Курсовая работа: Коробка зміни швидкостей ВАЗ 2107

Курсовая работа: Коробка зміни швидкостей ВАЗ 2107

Курсова робота

Коробка зміни швидкостей ВАЗ-2107

Вступ

У даній курсовій роботі описана будова, призначення та принцип дії коробки зміни швидкостей, вказані основні несправності та рекомендації по ремонту і усунення цих несправностей. Також присутні ціни на запчастини до даної коробки зміни швидкостей станом на 2003 рік. Крім цього курсова робота включає в себе правила по техніці безпеки при ремонті.

Робота може використовуватись в навчальному закладі при вивченні предметів БіЕА, ПДР, ОКА.

швидкість коробка ремонт несправність

1. Техніко-економічне обґрунтування

Коробка передач потрібна на автомобілі для заміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушенні з місця та розгоні.

Ступінчаті коробки передач по числу передач діляться на 4 і 5-ти ступінчаті. Коробки передач можуть бути механічні, автоматичні, гідромеханічні. На ВАЗ-2107 встановлена механічна, трьохходова, чотирьох ступна (у частини автомобілів серії ВАЗ-2107 встановлюється п’яти ступна коробка зміни швидкостей) з чотирма (п’ятьома) передачами для руху вперед та однією передачею для руху заднім ходом.

Безперервне підвищення швидкостей руху і щільності транспортних потоків приводять до збільшення напруженості праці водія і, як наслідок, до зниження безпеки руху.

Механічні ступінчаті коробки передачі, які широко застосовуються на сучасних автомобілях, мають низку недоліків.

Головний із них полягає в тому, що водієві для перемикання передач весь час доводиться натискати на педаль зчеплення й керувати важелем перемикання передач. Це вимагає від водія чималих фізичних зусиль, особливо в умовах міського руху, а також у разі частих зупинок. Це приводить до частого відволікання водія від дороги, тримання за кермо однією рукою, що зменшує його увагу до дороги і це може призвести до аварійної ситуації.

При рішенні проблеми забезпечення безпеки руху автотранспорту одним з перспективних заходів є автоматизація керування автомобілем.

Зараз для полегшення керування автомобілем застосовують гідромеханічні коробки передач. Такі коробки застосовують на автобусах ЛіАЗ і ЛАЗ деяких варіантах Ікарус-260, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ і багатьох легкових автомобілях високого класу.

На даних малюнках приведенні схеми автоматичних коробок передач переднє приводного і заднє приводного автомобіля

Якщо, зрівняти автоматичну коробку передач з ручною коробкою передач, автоматична трансмісія має наступні переваги: збільшує комфортність водіння автомобіля за рахунок звільнення водія від контрольних функцій, автоматично і плавно виконує переключення, згоджуючи навантаження двигуна, швидкість його руху, запобігає двигун і ходову частину автомобіля від перевантаження допускає і ручне, і автоматичне переключення швидкостей.

Технічна характеристика автомобілів

Коробка передач призначена для зміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, вона 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.

