Курсовая работа (т): Туге обертання та його ремонт

Туге обертання та його ремонт

Вступ

несправність регулювальний рульовий деталь

Актуальність теми. Надійна робота рульового управління, що залежить в значній мірі від своєчасного і ретельного технічного обслуговування, зумовлює безпеку руху автомобіля і автомобільного поїзда.

Технічне обслуговування рульового керування полягає в перевірці його технічного стану, очищення від бруду, підтягування кріплень, змащуванні рульового механізму і шарнірних з'єднань привода, зміні масла в підсилювачі, а також регулюванню рульового механізму і рульового приводу.

Періодично необхідно перевіряти і підтягувати кріплення рульового механізму і рульового приводу. Цю операцію виконують також перед кожною регулюванням рульового механізму. Для зменшення люфту рульового колеса ладо підтягувати не тільки кріплення вузлів рульового керування, по також кріплення маточин коліс і самих коліс, регулювати установку поворотних цапф па шкворнях і наполегливих підшипниках.

У рульовому управлінні перевіряють і підтягують наступні кріплення: рульової колонки, картера рульової передачі, вилок кардана, рульової сошки, силового циліндрі і його штока, гідравлічного насоса, пальців шарнірних з'єднань тяг, пробок наконечників тяг, а також важелів поворотних цапф.

Рульове керування призначається для зміни напряму руху автомобіля повертанням передніх керованих коліс і складається з рульового механізму та рульового привода. На вантажних автомобілях великої вантажопідйомності в рульовому керуванні застосовують підсилювач, який полегшує керування автомобілем, зменшує поштовхи на рульове колесо й підвищує безпеку руху.

Рульовий механізм перетворює обертання рульового колеса на поступальне переміщення тяг привода, що повертає керовані колеса. При цьому зусилля, що передається водієм від рульового колеса до коліс, які повертаються, зростає в багато разів.

Рульовий привод разом із рульовим механізмом передає керуюче зусилля від водія безпосередньо до коліс і забезпечує цим поворот керованих коліс на заданий кут.

Технічний стан рульового управління оцінюють по вільному ходу (люфту) рульового колеса. У положенні коліс, відповідному прямолінійного руху, і при працюючому на холостому ходу двигуні (працюючому насосі гідропідсилювача) вільний хід рульового колеса не повинен перевищувати 15°. Цей вільний хід відображає наявність зазорів в рульовому механізмі і рульовому приводі.

Беручи до уваги сьогоднішню потребу в слюсарях ремонтниках високого класу кваліфікації, здійснюють глибокий аналіз впровадження сучасних технологій технічного обслуговування та ремонту окремих вузлів автомобіля.

Мета дипломної роботи - дослідження особливостей технічного обслуговування та ремонту рульового керування ГАЗ-53А.

Згідно мети у дипломній роботі будуть вирішені наступні завдання:

навести будову рульового керування ГАЗ-53А;

розглянути особливості діагностики несправностей рульового керування ГАЗ-53А та їх причини;

дослідити послідовність розбирання, необхідне устаткування та інструмент;

розглянути процедуру очищення та дефектування деталей рульового керування ГАЗ-53А;

охарактеризувати вибір способу відновлення та послідовність ремонту деталей рульового керування ГАЗ-53А;

дослідити порядок складання та виконання регулювальних робіт рульового керування ГАЗ-53А;

розглянути особливості проведення технічного обслуговування рульового керування ГАЗ-53А, його періодичність, необхідне устаткування та інструмент;

дослідити нормативи охорони праці при виконанні ремонтних на інших робіт.

Об'єкт дослідження - ремонт рульового керування ГАЗ-53А.

Предметом дослідження являється процеси технічного обслуговування та ремонту рульового керування ГАЗ-53А.

Дипломна робота складається зі вступу, основної частини, яка складається з восьми розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків.

Теоретичною і методологічною основою дослідження послужили праці вітчизняних і закордонних вчених в області технічного обслуговування та ремонту рульового керування ГАЗ-53А.

