КПП К700 - устройство коробки, неисправности и ремонт

На тракторах «Кировец» установлена механическая, шестнадцатискоростная коробка передач (рис. 21) с шестернями постоянного зацепления, гидравлическим управлением переключением передач и механическим управлением зубчатыми муфтами переключения режимов. Особенность конструкции коробки — наличие в ней четырех многодисковых сцеплений
(фрикционов), с помощью которых осуществляется включение четырех передач. Коробка передач позволяет изменять скорость и направление движения трактора и тяговое усилие на крюке, передавать мощность двигателя через независимый ВОМ на сельскохозяйственные машины и орудия, имеющие активные рабочие органы, отключать задний ведущий мост и в случае буксировки трактора передавать вращение от колес к редуктору привода насосов и масляному насосу коробки передач. В картере коробки передач размещены: ведущий 1, промежуточный 5, грузовой 9 и раздаточный 14 валы, а также вал привода масляного насоса 26.

Ведущий вал (рис.. 22) несет на себе четыре фрикциона 3, 6, 7 и 9. Ведущие барабаны И фрикционов установлены на шлицах
ведущего вала 1, а ведомые барабаны 14, соединенные с шестернями 2, 5, в и 10, — на двух подшипниках каждый. С зубьями ведущего барабана зацеплены пять ведущих дисков трения 15; между ними расположены шесть ведомых дисков трения 16, зацепленные с зубьями ведомого барабана. Диски трения стальные, ведомые-—из стали 40ХЗМ2ФА (УСП-40) толщиной 2,94—3,00 мм, термообработанные на твердость по Бринеллю dотп=3,1—3,4; ведущие — из стали 65Г толщиной 3,52—3,60 мм (твердость — dотп=3,7—4,0), подвергнутые специальной термохимической обработке (сульфоцианированию). Диски трения свободно перемещаются по зубьям барабанов. На ступице ведущего барабана установлен нажимной диск 18, который может перемещаться в осевом направлении под действием давления масла в сторону дисков трения или под действием одиннадцати отжимных пружин 12, создающих усилие 177—237 Н (17,7—23,7 кгс) каждая, в противоположную сторону. Замкнутое пространство между дисками 18 и 19 (бустер), в которое подается масло для включения фрикциона, уплотнено с помощью двух чугунных упругих разрезных колец 17, устанавливаемых в канавку диска 19 со смещением стыка на 180° относительно друг друга, и круглого резинового кольца, расположенного в канавке на ступице ведущего барабана фрикциона.

Рис.21

На ведущем валу имеются четыре торцевых уплотнения, позволяющих подводить масло под давлением из каналов в неподвижных деталях и картере коробки передач в каналы во вращающихся деталях, установленных на ведущем валу. Через каждое уплотнение масло подводится к одному из фрикционов. Основные детали уплотнения — два одинаковых чугунных кольца 20. Кольца удерживаются от вращения усиками, упирающимися в два штифта, ввернутые в обойму 23, но могут перемещаться в осевом направлении. На наружной цилиндрической поверхности колец имеются канавки, в которых находятся резиновые уплотнительные манжеты 21. Кромки манжет прилегают к внутренней цилиндрической поверхности обоймы. Под давлением масла, поступающего к фрикциону, кольца 20 прижимаются наружными торцевыми поверхностями к торцевым поверхностям сопряженных стальных деталей (втулок, установленных на вал) — в двух крайних уплотнениях; средних дисков и шайб 22 — в двух средних уплотнениях.

Для подачи масла внутрь ведущего вала в левой части вала предусмотрена стальная втулка с четырьмя радиальными сверлениями и кольцевой канавкой. Она располагается внутри бронзовой втулки, запрессованной в стакан левой опоры вала. Сопряженные диаметры втулок равны соответственно 74,755—74,805 и 75,00—75,03 мм. Малый зазор и канавки на бронзовой втулке обеспечивают достаточное уплотнение. Ведущий вал — полый, в его внутреннее сверление с обоих концов вставлены маслопроводы 24, которые служат для подвода масла к фрикционам первой и четвертой передач. Маслопроводы уплотнены круглыми резиновыми кольцами. От осевого перемещения маслопроводы удерживаются пружинами,
установленными в выточки гаек, вворачиваемых в торцы вала. Шестерни всех фрикционов ведущего вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Шестерня 4 зацеплена с шестерней вала привода насоса коробки передач. Осевые усилия, возникающие в результате давления масла в бустерах, достигают 20 кН (2 тс) и более; замыкаются на ведущий вал с помощью двух промежуточных гаек, упирающихся в ведущие барабаны фрикционов II и III передач, а также двух гаек, упирающихся в торцы переднего и заднего фланцев.

Ведущий вал установлен в разъеме картера на двух ролико-подшипниках и одном шарикоподшипнике.