Коробка передач автомобіля ВАЗ-2107 чотирьохступінчата. Усі деталі її розташовані в двох базових деталях: у картері 79 і задній кришці 75. У картері встановлений первинний вал 18, вторинний вал 50 у зборі із шестернями і синхронізаторами і проміжний вал 5. Первинний вал обертається в двох підшипниках, передній розташований у торці колінчатого вала, задній підшипник 13 у гнізді передньої стінки картера. Його настановне кільце затиснуте між картерами зчеплення і коробки передач. На валу підшипник затиснутий між буртиком вала і пружинною шайбою 11, що защіпається на валу стопорним кільцем 12. При такій фіксації підшипника в гнізді і на валу виключається осьовий зсув вала. Первинний вал виготовлений разом з косозубим вінцем шестерні 10, що знаходиться в постійному зачепленні із шестернею 9 проміжкового вала. З торця вала на оброблений пасок напресований, а потім припаяний міддю прямозубий вінець 42 синхронізатора ІV передачі. У цьому ж торці вала проточено гніздо під голчастий підшипник 40 вторинного вала. На шліцах вала розміщений відомий диск зчеплення. Вторинний вал 50 є якби продовженням первинного вала. Він спирається на три підшипники. Голчастий підшипник 40 розташований у торці первинного вала, проміжний 53 у задній стінці картера, а задній дворядний підшипник 70 – у гнізді задньої кришки коробки передач. Проміжний підшипник утримується від зсув у в гнізді установочним кільцем і стопорною пластиною 54, що кріпиться до стінки картера гвинтами. На валу підшипник затиснутий між втулкою 52 і шестерною 55 заднього ходу під зусиллям пружинної шайби 11, що утримується на валу стопорним кільцем 12. Задній підшипник 70 затиснутий гайкою 66 між шестернею 73 приводу спідометра і фланцем 65 еластичної муфти. Гайка загвинчується шайбою, що відгинається на грань гайки. На виході з кришки вторинний вал ущільнений сальником, робоча крайка якого прилягає до шліфованої поверхності фланця 65. Сальник захищений брудовадбивачем 72. На циліндричний пасок гайки щільно посаджений гумовий ущільнювач 67, потім на кінець вала напресоване центруюче кільце 68 і встановлене стопорне кільце 69. На термооброблених шийках вторинного вала обертаються шестерні 48 і 49 ІІІ і 11 передач. Шестерня 5 11 передачі обертається на сталевий термообробленій втулці 52, затиснутої на валу між підшипником 53 і маточиною синхронізатора. Зазначені шестерні мають по два вінця. Косозубі вінці знаходяться в постійному зачепленні з однойменними шестернями проміжного вала, а з прямозубими вінцями з'єднуються муфти 43 і 80 синхронізаторів при включенні 1, чи ІІІ передач. На двох пасках вторинного вала виконані по три глибоких паза, у які заходять виступи маточин муфт синхронізаторів. Маточина 44 синхронізатора ІІІ й ІV передач підгорнута до буртика у вал пружинною шайбою і стопориться на валу кільцем. Інша маточина затиснута між втулкою 52 і буртиком вала. Від осьового зсуву вона вдержується разом із проміжним підшипником 53 і шестернею 55 пружинною шайбою 11 і стопорним кільцем 12. Шестерня 55 заднього ходу з'єднана з валом шпонкою. Синхронізатор інерційного типу, забезпечує ненаголошене включення передач. Конструкція обох синхронізаторів однакова. Синхронізатор ІІІ й ІV передач складається з маточини 44, що сковзає муфти 43, двох блокующих кілець 46, пружин 47, стопорних кілець 45 і вінців синхронізаторів первинного вала і шестерні 48 ІІІ передачі. Проміжний вал 5 виконаний у виді блоку чотирьох шестерень. Вал обертається в дворядному шарикопідшипнику 6 і роликовому циліндричному підшипнику 77. Підшипник кріпиться на валу болтом 7 через пружинну і плоскі шайби. Роликопідшипник затиснутий на валу між буртиком вала і шестернею 20 заднього хода. Ця шестерня встановлена на шліци вала й утримується на них стопорним кільцем. Проміжуточна шестерня 21 заднього ходу розташована на осі 76 на металокерамічній втулці. Вісь встановлена в отворах стінки картера і припливу задньої кришки коробки передач і стопориться пластиною 54. Включення і переключення передач здійснюється через механічний привід, складающогося з важеля 29, трьох штоків з вилками, фіксаторів і замкового пристрою. Важіль переключення передач виконаний рознімним, щоб облегшити зняття й установку коробки передач на автомобілі. Стержень важеля з'єднаний із самим важелем через еластичні втулки демпфера, які поглинають вібрації забезпечують більш м'яке включення передач. Важіль переключення передач вмонтований у задній кришці 75. На трьох шпильках гайками з пружинними шайбами до кришки кріпляться направляюча чашка 25 важеля, кульова опора 26 і фланець ущільнювального чохла 62. Між ними встановлені ущільнювальні прокладки. Важіль 29 має опорну кулю, що піджимається пружиною 28 до поверхні кульової пори. Ця ж пружина підгортає зверху до кульової опори сферичну шайбу 27. Щоб шарнір важеля не провертався в кульовій опорі, в опорну кулю запресований штифт 63, кінець якого заходить в отвір опори. Кульова опора захищена резиновим чохлом 62, а місце виходу важеля в салон автомобіля увільнено знизу манжетою. Переміщення муфт синхронізаторів і проміжної шестерні заднього ходу здійснюється вилками, які закріплені на штоках болтами. Шток 33 вилки включення ІІІ й ІV передач встановлений в отворах передньої і задньої стінок картера, а штоки 32 і 35 в отворах задньої стінки і приливу картера. У нейтральному і включеному положенні штоки утримуються кульковими фіксаторами, що підгортаються до гнізд штоків пружинами 37. Фіксатори закриваються загальною кришкою 38. Щоб виключити одночасне включення двох передач, у приводі є замкове, що складається з трьох блокувальних сухарів 34. Два крайніх сухарі більшого діаметра встановлені в отворі задньої стінки, а середній в отворі штока 33

