднього ходу і проміжний вал. Потім розбирають вузли всіх валів на деталі.
Після остаточного розбирання деталі миють і дефектують. Пари шестерень, придатні без ремонту, розкомплектовувати не можна. Якщо вибракувана одна із шестерень, що перебуває в зачепленні з придатною для використання, то бажано замінити обидві.
4.2 Відновлення деталей коробки передач
Корпус коробки передач, звичайно виготовлений із сірого чавуну, може мати такі дефекти тріщини і зломи, спрацювання посадочних місць під підшипники і гнізда підшипників, спрацювання й пошкодження різьбових і гладеньких отворів.
Корпус коробки передач вибраковують при аварійних, У всіх інших випадках питання про вибраковування корпуси вирішують залежно від технологічних можливостей ремонтної майстерні та економічної доцільності відновлення їх.
Тріщини на необробленій поверхні заварюють електрозварюванням методом відпалювальних валиків, застосовуючи електроди типу ЦЧ‑4, ЦЧ-ЗА або Э‑34. Попередньо поверхню зачищають по обидва боки від тріщини на 20…25 мм. Наскрізні тріщини, які виходять на оброблену поверхню, засвердлюють по кінцях наскрізними отворами діаметром 4 мм і зачищають.
З листової сталі 20 завтовшки до 4 мм виготовляють накладку і на обробленій поверхні фрезерують або вирубують, і потім обпилюють площадку на глибину, яка дорівнює товщині накладки. Кладуть накладку на підготовлену площину і прикріплюють її латунним болтом до корпуса коробки (рис. 4.1, а). Потім прихвачують накладку по кутах електрозварюванням і накладають два шви, як показано на рис. 4.1, б. Видаляють латунний болт і зачищають зварні шви врівень з обробленою поверхнею корпуса.

Рис. 4.1. Заварювання тріщини, що проходить через оброблену поверхню, з встановленням пластини а – закріплення пластини латунним болтом і обробка кромок; б – приварювання пластини; 1 – накладання першого шва; 2 – накладання другого шва.
Наскрізні тріщини на обробленій поверхні заварюють також методом відпалювальних валиків електродами типу ЦЧ‑4 або Э‑34.
Якість заварювання тріщин і пробоїн на герметичність перевіряють гасом. Зварні шви натирають крейдою, а внутрішню стінку змочують гасом. При появі плям гасу зону зварних швів очищають, знежирюють і на шви наносить епоксидну суміш.
Посадочні місця під підшипники і їх гнізда відновлюють, якщо зазор між зовнішнім кільцем підшипника та корпусом перевищує 0,05 мм, а між гніздом підшипника і корпусом – 0,10 мм. Спрацьовані отвори відновлюють сумішами на основі епоксидних смол або насталюванням із застосуванням місцевих ванн.
При відновленні посадочних місць епоксидними сумішами корпус коробки передач встановлюють на стіл вертикально-розточувального верстата, центрують спрацьований отвір відносно шпинделя верстата спеціальною оправкою і закріплюють притискачами. На знежирену поверхню отвору наносять шар суміші, яка складається із 100 частин за масою епоксидної смоли ЭД‑6, 120 частин залізного порошку, 60 частин цементу і 30 частин олігоаміду Л‑19. Витримують суміш при кімнатній температурі протягом 10 хв і потім протягують отвір оправкою, закріпленою на шпинделі верстата. Перед протягуванням на поверхню суміші та оправки наносять шар консистентного мастила. Оправку виготовляють із
сталі 40, загартовують до твердості НRС 45…50 і шліфують під номінальний розмір посадочного місця мінус 0,09…0,12 мм. Після формування шару в отворі коробку знімають з верстата і дають затвердіти нанесеній суміші в такому режимі 1 год при кімнатній температурі, 2 год в сушильній шафі при температурі 50 °С, потім 1 год при 100 °С і 1 год при 140 °С. Охолоджують корпус разом із сушильною шафою, очищають задирки і напливи суміші. Механічну обробку отворів після цього робити не треба.

Рис. 4.2. Пристрій для місцевого залізнення 1 ‑ анод; 2 ‑ гумова прокладка; 3 ‑ кришка; 4 – розпірна гайка.
Для відновлення насталюванням посадочних місць під підшипники в корпусах коробок передач попередньо поверхні отворів зачищають від задирок і забоїн, промивають їх бензином, знежирюють віденським вапном, монтують місцеву ванну (див. рис. 4.2) і проводять насталювання. Загальний час його визначають по товщині насталюваного шару і швидкості осадження заліза, яка дорівнює 0,10… 0,12 мм/год.
Після насталювання зливають електроліт, поверхню промивають гарячою водою, нейтралізують 10%-ним розчином каустичної соди, промивають холодною водою і протирають насухо.
Отвори, відновлені насталюванням, механічно обробляють вигладжувальним прошиванням на гідравлічному пресі. Діаметр калібрувальних поясків прошивок повинен відповідати нормальному розміру отвору. Можна добитися «розмірного» насталювання, якщо швидкість відкладання заліза буде рівномірна; тоді наступну механічну обробку можна не проводити.
На великих спеціалізованих ремонтних підприємствах для насталювання спрацьованих отворів корпусів коробок передач застосовують стаціонарні ванни або стенди із спеціальними підвісками. Такі стенди обладнані окремими гніздами для анодного травлення і насталювання, промивною ванною, паровою сорочкою для підігрівання електроліту, витяжним вентиляційним каналом і електрощитом керування.
