Раздаточные коробки ZF STEYR КамАЗ (применение, конструктивные особенности и эксплуатация) – учебное пособие.

Раздаточные коробки ZF STEYR.

(применение, конструктивные особенности и эксплуатация)

Учебное пособие.

Введение.

Учебное пособие составлено по материалам зарубежной командировки авторов на заводы предприятия ZF «Steyr» и предназначено для рабочих и специалистов, самостоятельно изучающих устройство и техническую эксплуатацию (включая ремонт) указанных изделий.

Подробно в пособии рассмотрена конструкция раздаточной коробки VG-1600, по другим коробкам приведены отличия. Кроме того, даны некоторые чертежи основных приспособлений, применяемых при сборке-разборке раздаточных коробок.

Пособие может быть полезно конструкторам, испытателям, преподавателям, студентам и другим категориям специалистов.

Раздаточная коробка VG-1600.

По оценкам специалистов рынок большегрузных автомобилей, работающих в строительной отрасли (строительство дорог, железнодорожных магистралей и т.д.) в условиях бездорожья, топких болот и мягких грунтов) на сегодня остается ненасыщенным. Отсюда большой спрос на автомобили-самосвалы высокой проходимости, эксплуатирующиеся в условиях бездорожья, труднопроходимых карьерных дорог. Работа узлов и агрегатов таких автомобилей связана с боьшой их нагрузкой, тепловой напряженностью и усталостью.

Известно, что ОАО «КАМАЗ» начал выпуск большегрузных автомобилей «КАМАЗ-6522», колесной формулы 6×6, общей массой превышающей 30 тонн. Единично выпускаются полноприводные автомобили «КАМАЗ-65226» общей массой 97 тонн по спецзаказу ООО «Уралтрансгаз». На указанных моделях применены в трансмиссиях раздаточные коробки передач известного во всем мире производителя зубчатых колес и агрегатов – немецкого предприятия ZF «Styer» (Цанрад Фабрик «Штайер»).

Предприятие Цанрад Фабрик «Штайер» производит различные модификации раздаточных коробок. В конструкциях автомобилей ОАО «КАМАЗ» нашли применение три типа VG-1600, VG-2000, VG-2700.

Раздаточная коробка VG-1600 устанавливается на автомобили КАМАЗ-6522, VG-2000 на спортивные автомобили и VG-2700 на автомобиль КАМАЗ-65226.

Потребителю раздаточные коробки поставляются без масла.

Предприятие Цанрад Фабрик «Штайер» выпускает различные комплектации раздаточных коробок каждого типа:

с межосевым дифференциалом и без него;
с межосевым расстоянием входного и выходных валов равным 300 мм или 396 мм.

По способу переключения передач с высшей на низшую и, наоборот, раздаточные коробки поставляются потребителю двух типов:

с трехпозиционным переключением (высшая, нейтраль, низшая), т.е. с фиксированной нейтралью;
двухпозиционным переключением (низшая, высшая), т.е. без нейтрали в раздаточной коробке.

В эксплуатации возможна переналадка с одного типа переключения на другой.

Технические характеристики коробок VG-1600 и VG-2700 приведены в таблице №1.

Таблица 1.

	Тип раздаточной коробки	Входной крутящий момент, Н·м	Максим. входные обороты, об/мин	Вес, без масла и коробки отбора мощности, кг	Передаточное число
	Тип раздаточной коробки	Входной крутящий момент, Н·м	Максим. входные обороты, об/мин	Вес, без масла и коробки отбора мощности, кг	Высшая передача	Низшая передача
Без межосевого дифференциала	VG 1600/300	18.000	2.800	290	0,89	1,536
Без межосевого дифференциала	VG 1600/396	18.000	2.800	300	0,89	1,536
С межосевым дифференциалом	VG 1600/300	18.000	2.800	305	0,89	1,536
С межосевым дифференциалом	VG 1600/396	18.000	2.800	315	0,89	1,536

Раздаточные коробки могут комплектоваться коробками отбора мощности Некоторые габаритные и справочные размеры даны на рис. 1.

Рис. 1. Габаритные и справочные размеры раздаточных коробок VG 1600/300 и VG 1600/396.

L1=69 мм, L2=144 мм, L3=69 мм.

Раздаточная коробка VG-1600 без межосевого дифференциала.

Общий вид раздаточной коробки показан на рис. 2. Конструкции коробок VG-1600/300 и VG-1600/396 отличаются только межцентровым расстоянием валов и одинаковы по устройству.

Рис. 2. Общий вид раздаточной коробки.

