А.В. Буянкин Транспортные средства. Часть 2. Шасси

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автомобильных перевозок

ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА Часть 2. "Шасси"

Методические указания и контрольные вопросы по курсу для студентов специальности 240100.03

"Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном)" и специальности 240400 "Организация дорожного движения"

(дневной формы обучения)

Составитель А. В. Буянкин

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 25 от 24.01.2000

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 240100.03 Протокол № 25 от 24.01.2000

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2000

1

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Курс "Транспортные средства" является одной из специальных дисциплин, определяющих профиль инженера автомобильного транспорта. Этот курс является основой для последующих специальных дисциплин, создает базу для прочного освоения теории эксплуатационных свойств и основ расчета АТС.

Так как автомобиль является предметом труда для инженеров по организации автомобильных перевозок и инженеров по организации дорожного движения, то и тем, и другим знание основ конструкции необходимо для выполнения своих функций.

Основные задачи данного курса: изучение и анализ принципиальных схем механизмов и систем автомобиля, устройства типовых конструкций, отдельных конструктивных элементов механизмов и систем.

В основе курса лежит изучение не одной или нескольких конкретных моделей автомобилей, а общих принципов конструкций с выделением типовых схем.

При изучении конструкций механизмов и систем автомобиля необходимо постоянно задаваться рядом вопросов: как работает данный механизм или система и чем обеспечивается их нормальная работа в определенных условиях; чем отличаются механизмы различных типов, их преимущества и недостатки; из каких деталей состоит механизм или система; назначение детали, узла; какую роль в работе играет данный конструктивный элемент; что произойдет, если убрать данный элемент; почему, с какой целью сделано именно так, а не иначе?

При таком подходе вырабатывается способность понимать и свободно разбираться во всем многообразии существующих конструкций автомобилей, самостоятельно анализировать и оценивать уровень их совершенства, выявлять функциональное назначение отдельных элементов.

При изучении конструкции и рабочих процессов механизмов и систем АТС в первую очередь необходимо выделить предъявляемые к ним требования, отметить, как эти требования выполняются в существующих конструкциях, а также определить влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на работу, выходные параметры, надежность и долговечность АТС.

2

2. МЕТОД ЗАНЯТИЙ

Изучение основ конструкции АТС осуществляется студентами самостоятельно с использованием рекомендуемой литературы, методических указаний и материалов лекций. В начале занятия каждому студенту выдается задание по теме. В течение 10 – 15 минут студенты изучают плакаты, макеты узлов АТС, наглядные пособия, после чего докладывают примерно по следующей схеме:

•назначение и принципиальная схема механизма или системы;

•краткое описание устройства и работы; особенности конструк-

ции;

• назначение отдельных элементов механизма или системы. После доклада преподаватель задает дополнительные контроль-

ные вопросы по теме работы.

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

3.1. ТРАНСМИССИЯ

В первую очередь необходимо хорошо знать назначение и типы трансмиссий, применяемых в настоящее время на автомобилях, провести сравнительный анализ ступенчатых и бесступенчатых трансмиссий, их возможных компоновочных схем.

Рассмотреть схемы механической трансмиссии автомобилей, имеющих различную колесную формулу, усвоить назначение и принцип действия отдельных ее агрегатов.

При изучении электромеханической трансмиссии основное внимание должно быть уделено изучению силовой цепи тягового электропривода; следует отметить ее работу на режимах движения автомобиля передним и задним ходом и на режиме электродинамического торможения, обращая при этом внимание на регулирование поля тяговых электродвигателей. Из механической части электромеханической трансмиссии следует рассмотреть конструкцию электромотор− колеса.

Контрольные вопросы

1. Назначение, классификация трансмиссий.

2. Почему на автомобилях преимущественное распространение получила механическая трансмиссия? Какими недостатками она обладает?

3

3.Чем отличаются механические трансмиссии легковых автомобилей от трансмиссий грузовых автомобилей (колесная формула − 4× 2)?

4.Сравните варианты расположения механической трансмиссии в картере двигателя и в отдельном картере.

5.Сравните схемы механической трансмиссии неполноприводных автомобилей (6× 4) с индивидуальным приводом ведущих мостов и проходным средним мостом.