На ведомых барабанах фрикционов I и IV передач имеются тормозки-синхронизаторы, предназначенные для затормаживания
шестерен в коробке передач при остановках трактора. Под действием давления масла колодки тормозков прижимаются к ведомым
барабанам и затормаживают их вместе с прикрепленными к ним шестернями. Когда давления масла нет, пружины отводят колодки
от барабанов. Необходимость в установке тормозков-синхронизаторов вызывается способностью фрикционов, работающих в масле,
передавать некоторую часть мощности двигателя (в выключенном состоянии) вследствие «склеивания» дисков трения попадающим на
них маслом. Это приводит к вращению шестерен ведущего, промежуточного и грузового валов, а когда режим включен, может
привести к самопроизвольному движению незаторможенного и ненагруженного трактора.

Промежуточный вал 5 (см. рис. 21) установлен в картере коробки передач на двух роликоподшипниках и одном шарикопод-
шипнике. На шлицах вала имеются семь шестерен 2, 3, 4, 21, 22, 23и 24.Шестерни 3, 4, 22и 24находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала; при включении фрикционов вращение через них передается от ведущего вала промежуточному.

рис.22

Грузовой вал 9 опирается на два шарикоподшипника и один роликоподшипник. На валу имеются пять шестерен 6, 7, 8, 17 и 19. Шестерни 6 и 19 установлены на двух шарикоподшипниках каждая и имеют два зубчатых венца — один с наружными, а другой—с внутренними зубьями. Между шестернями на шлицевой втулке находится режимная зубчатая муфта 20, имеющая три фиксированных положения; нейтральное, включения первого или третьего режимов (перемещение муфты влево до соединения с шестерней 19), включения второго или четвертого режимов (перемещение муфты вправо до соединения с шестерней 6). Шестерня 17 также установлена на грузовом валу на двух шарикоподшипниках и име-
ет два зубчатых венца. Она находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней заднего хода и с помощью зубчатой муфты 18 может соединяться с валом. Шестерня 17 вращается в направлении, противоположном вращению шестерен 6 и 19. Шестерни 7 и 8 установлены на шлицах грузового вала и постоянно зацеплены с шестернями 10 и 13 раздаточного вала. Детали, расположенные на грузовом валу, удерживаются от осевого перемещения гайкой и контргайкой, навинченными на левый, резьбовой конец вала, и буртиком — на правой стороне. Правый опорный ролико-подшипник удерживается на валу стопорным кольцом.

Раздаточный вал состоит из двух валов. На левом валу 14 на шарикоподшипниках установлены шестерни 10 и 13, имеющие по два зубчатых венца каждая. Между ними на шестерне 12, сидящей на шлицах вала, находится зубчатая муфта 11, имеющая два положения; правое (I и II режимы) и левое (III и IV режимы). Вал 14 опирается на картер через роликовый и шариковый подшипники. Правый вал 16 через шарикоподшипник и стакан опирается на картер, а через игольчатый подшипник — на выточку в левом валу. Валы соединяются только с помощью зубчатой муфты 15, по этому при правом положении этой муфты мощность двигателя на правый вал и на задний ведущий мост не передается. При левом положении муфта 15 соединяет валы, они вращаются как одно целое, и мощность двигателя передается на передний и задний ве-
дущие мосты.

Вал 26 привода масляного насоса коробки передач расположен в разъеме между верхней и нижней половинами картера. На валу на шарикоподшипниках установлены шестерни 27 и 29, которые  могут соединяться с валом 26 подвижной зубчатой муфтой 28.
Шестерня 29 постоянно зацеплена с шестерней ведущего вала, а шестерня 27 —  cпромежуточной шестерней заднего хода. В правом
положении муфта 28 соединяется с шестерней 29, и вращение на вал передается от работающего двигателя. В левом положении муфта соединяется с шестерней 27, и тогда вращение на вал передается от колес при движении трактора. В это положение муфту устанавливают при буксировании трактора для приведения в действие насоса коробки передач, насоса гидросистемы управления поворотом трактора и чтобы завести двигатель. От вала привода насоса вращение через конический редуктор 31 и вертикальный валик 30 передается масляному насосу коробки передач, а через червячную передачу 25 и гибкий валик — тахоспидометру.

рис.23

Гидравлическая система коробки передач (рис. 23) служит для включения фрикционов четырех передач 15, 16, 17 и 18, фрикциона
13 соединительной муфты ВОМ и двух тормозков-синхронизаторов 12; для смазывания под давлением сборочных единиц и деталей, расположенных на ведущем валу 20, полужесткой муфты с редуктором привода насосов 22 и соединительной муфты ВОМ; для охлаждения масла, циркулирующего в радиаторе 23. Рассмотрим устройство основных сборочных единиц гидравлической системы коробки передач.

