Методы и средства диагностирования коробки передач

К субъективным методам диагностирования также  относятся заключения мастера-диагноста, даваемые на основе логического мышления, без прямого участия каких-либо органов чувств. Например: трактор  не тянет вследствие недостатка мощности; затруднен пуск дизеля по причине неисправности топливной аппаратуры. Подобные заключения не всегда могут быть правильными: фактор может не тянуть при возросшем удельном сопротивлении плуга вследствие высыхания почвы, затупления лемехов и др.; пуск дизеля может быть затруднен.

3. Структурные параметры

Процесс определения  технического состояния объекта  диагностирования по структурным параметрам называется прямым диагностированием в отличие от косвенного, осуществляемого по диагностическим параметрам. Преимущество прямых методов – получение более точных результатов, простота конструкций средств измерений, недостаток – большая трудоемкость, нарушение приработки трущихся сопряжений при разборке объекта диагностирования.

Диагностирование  техники по структурным параметрам осуществляют, как правило, с помощью измерительных инструментов: щупов, масштабной линейки, рулетки, штангенциркуля, индикатора часового типа, микрометров, миниметров, нутромеров, пневматических калибраторов, угломеров, зубомеров, нормалемеров и др. Эти инструменты используют также для измерения зазоров в трущихся сопряжениях, геометрических размеров деталей, хода рычагов и педалей.

К структурным  параметрам состояния объекта относятся  зазоры в подшипниковых узлах, в  клапанном механизме, между отжимными рычагами и подшипником отводки муфты сцепления, в верхних и нижних головках шатунов кривошипно-шатунного механизма, ход рычагов и педалей механизма управления поворотом, муфт сцепления и тормозов, провисание гусеничных полотен, биение валов сельскохозяйственных машин, размеры деталей, доступные для непосредственного измерения.

Структурные параметры  коробки передач

Параметр	Единица измерения	Значение
Пятно контакта в зацеплении	–	–
Осевой зазор  в подшипниках вала главной передачи	мм	Ном.	Доп.
		0,1–0,2	–
Номинальная и  придельная толщина зубьев шестерен (на примере первого венца)	мм	допустимое	предельное
		12,166	10,9
Зазор в сопряжении вилка-шестерня	мм	Ном.	Пред.
		0,2–0,55	1,6
Ширина шлицов Первичного вала коробки передач	мм	Ном.	Пред.
		7,07	5,91
Осевой зазор  в подшипниках Вторичного вала	мм	Ном.	Доп.
		0,05	0,3
Положение ведущей  шестерни главной передачи (от привалочной  плоскости к.п. до наружного торца  шестерни)	мм	8±0,1
Толщина зубьев ведущей шестерни главной передачи	мм	Ном.	Пред.
		14,645	12,99
Толщина зубьев ведомой шестерни главной передачи	мм	Ном.	Пред.
		9,79	8,33

4. Диагностические параметры

Техническое состояние  машин и их сборочных единиц проявляется  в различных формах через множество  признаков. Признаки, характеризующие техническое состояние машин имеющие количественное выражение, относят к параметрам технического состояния.

Прямыми диагностическими параметрами, характеризующих состояние  механической коробки передач являются:

 

Боковой зазор  в зацеплении шестерен главной передачи	мм	Ном.	Доп.
		0,2–0,45	2,5
Угловой зазор	є	–	–
Уровень масла	мм	До деления  на щупе
Рабочая температура  коробки передач	єс	Температура при  которой можно держать руку на корпусе коробки длительное время
Перепад давления на фильтре	кгс/смІ	Не более 2 кгс/смІ
Давление срабатывания редукционного клапана	кгс/смІ	8 кгс/смІ (допустимое)
Давление по манометру установленного вместо датчика	кгс/смІ	Не менее 7 кгс/смІ
Разница между  значениями давлений При включенных передачах	кгс/смІ	Не более 0,5 кгс/смІ

коробка передача неисправность диагностирование

5. Диагностические приборы и приспособления

Относительный износ сопрягаемых зубчатых пар (в процентах от номинальной длины  зубьев) определяют с помощью разработанного В.Г. Фоминым устройства КИ-5454 ГОСНИТИ, включающего в себя первичный измерительный преобразователь, блок сравнения (вторичный измерительный прибор) и соединительные шнуры.