1. Нижня кришка; 2. Пробка заливного і контрольного отвору; 3. Шестерня другої передачі проміжного вала; 4. Шестерня третьої передачі проміжного вала; 5. Проміжний вал; 6. Передній підшипник проміжного вала; 7. Болт затискної шайби: 8. Затискна шайба переднього підшипника проміжного вала; 9. Шестеірня постійного зачеплення проміжного вала; 10. Шестерня постійного зачеплення первинного вала; 11. Пружинна шайба; 12. Стопорне кільце; 13. Задній підшипник первинного вала; 14. Сальник первинного вала; 15. Передня кришка коробки передач; 16. Настановне кільце підшипника; 17. Картер зчеплення; 18. Ведучий вал коробки передач; 19. Вмикач ліхтаря заднього ходу; 20. Шестерня заднього ходу проміжного вала; 21. Проміжна шестірня заднього ходу; 22. Вилка включення заднього ходу; 23. Відтяжна пружина важеля переключення передач; 24. Болт відтяжної пружини; 25. Направляюча чашка важеля переключення передач; 26. Кульова опора важеля; 27. Сферична шайба; 28. Пружина; 29. Важіль переключення передач; 30. Вилка включення 1 і ІІ передач; 31. Вилка включення ІІІ й ІV передач; 32. Шток вилки включення 1 і ІІ передач; 33. Шток вилки включення ІІІ й ІV передач; 34. Блокувальні сухарі; 35. Шток вилки включення заднього ходу; 36. Кульковий фіксатор штока; 37. Пружина фіксатора; 38. Кришка фіксатора; 39. Сапун; 40. Голчастий підшипник переднього кінця відомого вала; 41. Опорна шайба пружини синхронізатора; 42. Зубцюватий вінець синхронізатора ІV передачі; 43. Ковзна муфта синхронізатора ІІІ й ІV передач; 44. Маточина ковзної муфти синхронізатора ІІІ й ІV передач; 45. Стопорне кільце синхронізатора; 46. Кільце синхронізатора, що блокує; 47. Пружина синхронізатора; 48. Шестерня і зубцюватий вінець синхронізатора ІІІ передачі; 49. Шестерня і зубцюватий вінець синхронізатора ІІ передачі; 50. Вторинний вал; 51. Шестерня і зубцюватий вінець синхронізатора І передачі; 52. Втулка шестерні І передачі; 53. Проміжний підшипник вторинного вала; 54. Стопорна пластина проміжного підшипника; 55. Шестерня заднього ходу вторинного вала; 56. Стопорне кільце шестерні заднього ходу проміжного вала; 57. Пружна подушка демпфера важеля переключення передач; 58. Гумова втулка демпфера; 59. Розпірна втулка демпфера; 60. Запірна втулка демпфера; 61. Дистанційна втулка штока; 62. Внутрішній чохол важеля переключення передач; 63. Направляючий штифт важеля; 64. Сальник заднього підшипника вторинного вала; 65. Фланець еластичної муфти карданного вала; 66. Гайка; 67. Ущільнювач центруючого кільця; 68. Центруюче кільце; 69. Стопорне кільце; 70. Задній підшипник вторинного вала; 71. Пробка зливального отвору; 72. Брудовідбивач; 73. Ведуча шестірня приводу спідометра; 74. Привід спідометра; 75. Задня кришка коробки передач; 76. Вісь проміжної шестірні заднього ходу; 77. Задній підшипник проміжного вала; 78. Шестірня І передачі проміжного вала 79. Картер коробки передач; 80. Ковзна муфта синхронізатора 1 і ІІ передач