1 – основной картер, 2 – передняя крышка, 3 – вал привода заднего моста, 4 – вал привода переднего моста, 5 – промежуточный вал, 6 – входной вал, 7 – резьбовое отверстие M16x1,5.

Корпус раздаточной коробки состоит из двух частей: основного картера 1 и передней крышки 2, соединенных друг с другом болтами.

В корпусные детали установлены четыре вала: входной 6, промежуточный 5 и выходные валы привода заднего 3 и переднего 4 мостов автомобиля. Последние два вала установлены на одной оси.

Входной вал установлен на два роликовых конических подшипника. Промежуточный вал опирается на цилиндрические роликовые подшипники, а выходной вал привода переднего моста установлен на шарикоподшипнике с одной стороны, а с другой – опирается в расточку вала привода заднего моста и имеет резьбовую канавку.

Вал привода заднего моста также, как и входной вал монтируется на двух конических роликовых подшипниках.

На рис. 2 показана раздаточная коробка с двухпозиционным переключением передач. Муфта переключения выполнена так, что располагается на входном валу между двумя свободно посаженными на вал косозубыми шестернями высшей и низшей передачами (расположенной со стороны крышки раздаточной коробки).

Эти шестерни посажены свободно на закаленные поверхности входного вала, имеющие продольные, по образующей вала, масляные канавки на всю ширину шестерен. Для их смазки в валу имеется осевое и радиальные отверстия, куда масло подается, либо под давлением, при наличии маслонасоса, либо самотеком из карманов, выполненных в стенках картера коробки.

Схема передачи силового потока, когда шестерни высшей и низшей передачи расположены свободно на входном валу и блокируются с валом одним и тем же включающим элементом полностью исключает одновременное включение двух передач, что несвойственно практически другим схемам.

Включение передач – пневматическое, при давлении в приводе порядка 6,5…8 атмосфер.

Закрепление заднего (расположенного в картере) конического подшипника осуществляется круглой гайкой с последующим ее стопорением в двух противоположных точках точечным смятием цилиндрического пояска гайки. Входной вал со стороны двигателя имеет трапециевидные шлицы для установки фланца карданной передачи и резьбовое окончание с резьбой М38×1,5 мм. Момент затяжки гайки, с размером под ключ 65 мм, составляет 1080 Н·м.

Входной вал коробки VG-2700 имеет резьбу М48х1,5 и размер гайки под ключ 75 мм. При затяжке гаек включают передачу в раздаточной коробке, а на фланец привода заднего моста крепят двумя гайками специальное приспособление рычажного типа, фиксирующее валы от проворачивания при упоре рычага в корпус раздаточной коробки, показанное на рис. 3.

Рис. 3. Приспособление, фиксирующее валы от проворачивания.

Следует заметить, что две другие гайки крепления фланцев заднего и переднего моста одинаковы и момент их затяжки, и способы стопорения такие же, как и для гайки входного вала.

В крышке переднего подшипника входного вала в специальном стакане устанавливают с помощью оправки два резинометаллических сальника. При перекосах или неправильной установке стакана возможно его трение по фланцу и обильное искрообразование.

Сальники имеют рабочие кромки и отличаются по цвету. Внутренний – однокромочный – коричневого цвета, наружный – двухкромочный – черного цвета. Заполняют пространство между сальниками термостойкой смазкой STABUTHERM-GH 461 (производитель фирма «Клюге», Австрия)

Со стороны заднего подшипника первичного вала, вместо крышки, может устанавливаться масляный насос, с крышкой насоса.

Насос шестеренчатый, внутреннего зацепления шестерен. Ведущая шестерня насоса приводится во вращение от входного вала через цилиндрический шарик, углубление в валу и фрезерованный паз в шестерни.

Осевой зазор подшипников первичного вала составляет а=0,06…12 мм. Обеспечивают подбором необходимой толщины регулировочных колец, устанавливаемых в крышку переднего подшипника. При этом замеряют два размера: углубление в крышке раздаточной коробки А2 и выступание центрирующего пояска в корпусе переднего подшипника В2. Зазор – а задают, толщиной регулировочных колец и находят, как разницу размеров (рис. 4)

Х2= А2- В2-а (мм)

Регулировочные кольца по толщине поставляют с шагом 0,05 мм от 1,25 мм до 1,85 мм.

Рис. 4. Величина и способ замера осевого зазора в подшипнике первичного вала.

В маслонасос масло подается также через накопления в карманах картера. При малой частоте порядка 50 об/мин масла не хватает ввиду малой производительности насоса и смазка входного вала идет через карманы и каналы.