Устройство КИ-5454

Измерительный преобразователь  II (рис. 1) служит для формирования электрического сигнала, пропорционального углу поворота рычага переключения передач. Основная составная часть преобразователя – потенциометр, который состоит из неподвижного корпуса, жестко закрепляемого на рычаге I переключения передач, и ползуна, соединенных электрически с блоком сравнения. Благодаря противовесу позиция корпуса при перемещении рычага переключения передач остается неизменной, а ползун поворачивается относительно корпуса на угол, пропорциональный величине перемещения рычага. В результате изменяется сопротивление потенциометра, а следовательно, и величина тока, поступающего в блок сравнения. Последний служит для сравнения величины сопротивления первичного преобразователя с эталонным сопротивлением, находящимся внутри блока, и регистрации измеряемой величины. На лицевой панели блока сравнения расположены все органы управления устройства, обозначены марки диагностируемых тракторов, а также нанесены таблички с условными обозначениями передач. Условные обозначения введены в связи с многообразием схем переключения передачу тракторов различных марок.

Электрическая схема устройства представляет собой измерительный  мост на сопротивлениях, составленный из балансировочного потенциометра, расположенного внутри блока сравнения, потенциометра  и микроамперметра 3. Мост измерительной схемы калибруют с помощью регулировочных резисторов так, чтобы при повороте ползуна потенциометра на номинальный угол стрелка микроамперметра переместилась на деление 100.

Сопротивление, соответствующее  марке трактора и диагностируемой  паре шестерен, включают в измерительную цепь с помощью переключателей 5, 6, 10.

С помощью описанного устройства зубчатые зацепления диагностируют  в следующем порядке.

Устанавливают трактор на ровной горизонтальной площадке, останавливают  дизель и затормаживают движители. Отключают механизм блокировки коробки передач и устанавливают блокировочный валик в нерабочее положение, обеспечивающее возможность включения передачи при включенной главной муфте сцепления.

Закрепляют измерительный  преобразователь на рычаге / так, чтобы  его консоль располагалась приблизительно горизонтально и перпендикулярно плоскости движения рычага в нейтральном положении.

Рисунок 1 –  Устройство КИ-5454

 

Переводят тумблер 4 в позицию «вкл» и регулируют напряжение питания ручкой 9 так, чтобы стрелка микроамперметра 3 находилась против деления 100. Устанавливают тумблер 12 в позицию «работа*, а ручку 7-в позицию, при которой стрелка микроамперметра переместится на нулевое деление.

При диагностировании трактора, марка которого обозначена на панели слева, устанавливают переключатель 5 в соответствующую позицию, переключатель 6-в позицию, соответствующую условному обозначению диагностируемой передачи, переключатель 11 – в нулевую позицию.

В случае диагностирования трактора, марка которого обозначена на панели справа, переключатель 11 устанавливают против обозначения этой марки на панели, переключатель 10 – в позицию, соответствующую условному обозначению диагностируемой передачи, переключатель 5 – в нулевую позицию.

Выключают главную муфту  сцепления, включают диагностируемую передачу и, удерживая рычаг / во Включенной позиции, добиваются такой позиции ручки 7, при которой стрелка микроамперметра установится против деления 100.

Выключают диагностируемую  передачу, включают муфту и плавно перемещают рычаг / в сторону включения диагностируемой передачи до начала соприкосновения зубьев шестерен торцами, что определяется по легкой вибрации рычага и шуму соприкасающихся зубьев. Не меняя позиции рычага, находят (по показанию микроамперметра) величину относительного износа зубьев по длине.

Аналогично  определяют износ остальных шестерен непостоянного зацепления.

Приспособление  КИ-4850 ГОСНИТИ для проверки зазоров в подшипниках

Проверку зубьев шестерен, шлицев валов коробки передач  и вилок переключения передач  ведут в таком порядке. Прокручивая вручную валы силовой передачи, осматривают шестерни. При обнаружении поломки зубьев шестерен более чем на /₈ длины зуба или выкрашевания рабочей поверхности зуба общей площадью более 25% шестерни бракуют.

Штангенциркулем проверяют длину головок зубьев шестерен непостоянного зацепления коробки передач. При укорочении головок зубьев за счет торцового износа более чем на 30% шестерню бракуют,

Зубомером или  нормалемером измеряют толщину зубьев и неравномерность их износа по Ј толщине у шестерен, доступных для измерения без разборки коробки передач. Неравномерность износа зубьев по толщине («на конус») проверяют у шестерен непостоянного зацепления.

Ширину шлицев валов коробки передач определяют в местах расположения подвижных  шестерен. Ширину прямоугольных шлицев измеряют штангенциркулем, а ширину эволъвентных – зубомером.

Об износе вилок  переключения передач судят по величине зазора в сопряжении вилка – шестерня, измеряемого щупом. Номинальный  зазор равен t), 2…6 мм, предельный – 1,6 мм.

Боковой зазор между зубьями конических шестерен для компенсации износа зубьев в эксплуатации не регулируют, так как нормальный контакт зубьев получается при одном взаимном положении, когда образующие начальных конусов совпадают. Если указанный зазор достиг 2,5 мм, шестерни заменяют.