6.Преимущества и недостатки бортовой схемы механической трансмиссии.

7.К каким последствиям приведет замена механической трансмиссии на гидромеханическую?

8.Преимущества и недостатки электромеханической трансмиссии (ЭМТ). Чем можно объяснить сравнительно низкий ее КПД?

9.Сравните возможные схемы ЭМТ.

10.Объясните принципиальную схему ЭМТ. Какие узлы включает в себя мотор− колесо?

11.Каким образом обеспечивается движение задним ходом? 12.Каким образом изменяется режим работы тяговых электродвига-

телей при изменении дорожного сопротивления?

13.Как работает силовая цепь ЭМТ в режиме электродинамического торможения? За счет чего происходит торможение?

14.Почему на автомобилях не применяют ЭМТ переменного тока? 15.Почему на автомобилях с ЭМТ нет коробки передач? 16.Принцип действия гидрообъемной передачи. Почему гидрообъ-

емные трансмиссии почти не применяют на современных автомобилях? 17.Сравните возможные компоновочные схемы гидрообъемной

передачи.

18.Какими способами в гидрообъемной передаче возможно регулирование крутящего момента? Сравните эти способы.

19.Что такое гидровал?

3.1.1. СЦЕПЛЕНИЕ

В начале изучения данной темы необходимо рассмотреть принцип действия фрикционного сцепления при трогании автомобиля с места, выполнить анализ конструктивных схем и отдельных элементов сцепления, причем анализ следует проводить с точки зрения выполнения требований, предъявляемых к сцеплению. Необходимо четко различать

4

ведущие и ведомые части сцепления, нажимные детали, механизм управления.

Особое внимание следует обратить на конструктивные мероприятия, повышающие эксплуатационные качества сцепления, а также на гаситель крутильных колебаний (демпфер). Знать преимущества и недостатки сцепления с диафрагменной нажимной пружиной; рассмотреть рабочий процесс передачи крутящего момента и конструктивные схемы гидравлического сцепления (гидромуфты), электромагнитного, центробежного и полуцентробежного сцеплений.

Помимо этого, необходимо изучить устройство и работу приводов управления сцеплением: механического и гидравлического без усилителей, а также рабочие процессы усилителей привода, обращая основное внимание на обеспечение следящего действия.

Контрольные вопросы

1. Назначение, классификация сцеплений.

2.Требования к сцеплениям. Обоснуйте каждое из требований.

3.Какими конструктивными мероприятиями обеспечивается выполнение предъявляемых требований?

4.Почему на автомобилях в основном применяют фрикционные дисковые сцепления?

5.Перечислите ведомые и ведущие детали сцепления.

6.Способы передачи крутящего момента от маховика на нажимной диск сцепления. Какой из способов является наилучшим и почему?

7.Каким образом обеспечивают необходимую кинематику рычагов выключения сцепления? Почему опоры рычагов выключения сцепления крепят в кожухе сферическими или конусными гайками?

8.Почему сцепление должно включаться плавно? С помощью каких конструктивных мероприятий обеспечивают плавность включения сцепления?

9.Для чего к ведомому диску приклепывают фрикционные накладки? Как нужно осуществлять клепку фрикционных накладок к упругому ведомому диску?

10.Почему ведомый диск сцепления делают как можно тоньше, а нажимной диск выполняют массивным? С какой целью кожух выполняют ажурным?

11.Назначение радиальных канавок на фрикционных накладках ведомого диска.

5

12.Назначение прокладок под нажимными пружинами сцепления. Какие последствия вызовет отсутствие этих прокладок?

13.Преимущества и недостатки двухдискового сцепления.

14.Каким образом обеспечивают полноту выключения двухдискового сцепления?

15.Почему в двухдисковых сцеплениях не используют разрезные ведомые диски?

16.Почему на легковых автомобилях целесообразно применять сцепление с диафрагменной пружиной? Как работает это сцепление?

17.Преимущества и недостатки сцепления с центральной диафрагменной пружиной.

18.На автомобиль ВАЗ установили сцепление от автомобиля ГАЗ. К каким последствиям приведет эта замена?

19.Что является причиной крутильных колебаний трансмиссии? Почему эти колебания необходимо гасить?

20.Почему гаситель крутильных колебаний (демпфер) устанавливают в сцеплении, а не на коленчатом валу двигателя?