Принцип роботи шестерної коробки передач заснований на зміні зачеплення тих пар шестерень, що беруть участь у передачі крутного моменту від первинного вала 1 на вторинний вал 2. Це досягається переміщенням ковзних муфт 6 і 13 чи синхронізаторів проміжної шестерні 27 заднього ходу за допомогою важеля переключення передач. При цьому змінюються передаточні числа шестерень, а значить і величина переданого крутного моменту. На прямій четвертій передачі крутний момент, переданий на ведучі колеса автомобіля, практично дорівнює крутному моменту на колінчатому валу двигуна. На першій передачі момент збільшується в 3,75 рази, на другій у 2,30 рази, на третій у 1,49 рази, а при включенні задньої передачі в 3,87 рази. При нейтральному положенні важеля переключення передач крутний момент на вторинний вал не передається. Але тому що двигун працює і зчеплення включене, то обертання від первинного вала 1 передається на проміжний вал через шестерні 3 і 40 постійного зачеплення. Від шестірень 31, 35 і 36 проміжного вала обертання передається на шестерні 14, 10 і 9 вторинного вала. Тому що ці шестірні з валом 2 безпосередньо не з’єднані, то вони будуть вільно обертатися на валу. З'єднання цих шестерень з валом 2 здійснюється через синхронізатори. При включені першої передачі зусилля від важеля переключення передач через шток і вилку 11 передається на ковзну муфту 13. Переміщаючись по шліцах своєї маточини 12, муфта входить у зачеплення з прямозубим вінцем шестерні 14. Таким чином, муфта синхронізатора з'єднає між собою ступицю 12 і шестерню 14. А тому що маточина 12 жорстко зв'язана з валом 2, то крутний момент від шестерні 14 через муфту 13 передається на ступицю 12 і від неї на вторинний вал коробки передач. При включенні другої передачі муфта 13 з’єднує маточину 12 із прямозубим вінцем шестерні 10, і крутний момент передається від шестерні 10 на маточину 12 і на вторинний вал. Третя і четверта передачі включаються іншим синхронизатором. При включенні третьої передачі крутний момент від первинного вала через шестерні 36 і 9 передається через муфту 6 на маточину 38 і потім на вторинний вал. Четверта передача називається прямою, тому що крутний момент передається безпосередньо з первинного вала 1 на вторинний вал 2, минаючи шестерні проміжного вала. У цьому випадку муфта 6 з'єднує між собою зубчатий вінець 5 первинного вала з маточиною 38. Частота обертання обох валів буде однаковою, а величина крутного моменту переданого від двигуна на ведучі колеса, не зміниться. При включенні задньої передачі зусилля від важеля переключення передач через шток 20 і вилку 19 передається на проміжну шестерню 27. Переміщуючись на осі 26, вона з'єднає між собою шестерні 25 і 15 заднього ходу, і крутний момент передається від первинного вала через шестерні 5 і 40 на проміжний вал і далі через шестерні 25, 27 і 15 на вторинний вал. При цьому останній буде обертатися в зворотному напрямку, забезпечуючи зворотне обертання ведучих коліс автомобіля. Як видно зі схеми роботи коробки передач, усі передачі переднього ходу синхронізовані. Принцип дії синхронізатора при включенні третьої передачі показаний на схемах 1, 11, ІІІ. При нейтральному положенні важеля переключення передач між ковзною муфтою 6 і блокуючими кільцями 37 мається зазор. Блокуючі кільця притиснуті пружинами 42 до стопорних кілець 46. В цьому положенні зуби блокуючих кілець знаходяться у впадинах зубцюватих вінців 5 і 9. Унаслідок зазору між муфтою 6 і блокуючими кільцями 37 крутний момент від зубцюватого вінця 9 через блокуюче кільце не передається. У початковий момент включення третьої передачі ковзна муфта 6, переміщаючи по шліцах ступиці 38, притискається до конічної поверхні блокуючого кільця. Між конічними поверхностями муфти і кільця виникає напівсухе тертя, в наслідок якого блокуюче кільце гальмується і провертається на невеликий кут (окружний хід від 2,5 до 5 мм). При цьому бічні скоси зубів блокуючого кільця впираються в бічні скоси зубів вінця 9, і подальше провертання блокуючого кільця закінчується. Одночасно створюється опір подальшому осьовому переміщенню муфти 6. Це відбувається доти, поки не зрівняються частоти обертань вторинного і проміжного валів. Як тільки наступить такий момент, зменьшується сила тертя між конічними поверхнями муфти і кільця. Під дією осьового зусилля, переданого від штока на ковзну муфту синхронізатора блокуюче кільце починає сковзати по скосах зубів вінця 9 і разом з муфтою переміщається вздовж зубів вінця. Таким чином, муфта з'єднує між собою маточину 38 і зубцюватий вінець 9. Відбувається повне включення третьої передачі. У цьому положенні муфта синхронізатора разом зі штоком утримується кульковим фіксатором. Підібрані передаточні числа забезпечують інтенсивний розгін, високу середню швидкість автомобіля й економічну роботу двигуна. А косозубі шестірні постійного зачеплення забезпечують безшумну і довговічну роботу коробки передач