Для досягнення мети і розв'язання поставлених задач був застосований комплекс методів наукового дослідження: теоретичний аналіз літератури та досвіду масової передової практики автослюсарів та досвіду майстрів виробничого навчання.

1. Будова рульового керування ГАЗ-53А

Рульове керування - сукупність механізмів автомобіля, що забезпечують його рух по заданому водієм напрямку автомобіля шляхом повороту керованих коліс. Поворот коліс повинний здійснюватися навколо одного центра, що знаходиться в крапці перетинання осей усіх коліс, повернених на заданий кут, і називаного центром повороту. Тільки при цьому умові колеса будуть котитися без прослизання.

Рульове керування автомобіля ГАЗ-53А (рис. 1.1. а) складається з рульового механізму (типу глобоїдальний черв'як - трьохгребневий ролик) і рульового приводу. Рульовий механізм 1 розташований у картері 10, закріпленому на рамі автомобіля. У картері на валу 2 на роликових конічних підшипниках 15 установлений глобоїдальний черв'як 14. На другому кінці цього вала мається кермове колесо 4, що знаходиться в кабіні. Вал проходить у кермовому стовпчику 3. З черв'яком у постійному зачепленні знаходиться трехгребневий ролик 12, установлений на голчастих підшипниках на осі 13, закріпленої на валу 11 сошки. Картер через маслозаливное отвір 16 заповнюється рідкою трансмісійною олією і закривається пробкою [1, с. 220].

Рульовий привід складається з рульової сошки 5, жорстко змонтованої на валу 11. Другим кінцем сошка за допомогою кульового пальця з'єднується з подовжньою рульовою тягою 6, а вона своїм другим кінцем шарнірно з верхнім важелем 7 поворотної цапфи. До цієї ж цапфи і цапфи правого колеса жорстко кріпляться нижні поворотні важелі 9, шарнірно з'єднані з поперечною рульовою тягою 8 з різьбовими наконечниками, що мають праве і ліве різьблення для регулювання сходження коліс.

Працює рульове керування так. При обертанні рульового колеса черв'як 14 повертає ролик 12, а тому що вісь 13 ролика жорстко закріплена на валу 11 сошки, то повертається і вал сошки, а разом з ним і сошка 5, передаючи зусилля через поздовжню кермову тягу 6 на верхній поворотний важіль 7. Ліве колесо повертається в ту чи іншу сторону. Одночасне зусилля передається через нижні поворотні важелі і поперечну кермову тягу на праве колесо. Обидва колеса повертаються на заданий кут, причому кут повороту внутрішнього колеса буде більшим, ніж зовнішнього [1, с. 221].

Рис. 1.1. Рульове керування автомобіля ГАЗ-53А: а - загальний вигляд; б - рульовий механізм [1, с. 221]

Рульове керування призначається для зміни напряму руху автомобіля повертанням передніх керованих коліс і складається з рульового механізму та рульового привода. На вантажних автомобілях великої вантажопідйомності в рульовому керуванні застосовують підсилювач, який полегшує керування автомобілем, зменшує поштовхи на рульове колесо й підвищує безпеку руху.

Рульовий механізм перетворює обертання рульового колеса на поступальне переміщення тяг привода, що повертає керовані колеса. При цьому зусилля, що передається водієм від рульового колеса до коліс, які повертаються, зростає в багато разів.

Рульовий привід разом із рульовим механізмом передає керуюче зусилля від водія безпосередньо до коліс і забезпечує цим поворот керованих коліс на заданий кут [2, с. 104].

Керовані колеса повертаються, коли обертається рульове колесо 3, яке через вал 2 передає обертання рульовій передачі 1. При цьому черв'як передачі, що перебуває в зачепленні з сектором, починає переміщувати сектор угору або вниз по своїй нарізці. Вал сектора починає обертатися й відхиляє сошку 9, яку верхнім кінцем насаджено на ту частину вала сектора, що виступає. Відхилення сошки передається поздовжній тязі 8, що переміщується вздовж своєї осі. Поздовжня тяга зв'язана через верхній важіль 7 із поворотною цапфою 4, тому її переміщення спричинює повертання лівої поворотної цапфи. Від неї зусилля повертання через нижні важелі 5 і поперечну тягу 6 передається правій цапфі. Таким чином обидва колеса повертаються.