 

Рисунок 2 –  Приспособление КИ-4850

 

Осевой зазор в подшипниках измеряют при помощи приспособления КИ-4850 ГОСНИТИ. Оно состоит из индикатора 2 часового типа (рис. 84), штока /, штатива 3 и стойки 4 с электромагнитом 5. Электромагнит подключают к сети и устанавливают на раму или корпусную деталь трактора. Шток, связанный с ножкой индикатора, подводят так, чтобы он упирался в вал, ось или корпус подшипника. Перемещая вал или ось из одного крайнего положения в другое, фиксируют индикатором величину зазора.

Шариковые подшипники силовой передачи тракторов и  самоходных шасси подлежат замене при  осевом зазоре валов, превышающем 0,5 мм. При большем зазоре нарушается нормальная работа зубчатых зацеплений, влекущая за собой быстрое изнашивание и разрушение зубьев шестерен. Роликовые конические подшипники коробки передач и главной передачи, пригодные к работе, регулируют при зазоре, превышающем 0,3 мм. Чтобы проверить осевой зазор в подшипниках ведущей шестерни главной передачи ведущих мостов тракторов К-700, К-701 и Т-150К, а также переднего ведущего моста тракторов МТЗ-82, МТЗ-82Л, МТЗ-52, МТЗ-52Л, Т-40А и Т-40АМ, отсоединяют от фланца стакана ведущей шестерни конец карданного вала (у тракторов Т-40А, Т-40АМ отсоединяют торсионный вал от вала ведущей шестерни и вала раздаточной коробки). Устанавливают приспособление КИ-4850 и упирают шток в торец хвостовика ведущей шестерни. Перемещая ломиком шестерню в осевом направлении, по показанию индикатора определяют зазор в подшипниках. При необходимости у тракторов К-700 и К-701 заменяют конический двухрядный подшипник, у тракторов Т-150К МТЗ-82, МТЗ-82Л, МТЗ-52 и МТЗ-52Л регулируют конические роликоподшипники, у тракторов Т-40А и Т-40АМ заменяют оба шариковых подшипника.

Осевой зазор  в подшипниках дифференциала ведущих мостов тракторов К-700, К-701 и Т-150К, а также передних ведущих мостов тракторов МТЗ-82, МТЗ-82Л, МТЗ-52, МТЗ-52Л, Т-40А и Т-40АМ проверяют при снятой ведущей шестерне главной передачи в сборе со стаканом. Для этого упирают шток приспособления в венец ведомой шестерни главной передачи и, перемещая ломиком корпус дифференциала в осевом направлении, фиксируют показание индикатора.

У тракторов  К-700 и К-701 при осевом перемещении  корпуса дифференциала, превышающем 0,3 мм, заменяют двухрядный конический роликоподшипник. У тракторов МТЗ-82, МТЗ-82Л, МТЗ-52 и МТЗ-52Л в этом случае регулируют конические роликоподшипники дифференциала. У тракторов Т-40А и Т-40АМ при осевом перемещении дифференциала, превышающем 0,5 мм, заменяют шариковые подшипники.

Штангензубомер

Им проверяют  толщину зубьев шестерен коробки  передач и неравномерность износа зубьев по толщине.

Износ зубьев по толщине и «на конус» проверять  по мере возможности доступа к  шестерням без разборки коробки  передач.

Износ зубьев «на  конус» проверять только у шестерен непостоянного зацепления.

Настроить штангензубомер (рис. 3) на заданную установочную высоту h_x по вертикальной шкале. Приставить инструмент к головке зуба, как показано на рис. 3, и свести губки штангензубомера, а при помощи микрометрического винта соприкосновения с боковыми поверхностями зуба. Определить по горизонтальной шкале толщину зуба в средней его части.

 

Рисунок 3 –  Измерение износа зуба шестерни по толщине штангензубомером

 

Не изменяя  установочной высоты штангензубомера, измерить толщину зуба S (рис. 3) в 2 мм от его торца, расположенного с противоположной стороны относительно шестерни, входящей в зацепление с контролируемой, и повторить замер S2 на расстоянии 10 мм от первого.

Неравномерный износ зуба по толщине («конусность») более 0,05 мм на длине 10 мм не допускается.

Значения установочной высоты h_х, номинальной и предельной толщины зубьев доступных для намерения шестерен коробок передач приведены в таблице.

6. Технология диагностирования состояния деталей и узлов коробки передач и главной передачи

 

Приборы, приспособления и инструмент:

индикатор часового типа ИЧ-10 ГОСТ 572–67; подставка №4270.00.03.000 под штатив для измерительных головок, штангенциркуль ШЦ-2; штангензубомер 1–18; щупы (набор №4) ГОCТ 427–56; линейка металлическая 1–300 ГОСТ 427–56; ломик; ключи гаечные.