logo
Книги Зеленцова / Спецгл

3.4.6. Особенности испытаний новых и восстановленных задних мостов грузовых автомобилей типа газ-3307 и «Валдай»

Срок службы задних мостов грузовых автомобилей определяет долговечность главной передачи, которая является наиболее нагруженной трансмиссии автомобиля. По этой причине значительного увеличения долговечности мостов можно добиться за счёт полного использования ресурса главной передачи.

Теоретические основы диагностирования можно свести к следующему. Трансмиссия представляет собой сложную колебательную систему с несколькими источниками возбуждения, состоящую из ряда сосредоточенных масс, связанных валами с различными характеристиками упругости. Она обладает значительными диссипативными силами, определяемыми моментами внешнего и внутреннего трения. Свободные колебания высших форм (трех- и четырёхузловые), свойственные автомобильным трансмиссиям, обычно наиболее сильно проявляются на валах, относительно близко расположенных к маховику двигателя. В этом случае на них могут возникать резонансы крутильных колебаний, побуждаемые гармониками крутящего момента двигателя.

Для определения реального процесса изменения высокочастотной составляющей крутящего момента в УКЭР Горьковского автозавода проводилось исследование применительно к автомобилю ГАЗ-53А. Момент измеряли на промежуточном карданном валу с помощью проволочных тензодатчиков, которые взаимодействовали с бесконтактными токосъёмниками, при полной загрузке автомобиля. В этом случае при четырёхузловой форме колебаний возникает максимальная величина угловых амплитуд собственных колебаний. Одновременно с крутящим моментом на осциллограмме фиксировали время через 0,01 с и частоту вращения карданного вала.

В дальнейшем для исключения влияния климатических условий на измеряющую аппаратуру и получения более стабильных результатов исследования проводили на роликах стенда для определения мощности, при этом величина среднего крутящего момента на карданном валу сохранялась неизменной.

Величины колебаний крутящего момента находили в зависимости от скорости движения автомобиля. Наиболее характерная зависимость получена для четвёртой передачи (рис. 21). Как видно из графика, максимальные размахи крутящего момента (двойная амплитуда) возникли при скоростях движения 38…40 и 75…80 км/ч (частота колебаний 150 и 300 Гц соответственно). В этом случае максимальная величина размахов составила более 100% относительно среднего крутящего момента, т.е. возникло явление резонанса. Расчётные частоты собственных колебаний трансмиссии для четырёхузловой формы при скорости 38…40 км/ч, определённые приближённым способом, составляют 147,5 Гц.

Рис. 21. Колебания крутящего момента на карданном валу в зависимости от скорости при движении автомобиля на четвертой передаче (дискретные значения):

1 – максимальная величина; 2 – минимальная величина

Основными эксплуатационными показателями, характеризующими качество главной передачи, являются:

  1. боковой зазор в зацеплении зубьев главной передачи;

  2. длина и расположение пятна контакта на зубьях;

  3. величина поверхностного повреждения боковых поверхностей зубьев.

Далее приводятся результаты исследований влияния указанных эксплуатационных показателей при движении автомобиля с резонансной скоростью 38…40 км/ч на четвёртой передаче.

Изменение с помощью гаек подшипников дифференциала бокового зазора в главной передаче с 0,15…0,30 до 0,30…0,45 и 0,45…0,60 мм при неизменном пятне контакта не привело к существенному изменению размаха крутильных колебаний.

Для определения влияния пятна контакта были взяты в производстве принятые ОТК мосты, которые условно классифицировали как мосты с удовлетворительным и хорошим контактами зубьев. При удовлетворительном контакте длина пятна, измеренная на переднем ходу зубьев ведомого колеса, составляла 20 мм и выходила на торец зубьев со стороны малого модуля, а ширина пятна со стороны торца на длине 10 мм составляла 8 мм, а затем уменьшалась до 4 мм (так называемый «пистолетный» контакт); передача с таким контактом издавала повышенный шум при работе. При хорошем контакте пятно имело овальную форму и составляло по длине 30 и ширине 8 мм; эта передача работала тихо. Исследование показало, что разница в колебаниях крутящего момента существенна и составляет 40…50% [16].