При больших оборотах, специальный шариковый клапан перекрывает выход масла в карманы и смазка входного вала идет принудительно под давлением. Промежуточный и входные валы смазываются окунанием и разбрызгиванием масла. При эксплуатации (например, при мойке автомобиля) необходимо исключить возможность попадания через сапун в масло воды и влаги. Кроме того, необходимо предусматривать особые условия хранения раздаточных коробок на складах (вентиляцию, отсутствие сырости и т.д.)

При снятии входного вала вместо гайки наворачивают приспособление с хомутом для установки строп. При этом передняя крышка снимается, привальная плоскость картера раздаточной коробки горизонтальна.

Уплотнение привалочных плоскостей всех крышек осуществляется силиконовыми жидкими прокладками DIRCO.

Шестерни входного вала косозубые имеют ступицы с нарезанными наружными зубьями. Со стороны муфты включения зубья имеют двусторонние фланки (срезы), облегчающие переключение передач на месте.

Направление спирали зубьев шестерен входного вала – правое.

Со стороны заднего подшипника вместо маслонасоса или вместе с ним может устанавливаться коробка отбора мощности (КОМ) (рис. 5).

Рис. 5. Коробка отбора мощности.

1 – вал КОМ, 2 – зубчатая муфта, 3 – корпус КОМ, 4 – вилка, 5 – пружина, 6 – датчик.

Управление КОМ пневматическое, вилкой 4 с поршнем, отжимаемыми в выключенное положение пружиной 5 (рис. 5). В этом случае приводной вал устанавливают соосно с входным валом раздаточной коробки на двух подшипниках: роликовом игольчатом – в расточку входного вала и шариковом – в крышку КОМа. Включение осуществляется зубчатой муфтой, устанавливаемой на шлицы вала КОМ и входящей в зацепление с такими же зубьями, выполненными на входном валу при отборе мощности.

Промежуточный вал.

Промежуточный вал 5 изготовлен заодно целое с косозубыми шестернями высшей и низшей передач. Устанавливается вал на двух цилиндрических роликовых подшипниках (рис. 2).

Наружные кольца подшипников удерживаются в расточках картера и крышки раздаточной коробки специальными крышками. Крышка со стороны корпуса состоит из корпуса и плоской пластины. Поэтому ее уплотнение осуществляется жидкой прокладкой в двух местах. Внутренние кольца подшипников имеют по одному буртику, напрессованы на вал буртом кольца к соответствующим шестерням. В расточке передней крышки устанавливают регулировочные кольца. Осевой зазор в подшипниках составляет 0,4…0,6 мм. Пакет регулировочных колец – Х4 определяют согласно замерам рис. 6, при установленной задней крышке и положении картера коробки соответствующему горизонтальному положению привалочной плоскости (вертикальном положении валов).

Внутреннее кольцо заднего подшипника зафиксировано круглой гайкой, так же, как и на входном валу, в двух точках обжато в углубление вала круглым керном. На выступающую в крышку часть промежуточного вала установлен зубчатый венец тахометра. Имеется комплектация, как с механическим, так и электрическим датчиком.

Рис. 6. Величина и способ замера осевого зазора в подшипниках промежуточного вала.

От проворачивания зубчатый венец зафиксирован шариком, а от осевого смещения – разрезным стопорным кольцом. В заднюю крышку ввернут индукционный датчик тахометра. Смазка подшипников вала и зубчатых зацеплений осуществляются окунанием и разбрызгиванием масла.

Снятие круглой гайки заднего подшипника проводят при помощи приспособления изображенного на рис. 7.

При разборочно-сборочных работах, вертикально установленный промежуточный вал при снятой передней крышке раздаточной коробки, демонтируется с помощью приспособления, показанного на рис. 8.

Рис. 7. Приспособление для снятия круглой гайки заднего подшипника.

Спрессовывание внутренних колец также осуществляют при помощи приспособления (рис.8) с двумя полукольцами.

Приспособление имеет два захвата, соединяющиеся с полукольцами и планкой-струбциной с упорным винтом. При установке внутренние кольца нагревают до 80°. На наш взгляд, снятие внутренних колец можно осуществить с помощью приспособления, изображенного на рис. 8, снабдив его более массивным фиксирующим кольцом с двумя радиальными противоположно расположенными резьбовыми отверстиями Ø М8, с двумя стопорными болтами М8х15 мм и планкой с центральным резьбовым отверстием М14х1,5 мм с ходовым винтом, длиной 140 мм, с резьбой на всю длину.

Рис. 8. Приспособление для демонтажа промежуточного вала.

1 – скоба, 2 – два болта М8х80 мм, 3 – планка, 4 – фиксирующее кольцо, 5 – полукольцо.

Выходные валы раздаточной коробки VG-1600.