1. Первинний вал: 2. Вторинний вал; 3. Шестерня постійного зачеплення первинного вала; 4. Сапун; 5. Зубцюватий вінець синхронізатора ІV передачі; 6. Ковзна муфта синхронізатора ІІІ й ІV передач; 7. Вилка переключення ІІІ й ІV передач; 8. Картер коробки передач; 9. Шестерня і зубцюватий вінець синхронізатора ІІІ передачі; 10. Шестірня і зубцюватий вінець синхронізатора ІІ передачі; 11. Вилка переключення 1 і ІІ передач; 12. Маточина муфти синхронізатора 1 і ІІ передач; 13. Ковзна муфта синхронізатора 1 і ІІ передач; 14. Шестерня і зубцюватий вінець синхронізатора І передачі; 15. Шестерня заднього ходу; 16. Важіль переключення передач; 17. Ведуча шестірня приводу спідометра; 18. Фланець еластичної муфти; 19. Вилка включення заднього ходу; 20. Шток вилки включення заднього ходу; 21. Шток вилки включення ІІІ й ІV передач; 22. Шток вилки включення Й і ІІ передач; 23. Обмежувальний гвинт включення Й і ІІ передач; 24. Проміжний вал; 25. Шестерня заднього ходу проміжного вала; 26. Вісь проміжної шестерні заднього ходу; 27. Проміжна шестерня заднього ходу; 28. Ведена шестерня приводу спідометра; 29. Задня кришка коробки передач; 30. Втулка шестерні І передачі; 31. Шестерня І передачі проміжного вала; 32. Кільце блокуючого синхронізаторае І передачі; 33. Пробка зливального отвору; 34. Кільце блокуючого синхронізатора ІІ передачі; 35. Шестерня передачі проміжного вала; 36. Шестерня ІІІ передачі проміжного вала; 37. Кільце блокуючого синхронізатора ІІІ передачі; 38. Маточина синхронізатора ІІІ й ІV передач; 39. Кільце блокуючого синхронізатора ІV передачі; 40. Шестерня постійного зачеплення проміжного вала; 41. Картер зчеплення; 42. Пружина блокуючого кільця синхронізатора; 43. Опорна шайба пружини; 44. Тарілчаста пружина; 45. Стопорне кільце маточини синхронізатора; 46. Стопорне кільце блокуючого кільця синхронізатора; 47. І. Нейтральне положення; 48. ІІ. Початок включення третьої передачі; 49. ІІІ. Повне включення третьої передачі

Принцип роботи чотирьохступінчатої коробки передач

Висновок

При виконанні даної курсової роботи я детально ознайомився з будовою та принципом дії коробки зміни швидкостей ВАЗ-2107.

Навчився визначати неполадки та методи їх усунення, виконувати технічне обслуговування коробки зміни швидкостей та дізнався про технології та матеріали, які використовують при виготовлені деталей зчеплення та методи відновлення деталей.

Вивчив правила яких необхідно обов’язково дотримуватись при виконанні технічного обслуговування, ремонту чи інших робіт біля автомобіля. А також навчився розраховувати силовий баланс автомобіля при різних умовах руху в залежності від погодних умов (покриття дороги, швидкості руху, передачі на якій здійснюється рух та місцевості).

Література

1.  А.І. Манзон, Г.Е. Нагула «Автомобіль» Москва,» Транспорт» 1988 р.

2.  В.А. Вершигора 1995 г. Автомобили «Спутник» ВАЗ2108, ВАЗ 2109.

3.  В.А.В.А. Вершигора 1996 г. Автомобили ВАЗ 2104, ВАЗ 21043 ВАЗ 2107.

4.  Вершигора 1991 г. Автомобили «Нива» ВАЗ 2121.

5.  Легковые автомобили ВАЗ: Конструкция и техническое обслуживание. 1985 г.

6.  В.Ф. Кисликов «Будова й експлуатація автомобілів «Київ, «Либідь» 2000 р.