При великих і нерівномірних спрацюваннях посадочних місць під підшипники після насталювання потрібна механічна обробка (розточування), яка забезпечила б повне відновлення міжосьових відстаней отворів і перпендикулярність осей отворів до привалкової площини. У таких випадках отвори відновлюють розточуванням і вставлянням втулок із закріпленням їх сумішшю на основі епоксидної смоли ЭД‑6.
Порушення перпендикулярності осі отворів під підшипники вторинного вала відносно задньої привалкової площини коробок передач усувають фрезеруванням цієї площини на горизонтально-фрезерному верстаті за допомогою спеціального пристрою. Не перпендикулярність осі допускається в межах 0,08…0,20 мм.
Спрацьовані отвори під штифти розвертають на збільшений розмір, а отвори під осі відновлюють вставлянням втулок і закріпленням їх епоксидною сумішшю або клеєм БФ‑2.
Різьбові отвори відновлюють нарізуванням різьби збільшеного розміру або вставлянням різьбових вставок.
Вали і осі коробок передач, які виготовляють звичайно із середньовуглецевих і мало – або середньолегованих сталей, можуть мати такі дефекти вигин, спрацювання посадочних поверхонь під підшипники та шестірні, спрацювання шліців по товщині, спрацювання або пошкодження різьби. Вали і осі вибраковують при зломах, тріщинах й аварійному вигині.
Погнуті вали і осі виправляють під пресом у холодному стані. Биття вала більш як 0,05…0,1 мм (залежно від його довжини) не допускається.
Спрацьовані посадочні місця під підшипники, шестірні та інші деталі відновлюють газовим зварюванням або електродуговим наплавленням різних видів, а також хромуванням, насталюванням полімерними матеріалами та ін.
Для відновлення посадочних місць валів і осей з незначним спрацюванням (до 0,1 мм) ГОСНИТИ рекомендує полімерний матеріал ГЭН‑150 (В) – еластомер. Відновлювану поверхню зачищають і знежирюють. Вал (вісь) встановлюють у центрах токарного верстата і при частоті обертання деталі 25…30 об/хв за допомогою повітряного розпилювача типу 0–45 або 0–37 наносять необхідний шар еластомеру. Попередньо змащувальні отвори у валах і осях закривають графітовими пробками, а шліци або шпонкові пази покривають 5%-ним розчином силіконового каучуку в толуолі або колоїдальним графітом.
Після нанесення шару деталь витримують протягом 20 хв на повітрі при температурі 20 °С і потім у сушильній шафі при 100…120 °С протягом 1 год.
Дуже спрацьовані вали великих діаметрів часто відновлюють вставлянням втулок. Для цього посадочне місце проточують до видалення спрацювань, напресовують виготовлену втулку і закріплюють її штифтами діаметром 6…8 мм або приварюють. Закріплену втулку проточують і шліфують до потрібного діаметра. Товщина втулки після механічної обробки повинна становити 2,2…6 мм.
Спрацьовані посадочні місця на кінцях більшості валів і осей можна відновлювати осадженням або роздаванням.
Кінці валів при спрацюванні до 0,3 мм відновлюють осадженням. Кінець вала нагрівають до кувальної температури 850…1000оС (світло-червоного жару). Торець на глибину 5…7 мм замочують водою і під молотом осаджують частину вала. Після осадження вал обробляють термічно і шліфують до потрібного розміру.
При роздаванні в торці вала свердлять отвір глибиною на 5…8 мм більше від довжини посадочного місця. Кінець вала нагрівають і в отвір запресовують стержень, діаметр якого більший від діаметра просвердленого отвору. Після охолодження кінець стержня, який виступає, зрізують і посадочне місце обробляють.
Спрацьовані шліци валів відновлюють автоматичним наплавленням під шаром флюсу або ручним наплавленням електродами типу Э‑42. Щоб не допустити жолоблення валів, наплавляють почергово протилежні шліцьові канавки. Механізоване наплавлювання виконують на токарних або наплавлювальних верстатах при поздовжньому переміщенні супорта, на якому закріплюють наплавлювальну головку
Пошкоджену або спрацьовану різьбу на кінцях валів і осей нарізують нову (меншого діаметра) і по ній виготовляють гайку. При потребі спрацьовану різьбу наплавляють вібродуговим наплавленням електродом із дроту Нп‑30 або плазмовим струменем порошковими матеріалами, проточують і нарізують різьбу нормального розміру.
Шестірні. У шестірнях, придатних для дальшої експлуатації, пошкоджені торці зубів зачищають абразивним кругом до утворення потрібної форми. Шестірні з тріщинами на зубах або викришуваннями не відновлюють. Якщо дозволяє конструкція, такі шестірні відновлюють встановленням нового вінця. Шестірні, у яких спрацьовані шліци, але придатні зуби, іноді відновлюють вставлянням шліцьової втулки. Діаметр розточеного отвору шестірні повинен бути більший від діаметра западин шліців на 0,5…1,5 висоти шліца. Запресовану втулку кріплять штифтами і приварюють. Радіальне та осьове биття шестірні відновленої таким методом, допускається -0,15 мм. Важелі і вилки переключення, виготовлювані, як правило, із сталі 18ХГТ і 40Х, можуть мати такі дефекти вигини, тріщини і зломи. У важелі спрацьовуються кульова поверхня і нижній кінець. У вилках переключення спрацьовуються щоки по товщині і паз.
Вибраковують важелі і вилки переключення при наявності зломів та аварійних вигинів.
Погнуті важелі переключення випрямляють у холодному вигляді пресом, а-вилки – на плиті молотком.
Спрацьовану кульову поверхню і нижній робочий кінець важеля переключення відновлюють наплавленням з наступною механічною й термічною обробкою. Важіль нагрівають до 600…650 °С, випрямляють і після обкатки знову згинають під потрібний кут [1].