Выходной вал привода заднего моста.

Выходной вал изготовлен заодно с ведомой косозубой шестерней с правым наклоном зуба (рис. 2). Шестерня в нижней части со стороны масляной ванны охватывается сваренным из листового металла масляным кожухом. Фиксация кожуха в картере раздаточной коробки осуществляется четырьмя удлиненными, заостренными штифтами: с одной стороны, приваренными к кожуху, с другой – входящие в отверстия в картере раздаточной коробки.

Вал установлен на двух роликовых конических подшипниках, наружные кольца, которых удерживаются от осевого перемещения задней и передней крышками. Передняя крышка имеет с внутренней стороны расточку для установки наружного кольца шарикоподшипника вала привода переднего моста. Наружное кольцо подшипника зафиксировано в крышке стопорным разрезным кольцом.

Внутренние кольца конических подшипников упираются в бурты на выходном валу. Со стороны задней крышки на валу изготовлены трапециевидные шлицы, на которые монтируется выходной фланец карданной передачи заднего моста. Фиксация фланца – гайкой М38×1,5 мм с моментом затяжки 1080 Н·м. На цилиндрической поверхности фланца в задней крышке установлено, аналогично входному валу, комбинированное уплотнение.

Уплотнение крышки к привалочным плоскостям при сборке осуществляется также силиконовой жидкой прокладкой.

Осевой зазор в конических подшипниках составляет 0,02…0,08 мм, который регулируется набором колец, установленных в передней крышке (рис. 9).

Рис. 9. Величина и способ замера осевого зазора в подшипнике выходного вала.

В расточке вала 2 (рис. 2) со стороны привода переднего моста выполнено резьбовое отверстие – 7 с резьбой М 16×1,5 для соединения с цилиндрическим удлинителем с одной стороны. К другой стороне удлинителя крепится специальная гайка резьбой Ml6x1,5 с приваренной скобой для строп при демонтаже вала, рис. 10.

Отверстие у основания шестерни выходного вала обеспечивает подвод смазки к задней опоре вала привода переднего моста.

На торце выходного вала со стороны привода переднего моста выполнены на конической поверхности прямоугольные зубья полумуфты включения переднего моста. Зубья имеют по вершинам фаски для легкости включения переднего моста при стоящем автомобиле.

Рис. 10. Приспособление для демонтажа выходного вала.

1 – цилиндрический удлинитель, 2 – специальная гайка, 3 – скоба, приваренная к специальной гайке.

Вал привода переднего моста.

Стальной вал привода моста 4 (рис. 2) установлен: в передней части на шариковый радиальный подшипник, в задней части – в расточку выходного вала привода заднего моста. Со стороны привода переднего моста выполнены трапециевидные шлицы для монтажа фланца карданной передачи. Фиксация фланца выполнена гайкой М38×1,5; момент затяжки 1080 Н·м. Сальниковое уплотнение в передней крышке состоит из двух сальников таких же, как на ранее описанном штампованном грязезащитном стакане входного вала. При проведении монтажно-демонтажных работ необходимо уделять особое внимание на его правильную установку, пользуясь приспособлением, изображенным на рис. 11.

Оправка – приспособления используется сначала для установки в нее грязезащитного стакана – 1 с помощью оправки – 3, а затем для запресовывания в этот стакан поочередно двух сальников. При снятии оправки – 3 в оправке – 2 остается грязезащитный стакан – 1 с сальниками в сборе, который с помощью оправки – 2 запрессовывают в корпусные детали раздаточной коробки.

На трапециевидных шлицах вала привода переднего моста, в средней его части, установлена подвижная зубчатая полумуфта включения переднего моста, имеющая кольцевидную проточку на внешнем диаметре. При помощи вилки включения фиксируется выключенное или включенное состояние полумуфты.

Рис. 11. Приспособление для монтажа-демонтажа грязезащитного стакана.

D =150 мм; D1 =123 мм; D2=l 35 мм; L1=10,5 мм; L= 22 мм.

1 – грязезащитный стакан с двумя сальниками, 2 – оправка для фиксации при запрессовке сальников и грязезащитного стакана в сборе в корпус раздаточной коробки, 3 – оправка для запрессовки сальников внутрь стакана, 4 – две ручки.

Раздаточная коробка VG-1600 с межосевым дифференциалом.

Общий вид раздаточной коробки с межосевым дифференциалом показан на рис. 12.

Рис. 12. Общий вид раздаточной коробки VG-1600.

1 – вилка включения блокировки дифференциала, 2 – межосевой дифференциал, 3 – сферический подшипник, 4 – цилиндрический роликовый подшипник, 5 – корпус масляного насоса, 6 – цилиндрический подшипник, 7 – стакан.