21.Как работает демпфер? За счет каких деталей осуществляется гашение крутильных колебаний?

22.Почему у некоторых ведомых дисков некоторых сцеплений окна под пружины демпфера имеют разную длину?

23.Можно ли демпфер от автомобиля ЗИЛ–130 применить на автомобиле ГАЗ–53?

24.Назначение пружины гасителя автомобиля ГАЗ− 3102. 25.Почему не применяют гасители с резиновым упругим элемен-

том?

26.Назначение свободного хода педали сцепления. Чем он определяется и почему его необходимо регулировать?

27.Каким образом сцепление предохраняет трансмиссию от динамических нагрузок?

28.Назначение упорного подшипника муфты выключения.

29.Назначение опорной шайбы между рычагами и подшипником муфты выключения.

30.Почему в настоящее время отказываются от применения асбестосодержащих фрикционных накладок?

31.Преимущества и недостатки керамических накладок.

32.Преимущества и недостатки гидромуфты.

6

33.Почему число нажимных пружин должно быть кратно числу рычагов выключения? Почему длина ступицы ведомого диска больше его толщины?

34.Назначение балансировки сцепления. Как осуществляют балансировку сцепления?

35.Назначение, классификация приводов сцепления.

36.Требования к приводам сцепления. Какими конструктивными мероприятиями обеспечивается выполнение предъявляемых требований?

37.Сравните механический и гидравлический привод сцепления. 38.Объясните работу гидропривода при плавном и резком отпуска-

нии педали сцепления.

39.Назначение перепускного и компенсационного отверстий главного цилиндра гидравлического привода сцепления.

40.В чем преимущества подвесной педали?

41.Почему увеличение усилия на педали сцепления снижает активную безопасность автомобиля?

42.Назначение и работа сервопружины привода сцепления. Уменьшает ли работу водителя эта пружина?

43.Объясните работу усилителя сцепления автомобилей КамАЗ.

44.Каким образом обеспечивается следящее действие усилителя сцепления автомобилей КамАЗ?

45.Почему усилитель срабатывает не сразу? До каких пор происходит усиление?

46.Устройство и работа пневмоусилителя привода сцепления автомобиля МАЗ–5335.

3.1.2. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

При изучении коробок передач (КП) следует четко усвоить их назначение (основные, дополнительные, раздаточные) и область применения.

В начале изучения данной темы необходимо выделить типовые конструктивные схемы современных двух− и трехвальных КП, многоступенчатых вальных КП с делителем и демультипликатором, провести их сравнительную оценку между собой и с планетарными КП; на основе понятия о передаточном числе уяснить рабочий процесс редукторной части конструкции КП, отметив назначение ускоряющей передачи.

7

В дальнейшем следует перейти к изучению конструкций систем управления и механизма переключения передач. Особенно важно разобраться в устройстве и работе синхронизаторов. В работе синхронизаторов следует выделить несколько этапов и четко представлять, за счет каких конструктивных элементов синхронизатора происходят эти этапы.

При изучении бесступенчатых передач необходимо хорошо усвоить принципы действия этих передач, знать их преимущества и недостатки.

Основное место при изучении бесступенчатых передач следует уделить гидротрансформатору. Необходимо рассмотреть принцип его работы, понять, каким образом преобразуется крутящий момент, отметить преимущества и недостатки и необходимость работы с механической КП.

Помимо этого, следует изучить устройство и работу гидромеханических передач автомобилей ЛиАЗ− 677 и БелАЗ− 540, знать, как передается крутящий момент на ведомый вал на разных передачах, каким образом осуществляется переключение передач. Необходимо также уделить внимание изучению устройства и работы системы управления гидромеханической передачей.

Анализ конструкций раздаточных коробок следует проводить с точки зрения удовлетворения следующим требованиям: полное использование сцепной массы автомобиля и отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии.

Контрольные вопросы

1. Назначение, классификация КП.

2.Требования к КП. Обоснуйте каждое из требований.

3.Какими конструктивными мероприятиями обеспечивается выполнение предъявляемых требований?

4.Почему автомобиль с поршневым ДВС не может обойтись без КП, а автомобиль с паровым или электродвигателем не требует применения в трансмиссии КП?