Керовані колеса повертаються рульовим керуванням на обмежений кут, що дорівнює 28-35°. Обмеження вводиться для того, щоб під час повертання виключити зачіпання колесами деталей підвіски або кузова автомобіля.

Конструкція рульового керування визначається типом підвіски керованих коліс: коли підвіска передніх коліс залежна, в принципі зберігається схема рульового керування, наведена на рис. 1.2, а в разі незалежної підвіски (рис. 1.2, б) рульовий привод дещо ускладнюється.

Рульовий механізм забезпечує повертання керованих коліс з невеликим зусиллям на рульовому колесі. Цього можна досягти збільшенням передаточного числа рульового механізму. Тому передаточне число в рульових механізмах беруть у межах 20-30, а для зменшення зусилля на рульовому колесі в рульовий механізм або привод умонтовують підсилювач [3, с. 302].

Рис. 1.2. Рульовий механізм автомобіля ГАЗ-53А:

- глобоїдний черв'як; 2 - конічні підшипники; 3 - рульова колонка; 4 - рульове колесо; 5 - рульовий вал; 6 - картер; 7 - тригребеневий ролик; 8 - вал сошки; 9 - регулювальний болт [3, с. 302]

Рульовий механізм з передачею типу черв'як-ролик застосовується на легкових і вантажних автомобілях ГАЗ (рис. 1.3). Основні деталі рульового механізму: рульове колесо 4, рульовий вал 5, установлений у рульовій колонці 3 і з'єднаний з глобоїдним черв'яком 1.

Черв'як установлено в картері 6 рульової передачі на двох конічних підшипниках 2 й зачеплено з тригребеневим роликом 7, який обертається на шарикопідшипниках на осі. Вісь ролика закріплено у вилчастому кривошипі вала 8 сошки, який спирається на втулку й роликовий підшипник у картері 6. Зачеплення черв'яка й ролика регулюють болтом 9, у паз якого вставлено ступінчастий хвостовик вала сошки. Заданий зазор у зачепленні черв'яка з роликом фіксується фігурною шайбою зі штифтом і гайкою.

Картер 6 рульової передачі прикріплено болтами до лонжерона рами. Верхній кінець рульового вала має конічні шліци, на які посаджено й закріплено гайкою рульове колесо [4, с. 114].

Рис. 1.3. Будова рульового механізму із вбудованим гідропідсилювачем:

- картер; 2 - гвинт; 3 - гайка; 4 - кульки; 5 - рульовий вал; 6 - корпус клапана; 7 - золотник; 8 - вал сошки; 9 - зубчастий сектор; 10 - поршень-рейка [4, с. 114]

Основну частину рульового механізму становить картер 1, що має форму циліндра. Всередині циліндра розміщено поршень-рейку 10 із жорстко закріпленою в ньому гайкою 3. Гайка має внутрішню різьбу у вигляді півкруглої канавки, куди закладено кульки 4. За допомогою кульок гайка входить у зачеплення з гвинтом 2, який, своєю чергою, з'єднується з рульовим валом 5. У верхній частині картера до нього кріпиться корпус 6 клапана керування гідро-підсилювачем. За керуючий елемент у клапані править золотник 7. Виконавчим механізмом гідропідсилювача слугує поршень-рейка 10, ущільнений у циліндрі картера за допомогою поршневих кілець. Рейку поршня з'єднано різьбою із зубчастим сектором 9 вала 8 сошки.

Обертання рульового вала перетворюється передачею рульового механізму на переміщення гайки-поршня по гвинту. При цьому зуб'я рейки повертають сектор і вал із закріпленою на ньому сошкою, завдяки чому повертаються керовані колеса [5, с. 22].