Отдельные детали раздаточной коробки представлены на рис. 13.

Рис. 13. Детали раздаточной коробки VG-1600/300.

Межосевой дифференциал 2 планетарного типа – несимметричный. По схеме передачи силового потока представляет из себя один планетарный ряд с подводом мощности к водилу и распределением ее по направлениям: от коронной шестерни 73% мощности передается на задний мост и 27% мощности – на передний. Планетарный ряд с прямозубыми шестернями имеет пять сателлитов, установленных на осях с элементами их фиксации от осевых перемещений. Каждый сателлит вращается на двух сепараторных роликовых игольчатых подшипниках. Между торцевыми поверхностями водила и каждого сателлита с двух сторон установлены шайбы. Сателлиты и оси имеют одинаковую цифровую маркировку, т.к. выполняется их совместная обработка. Ведомая косозубая шестерня со стороны вала привода заднего моста установлена непосредственно на конический роликовый подшипник, внутренним кольцом запрессованный на стакан задней крышки. Со стороны привода переднего моста двенадцатью болтами крепится жесткое водило и фланец с зубчатой полумуфтой. На цилиндрическую поверхность фланца установлено внутреннее кольцо переднего конического подшипника. С другой стороны, водило опирается на цилиндрический подшипник, расположенный в расточке выходного вала заднего моста.

Выходной вал со стороны задней крышки установлен на двух подшипниках, один из которых шариковый, а другой подшипник цилиндрический роликовый – 4.

Особенностью конструкции является то, что шариковый подшипник по наружному кольцу установлен свободно с гарантированным зазором. От проворачивания наружного кольца под нагрузкой предусмотрены два прямоугольных паза, противоположно расположенных в торцевой плоскости наружного кольца подшипника, обращенных к переднему мосту, в один из которых заходит цилиндрический штифт, запрессованный в радиальное отверстие стакана задней крышки. На рис. 13 фланец с отверстием, сам штифт и паз шарикового подшипника хорошо видны как отдельные детали. Наружное кольцо цилиндрического роликового подшипника установлено по переходной подшипниковой посадке. Для исключения возможного перемещения наружного кольца шарикового подшипника в этой паре подшипников при сборке, подбором регулировочных колец под задней крышкой, обеспечивают натяг наружных колец обеих подшипников 0…0,05 мм.

Изготовитель раздаточных коробок применяет два конструкторских решения при установке выходного вала привода заднего моста. Одно описано выше, а другим является установка вала на двухрядный роликовый самоустанавливающийся сферический подшипник – 3. При этом стакан задней крышки в конструкции отсутствует. На рис. 12 оба варианта установки совмещены. В верхней части разреза (выше оси выходного вала) показан первый вариант с шариковым и цилиндрическим роликовым подшипником и стаканом – 7 крышки выходного вала, а в нижней – изображен сферический и роликовый подшипник (II вариант). При этом стакан отсутствует.

Затяжка двенадцати болтов M11x1,25 соединения корпуса водила с фланцем к ведомой косозубой шестерни выходного вала ведется в определенной последовательности (рис. 14) по правилу: момент плюс угол 90°.

Рис. 14. Схема затяжки болтов дифференциала.

Первый этап: затяжка динамометрическим ключом всех болтов моментом порядка 30 Н·м (50% затяжка).

Второй этап: затяжка, в той же последовательности, с доворотом на 90° без динамометрического ключа.

Начинать первый этап можно с любого болта.

При затяжке болтов только динамометрическим ключом мы имеем дело с большими погрешностями, связанными с наличием трения и потерь момента в резьбовом соединении, могущим достигать 30% показаний динамометрического ключа.

Правило затяжки – момент плюс угол 90° – по опыту зарубежных фирм, например, фирмы «Cummins» обеспечивает более точное соединение сопрягаемых деталей.

Характерная зависимость изменения относительной деформации болта – ε, от нагрузки, растягивающей болт приведена на рис. 15.

Рис. 15. Диаграмма нагружения болта при затяжке.

1 – линия нагружения, 2 – линия разгрузки, 3 – точка на диаграмме, соответствующая пределу упругости, 4 – точка нагружения болта при затяжке соединения, εост – остаточная деформация при разгрузке болта, Рзаг – усилие затяжки соединения.

В связи с тем, что болт получает при первой затяжке остаточную деформацию εост, его многократное использование ограничено (как правило двукратное с контролем на специальном шаблоне).