5.Что такое передаточное число зубчатой пары? Что оно характеризует и как его можно определить?

6.Сравните двух– и трехвальную КП.

7.Почему двухвальные КП не применяют на грузовых автомоби-

лях? Почему на автомобиле БелАЗ− 540 применена двухвальная КП?

8

8.Выделите типовую схему конструктивного исполнения трехвальных КП. Почему шестерни низших передач установлены ближе к задней опоре ведомого вала?

9.Какие детали КП вращаются при нейтральном положении в механизме переключения передач?

10.Объясните работу КП при включении какой-нибудь передачи. 11.Назначение ускоряющей передачи. Преимущества и недостатки

ееиспользования.

12.Почему одной из опор вала служит роликовый подшипник? 13.Назначение шайбы, устанавливаемой в подшипнике первичного

вала.

14.К чему может привести завышение или занижение уровня смазки в картерах агрегатов трансмиссии?

15.Почему нагревается масло в картере КП? 16.Назначение канала внутри ведомого вала некоторых КП.

17.Что такое диапазон, плотность ряда передаточных чисел КП? Как влияет плотность ряда передаточных чисел на качества КП?

18.Из чего состоит механизм переключения передач? Назначение его элементов.

19.Какими способами можно осуществить переключение передач? Сравните эти способы.

20.С какой целью торцы зубьев кареток запилены?

21.С помощью каких мероприятий предотвращают самопроизвольное выключение передач?

22.Какие преимущества дает непосредственное управление КП? 23.Почему в КП нельзя одновременно включать две передачи? 24.С какой целью шестерни КП выполнены косозубыми? Преиму-

щества и недостатки косозубых шестерен.

25.Положительные и отрицательные стороны увеличения числа ступеней в КП. Почему на автомобилях с дизелями целесообразно использовать КП с большим числом ступеней?

26.Чем отличаются многоступенчатые КП с делителем и демультипликатором? Сравните эти коробки.

27.Почему демультипликатор не устанавливают перед основной КП?

28.Каким образом строятся ряды передаточных чисел многоступенчатых КП с делителем и демультипликатором?

29.Объясните работу системы управления делителем.

9

30.Назначение и виды синхронизаторов. Чем отличаются инерционные синхронизаторы и синхронизаторы определенного давления?

31.Какие этапы выделяют в работе синхронизатора? Какие элементы включает в себя синхронизатор?

32.Угловые скорости каких элементов КП выравнивает синхронизатор?

33.Почему синхронизаторы, как правило, не применяют для включения передачи заднего хода?

34.Объясните работу синхронизатора КП автомобиля ГАЗ–24.

35.Назначение сухарей синхронизатора КП автомобиля ГАЗ–24. Какое должно быть соотношение между шириной сухарей и пазов, в которых эти сухари установлены?

36.Почему водители зачастую убирают сухари из синхронизаторов?

37.Назначение канавок на внутренних поверхностях конусов синхронизаторов.

38.Объясните работу синхронизатора КП автомобиля ЗИЛ–130. 39.Назначение фиксирующих и блокирующих пальцев синхрониза-

тора коробки передач автомобиля ЗИЛ–130.

40.Объясните работу синхронизатора КП автомобиля МАЗ–5335. 41.С какой целью шестерни одной из передач выносят за заднюю

стенку картера?

42.Преимущества и недостатки планетарных КП. В каких случаях их применяют? Какие способы переключения передач применяют в планетарных КП?

43.Недостатки ступенчатых КП.

44.Принцип действия фрикционной бесступенчатой передачи (вариатора). Ее преимущества и недостатки.

45.Чем гидротрансформатор отличается от гидромуфты? 46.Объясните схему и работу гидротрансформатора (ГТ). Как

передается энергия от насосного колеса к турбинному?

47.Каким образом ГТ преобразует крутящий момент? Почему момент на турбинном колесе может быть больше момента на насосном?

48.Почему момент на турбинном колесе снижается с увеличением частоты его вращения?

49.Преимущества и недостатки ГТ. Почему ГТ не применяют на автомобилях без механической коробки передач?

50.Чем можно объяснить преимущества и недостатки ГТ? 51.Что представляет собой гидромеханическая передача (ГМП)?