Коли двигун працює, насос гідропідсилювача подає оливу під тиском у гідропідсилювач, унаслідок чого під час повертання підсилювач розвиває додаткове зусилля, що прикладається до рульового привода. Принцип дії підсилювача ґрунтується на використанні тиску оливи на торці поршня-рейки, який створює додаткову силу, що пересуває поршень і полегшує повертання керованих коліс [6, с. 163].

. Діагностика несправностей рульового керування ГАЗ-53А та їх причини

Основні ознаки несправностей: збільшений вільний хід рульового колеса; туге обертання рульового вала; осьовий люфт рульового вала й рульового колеса; теча оливи з картера рульового механізму; стук у рульовому керуванні.

Збільшення вільного ходу рульового колеса може спричинятися:

послабленням кріплень або спрацюванням шарнірних з'єднань рульових тяг;

послабленням кріплення картера рульового механізму та рульової сошки;

спрацюванням ролика й черв'яка та їхніх підшипників;

порушенням регулювання рульового механізму [7, с. 188].

Для перевірки слід:

передні колеса поставити в середнє положення (рух автомобіля по прямій);

повертати рульове колесо ліворуч до упора, але не порушуючи положення передніх коліс;

помітити положення рульового колеса за якою-небудь точкою на щитку приладів;

повернути рульове колесо праворуч, також не порушуючи положення коліс;

виміряти відстань, пройдену якою-небудь точкою на ободі колеса. Це й буде вільний хід.

Точніше вільний хід можна визначити за допомогою спеціального приладу - люфтоміра [7, с. 189].

Щоб визначити несправність, потрібно перевірити оглядом кріплення деталей рульового привода та люфт у шарнірних з'єднаннях. Перевірку слід виконувати вдвох: одному робити різкі рухи рульовим колесом праворуч і ліворуч, а другому знизу оглядати всі кріплення та з'єднання. Усувають несправність підтягуванням кріплень та заміною спрацьованих шарнірів.

Якщо в рульовому приводі несправностей не виявлено, а вільний хід рульового колеса перевищує норму, то треба відрегулювати зачеплення ролика з черв'яком у такій послідовності:

від'єднати тяги від рульової сошки й установити рульовий механізм у середнє положення. Для цього повернути рульове колесо до відмови в одне з крайніх положень і підрахувати, скільки обертів воно зробить до іншого крайнього положення. Цю кількість обертів розділити навпіл і на це значення повернути рульове колесо від крайнього положення;

похитуванням рульової сошки за головку в радіальному напрямі визначити, чи є люфт у зачепленні;

Туге обертання рульового вала може спричинятися:

деформацією деталей рульового привода;

відсутністю оливи в картері рульового механізму;

неправильним регулюванням зачеплення або спрацюванням підшипників черв'яка та ролика;

неправильним установленням кутів передніх коліс.

Перевіряють наявність оливи, а також доливають її в картер рульового механізму крізь отвір, що закривається пробкою. Решту несправностей усувають регулюванням і заміною спрацьованих деталей [9, с. 121].

Основний показник технічного стану рульового керування - вільний хід (люфт) рульового колеса. Великий вільний хід утруднює керування автомобілем, оскільки при цьому збільшується час, потрібний для повороту керованих коліс, що особливо небезпечно за високої швидкості руху. Тому щоденно перед виїздом необхідно перевіряти вільний хід рульового колеса.

Через перші 2-3 тис. км, а потім через кожні 10 тис. км пробігу автомобіля слід перевіряти кріплення рульової колонки, рульового механізму, рульової сошки, маятникового важеля й поворотних важелів, а також шплінтування гайок кульових пальців, стан захисних гумових чохлів шарнірних з'єднань рульових тяг і наявність оливи в картері рульового механізму. Порвані або потріскані гумові чохли треба негайно заміняти новими, інакше через потрапляння бруду шарніри швидко вийдуть із ладу. Для перевірки якості оливи слід викрутити пробку заливного отвору картера й, повертаючи рульове колесо, спостерігати за вкриванням нарізки черв'яка оливою; якщо середня частина черв'яка не вкривається, то оливу треба долити [10, с. 138].