Коронная шестерня со стороны выходного вала привода заднего моста имеет срезанные по высоте зубья на длине приблизительно 15 мм. Выходной вал по своему наружному диаметру имеет такие же укороченные зубья. Соединение ограничивает смещение коронной шестерни относительно выходного вала, создает «плавание» ее при работе. Всё соединение фиксируется замочным кольцом, входящим в проточку коронной шестерни.

Следует заметить, что шестерня привода ведомых (выходных) валов в дифференциальных коробках также охватывается маслоудерживающим экраном в нижней части со стороны масляной ванны, как и в бездифференциальной конструкции. Наружное кольцо цилиндрического роликового подшипника вала привода переднего моста также установлено в выходной вал привода заднего моста через промежуточный штампованный стакан (толщиной приблизительно 1,5 мм) с круговым буртом, который в трех точках по окружности отогнут в проточку выходного вала привода заднего моста. Это исключает осевое перемещение наружного кольца.

Коронная шестерня имеет Zk=62 зуба, а солнечная Zc=23. Таким образом, параметр планетарного ряда – К

Wc – угловая скорость солнечной шестерни;

Wk – угловая скорость коронной шестерни;

Известно кинематическое уравнение планетарного ряда:

где Wb – угловая скорость водила.

Передаточные числа от водила к солнечной и коронной шестерням определяется как отношение соответствующих угловых скоростей ведущих и ведомых звеньев механизма.

Разделив уравнение (1) на угловую скорость солнечной шестерни Wc, получим передаточное число планетарного ряда привода переднего моста – , при буксовании переднего моста.

Разделив обе части уравнения (1) на Wk, определим передаточное число планетарного ряда привода заднего моста при условии буксования заднего моста.

Это означает, что ≈ ¾ крутящего момента, при данной конструкции дифференциала, подводится к заднему мосту и лишь ¼ момента – к переднему, т.е. разделение силового потока идет в соотношении ≈1:3 (27% и 73%).

Механизм переключения передач.

Механизм переключения передач предназначен для перехода с высшей передачи на низшую и обратно в зависимости от условий движения транспортного средства.

Как уже отмечалось, идут две комплектации раздаточных коробок:

1. Без нейтрального положения.

2. С нейтральным положением вилки переключения передач.

По конструктивному исполнению механизмы переключения бывают двух типов: с пружиной штока и без пружины. И те, и другие могут производиться и поставляться потребителю как без нейтрали (двухпозиционные), так и с нейтралью (трехпозиционные). В эксплуатации возможна переналадка и переход на любое переключение.

На рис. 16 показана принципиальная схема переключения передач без нейтрали, а на рис. 17 – с нейтралью.

Рис. 16. Принципиальная схема переключения передач без нейтрали.

G – переключение раздаточной коробки на низшую передачу, S – переключение раздаточной коробки на высшую передачу.

1 – пружина, 2 – вилка включения, 3 – шток механизма, 4 – два поршня, 5 – ограничительный регулировочный винт, 6 – датчик включения передачи с подпятником.

Шток механизма 3 установлен в корпусных деталях раздаточной коробки, на котором двумя болтами зафиксирована вилка включения 2, пружина 1 и два поршня. Поршни расположены в задней части коробки, в корпусе механизма переключения. В корпусе выполнены два цилиндра, к которым подведены два штуцера соответственно подачи воздуха G при включении низшей и S при включении высшей передачи. Разница в диаметрах поршней и усилие пружины обеспечивают перемещение штока вправо при подаче давления через штуцер S. Предварительно сжатая пружина, опирающаяся на крышку корпуса раздаточной коробки всегда стремиться перемещать шток в правое положение, соответствующее включению высшей передачи. При этом, перемещение штока ограничивается регулировочным болтом 5, ввернутым в крышку корпуса механизма переключения и зафиксированным контргайкой.

В крышке картера раздаточной коробки размещается датчик включения передачи с подпятником 6 для ограничения движения штока влево.

При варианте без пружины рис. 17 в корпусе размещается ограничительный, регулировочный болт, включатель передачи и фиксатор включенной передачи, или нейтрали.

Рис. 17. Принципиальная схема переключения передач с нейтралью.

G – переключение на низшую передачу, S – переключение на высшую передачу, N – установка раздаточной коробки в нейтральное положение

1, 2 – поршни соответственно среднего и малого диаметра, 3 – поршень наибольшего диаметра.

Фиксация муфты вилки включения в нейтральном положении осуществляется тремя подпружиненными шариками Ø 10 мм, расположенными в углублениях входного вала.

При трехпозиционном переключения передач (вариант без пружины) в корпусе механизма выполняют два цилиндра и устанавливают три поршня разных диаметров:

два поршня с уплотнениями на штоке (поршни малого 2 и среднего 1 диаметра)
один поршень с уплотнением наибольшего диаметра 3 устанавливают в наибольший цилиндр в корпусе.

Внутренняя расточка этого поршня является цилиндром для самого малого поршня, а третий поршень среднего диаметра монтируют в малый цилиндр корпуса и уплотняют резиновым кольцом.

Поршни малого и среднего диаметра, таким образом, неподвижны, установлены на шток и зафиксированы стопорным кольцом.

Важно заметить, что для надежной работы узла переключения, трущиеся поверхности поршней смазывают только специальной смазкой – Моликот М55. Применение других смазок недопустимо. Эта смазка работоспособна в широком диапазоне температур до +180° С и является влагоотталкивающей, надежно сохраняется на поверхностях трения. Заменителями могут быть соответствующие смазки фирмы Vestingaus.

В корпусе механизма переключения расположены три подводных штуцера: включения нейтрали N, высшей S и низшей G передач.

При подаче воздуха к нейтральному штуцеру давление воздействует на средний и большой поршни, стремясь переместить их в противоположные направления с одинаковыми усилиями. На рис. 17 показано именно это нейтральное положение штока; фиксатор находится в среднем положении. При подаче воздуха пневмокраном, расположенным в кабине водителя в левый (на рис. 17) штуцер S сбрасывается давление в нейтральной магистрали и магистрали включения низшей передачи (правый штуцер – на рис. 17). Шток, вместе с поршнями (средним и малым) перемещается вправо до упора в регулировочный болт и включается высшая передача. При включении низшей передачи из положения нейтраль происходит сброс давления в нейтральной полости и с магистрали включения высшей передачи, одновременно происходит подача воздуха в штуцер G и в рабочую полость большого поршня (правый штуцер на рис. 17). Малый поршень перемещаясь влево вместе с большим поршнем воздействует на шток механизма, вызывая его движение в направлении включения низшей передачи до упора в регулировочный болт со стороны включателя. Шток фиксируется в этом положении, при этом скос на штоке через толкатель замыкает цепь сигнализации включения низшей передачи на панели приборов в кабине водителя. При этой схеме и двухпозиционном включении, отсутствует поршень максимального диаметра и вместо штуцера нейтрали ставят заглушку (вид справа на рис. 17).

Механизм включения переднего моста.

В бездифференциальных конструкциях раздаточных коробок этот механизм располагается в передней крышке привода переднего моста (рис. 18).

Рис. 18. Механизм включения переднего моста.

1 – шток, 2 – пружина, 3 – цилиндр, 4 – поршень, 5 – включатель переднего моста, 6 – полумуфта включения.

В специальном стакане- цилиндре 3 расположен шток 1 с поршнем 4, пружиной 2 и элементами уплотнений. Шток приварен к вилке переключения, которая своими выступами входит в проточку полумуфты включения 6. Слева на штоке расположена регулировочная гайка с контргайкой и включатель 5 переднего моста. Стакан-цилиндр фиксируется в корпусе малой (промежуточной) и большой крышками. Предварительно сжатая пружина, перемещая шток влево всегда находится в положении выключения переднего моста. При подаче воздуха через штуцер происходит включение переднего моста, срабатывание включателя и сигнализатора – лампочки в кабине водителя. Удержание муфты во включенном состоянии осуществляется наличием постоянного давления в рабочем цилиндре механизма и только его сброс приводит к выключению переднего моста.

Механизм блокировки дифференциала.

В данной конструкции (рис. 19) применен неподвижный шток 4, опирающийся в промежуточный фланец крышки привода переднего моста 6 справа и зафиксированный специальной регулировочной гайкой с контргайкой 1 слева.

Рис. 19. Механизм блокировки дифференциала.

1 – контргайка, 2 – подвижный поршень, 3 – вилка, 4 – неподвижный шток, 5 – пружина, 6 – фланец крышки привода переднего моста, 7 – полумуфта, 8 – датчик включателя блокировки.

На шток установлен подвижный поршень – 2 с уплотнениями. На цилиндрическую поверхность ступицы поршня монтируется вилка – 3, в нейтральном положении (выключенном) прижимаемой к торцовой поверхности поршня сжатой пружиной – 5 механизма.

Заметим, что в дифференциальных раздаточных коробках полумуфта – 7, расположенная на водиле (справа на рис. 19) выполняется отдельно, установлена на шлицах на водиле и зафиксирована стопорным кольцом.

В корпусе крышки привода переднего моста выполнено резьбовое отверстие для установки датчика включателя блокировки – 8, а на вилке – специальная корпусная лыска, в которую упирается дистанционный штифт датчика.

Подача воздуха под давлением перемещает поршень с вилкой, блокируя дифференциал, сжимая цилиндрическую пружину. При этом сжатие пружины происходит до упора торцевой поверхности ступицы поршня в бурт, расположенный на штоке механизма.

Регулировочное устройство позволяет правильно отрегулировать кинематику узла.

Применяемые смазочные материалы.

В раздаточных коробках предприятия ZF «Steyr» используются масла, их эквиваленты: SAE 85W90 или SAE 85W140 (MIL-L2105A или API-GL4; MILL-2105В, MILL2105C или API-GL5).

Общее количество заливаемого масла зависит от конструкции коробки. Так, для коробок VG 1600/300 с дифференциалом необходимо примерно 7,21 литра, без дифференциала – 7,81; для VG 1600/396 соответственно 6,51 литра и 7,11 литра. Рекомендуется проверять периодически уровень масла и проводить его замену в установленное время.

Контроль уровня масла необходимо проводить через каждые 10000 км пробега, а смену для автомобилей с годовым пробегом не более 20000 км через каждые 30000 км, а с пробегом годовым 60000 км и более через каждые 60000 км. В любом случае смену масла надо проводить один раз в год.

При смене масла прочищаются от грязи отверстия сапуна. Расположение сапуна, заливных, сливных и контрольных пробок раздаточной коробки VG 1600/300 показано на рис 20, VG 1600/396 – на рис. 21.

Рис. 20. Расположение сапуна, заливных, сливных и контрольных пробок раздаточной коробки VG 1600/300.

Рис. 21. Расположение сапуна, заливных, сливных и контрольных пробок раздаточной коробки VG 1600/396.

1 – заливная пробка, 2 – сливные пробки, 3 – пробка контроля уровня масла, 4 – сапун.

При наличии масляного радиатора, его подключение осуществляется заглушенной пробкой в районе передней крышки промежуточного вала.

При первичном заполнении, через пробку 1 заливается примерно один литр масла, остальное количество заливают через пробку контрольного уровня 3.

В раздаточной коробке VG 1600/396 пробка подачи масла к маслонасосу находится в нижней части с выходом в масляную ванну (рис. 21).

Технические сведения по регулировочным данным и моментам затяжки соединений.

На рис. 22. указаны места регулировок, зазоры и моменты затяжки соединений.

Рис. 22. Места регулировок, зазоры и моменты затяжки соединений.

Числовые значения указанных величин приведены в таблице № 2.

Таблица № 2.

№ п/п	Позиция на рис. 22	Показатель	Размеры, мм	Примечание
1	Pos. 1	Осевой зазор подшипников входного вала	0,06-0,12	Регулировка в сборе
2	Pos. 2	Осевой зазор подшипников промежуточного вала	0,4-0,6	Регулировка в сборе
3	Pos. 3	Осевой зазор подшипников переднего моста	0,02-0,08	Регулировка в сборе
4	Pos. 4	Преднатяг подшипников вала привода задней оси (только для VG 1600 с дифференциалом)	0,0-0,05
5	M1	Момент затяжки гаек крепления фланцев, Н·м	1080	Устанавливают, смазав резьбу локтайдом Loctite 243
6	M2	Момент затяжки болтов планетарной группы Н·м, градус	30Н·м±5Н·м плюс 90°±5°	Применяют правило момент плюс угол, соблюдая последовательность затяжки
7	M3	Момент затяжки болтов крышки к картеру раздаточной коробки, Н·м	125 Н·м	Применяют жидкую прокладку
8	M4	Момент затяжки круглых гаек с прорезями, крепления входного и промежуточного валов, Н·м	600 Н·м±60	Применяют локтайд, по резьбе гайки с кернением Loctite 243

Применение других видов смазок в различных узлах раздаточных коробок ZF-«Steyr» приведено на рис. 23.

Узел F1 – комбинированное сальниковое уплотнение с защитным металлическим стаканом – применяется смазка STABUTHERM – GH 461 термостойкая до 180°.

Узел G1 – поверхности трения механизмов переключения передач, включения переднего моста, блокировки дифференциала – Molikote 55 М.

Узлы D1 – уплотнения привалочных плоскостей крышки раздаточной коробки, крышек, стаканов, валов, крышек механизмов переключения, масляного насоса – применяется смазка Dirco.

Узлы B1 – уплотнения резьб болтов соединения выходных гаек фланцев, регулировочных болтов механизмов переключения – Loctite 243 (локтайд синего цвета).

Узел В2 – уплотнение стаканов выходного вала и вала привода переднего моста – используют Loctite 638 (зеленого цвета).

Рис. 23. Места смазки раздаточной коробки VG-1600.