Шестеренный гидронасос 14 — односекционный, приводится в действие от вертикального валика через шлицевую втулку 16 (рис.24), передающую вращение валику 1 и сидящей на его шлицах ведущей шестерне 6. С шестерней 6 зацеплена ведомая шестерня 12, свободно вращающаяся на игольчатом подшипнике на оси 13. Верхняя часть 3 корпуса насоса, верхняя плита 4, средняя часть 5 корпуса, нижняя плита 7, нижняя часть 8 корпуса обработаны вместе под призонные шпильки 15, поэтому при разборке насоса не подлежат разукомплектованию. Насос обеспечивает подачу не менее 60 л/мин при частоте вращения 1900 мин^-1 (1900 об/мин) и противодавлении 900—950 кПа (9, 0—9. 5 кгс/см²).

Клапанная коробка гидросистемы (см. рис. 23) состоит из трехперекидных золотников 6, 19 и 21, которые под действием давления масла свободно перемещаются в своих каналах. Эти каналы сообщаются с каналами, ведущими от золотника переключения передач к фрикционам.

Гидроаккумулятор представляет собой цилиндр, в котором установлен поршень, находящийся под воздействием пружины. При заполнении гидроаккумулятора поршень, сжимая пружину, перемещается, освобождая объем для масла (450 г). При падении давления во фрикционе поршень под действием сжатой пружины выталкивает находящееся в гидроаккумуляторе масло во фрикцион.

Неисправности КПП и их устранения

В процессе эксплуатации тракторов «Кировец» выявлено, что наиболее подвержены износу и повреждениям диски трения фрик­ционов, уплотнительные кольца и манжеты торцевых уплотнений, нажимные диски фрикционов, отдельные шестерни, подшипники и др. Рассмотрим возможные неисправности коробки передач.

1. Нарушены правила эксплуатации трак­тора.

1.1.  Эксплуатация трактора при пониженном давлении масла в гидросистеме коробки передач(ниже 850 кПа, или 8, 5 кгс/см²).

1.2.  Очень медленное отпускание педали слива при трогании трактора с места или движение при неполностью отпущенной пе­дали.

1.3.  Эксплуатация трактора при тяговом усилии, превышаю­щем допустимые для данной передачи.

1.4.  Эксплуатация трактора на маслах, не соответствующих инструкции по эксплуатации.

2. Во фрикционе установлены диски, имею­щие отклонения от заданных размеров.

Признаки неисправности "коробление дисков":

а.   При положении рычага переключения передач «Нейтраль - только при движении» и включенном первом или втором режимах трактор с работающим двигателем, установленный на горизонталь­ном участке дороги, при выключенном стояночном тормозе, начи­нает самопроизвольно двигаться со скоростью, соответствующей скорости движения на той передаче, во фрикционе которой имеются покоробленные диски.

б.   Затруднено включение режимных муфт при работающем двигателе.

в.   Быстро изнашиваются колодки тормозков-синхронизаторов.

Признаки неисправности "спекание дисков»:

а.   При положениях рычага переключения передач «Нейтраль - только после остановки» и «Нейтраль - только при движении» и при включенном режиме трактор с работающим двигателем пере­мещается со скоростью передачи, во фрикционе которой произошло спекание дисков.

б. Затруднено или невозможно включение режимных муфт при работающем двигателе.

Признаки неисправности " износ дисков":

Медленно набирается скорость при включении передачи, во фрикционе которой изношены диски. При большом износе возмож­на остановка трактора при движении с нагрузкой.

Перечисленные выше неисправности устраняют путем разборки ведущего вала и замены вышедших из строя деталей. При разбор­ке вследствие выхода из строя одного из фрикционов надо обяза­тельно проверять на соответствие конструкторской документации диски всех фрикционов, так как при работе трактора с неисправным фрикционом на другие фрикционы действует дополнительная нагрузка.

3.    В гидросистеме коробки передач на всех передачах пони­жено давление масла.

3.1.     Недостаточен уровень масла в под доне коробки передач. Вывернуть верхнюю контрольную пробку и проверять уровень масла. Если он недостаточен, долить до по­явления из отверстия верхней контрольной пробки.

3.2.    Ошибочны показания манометра гидро­системы коробки передач. Снять манометр и установить его на стенд для проверки. Если стенда нет, вместо штатного. мано­метра установить образцовый и сравнить его показания с показа­ниями штатного при том же уровне масла в поддоне и той же час­тоте вращения коленчатого вала двигателя. Устраняют неисправ­ность, заменив манометр.

3.3.    Нарушена регулировка редукционного клапана коробки передач.

3.3.1.  Под клапан попало загрязненное масло.Промыть клапан.

3.3.2.   Усадка пружины клапана. Между пружиной и пробкой клапана установить одну или две дополнительные прокладки тол­щиной ~1 мм.

3.3.3.   Сломана пружина клапана. Заменить пружину.

3.4. Уменьшилась подача масляного насоса коробки передач.

3.4.1.   Забилась грязью заборная сетка масляного насоса, рас­положенная в поддоне коробки, передач.Промыть сетку.

3.4.2. Изношены шестерни, а также верхние и нижние плиты. Снять насос и установить на стенд. Подача насоса должна быть не менее 60 л/мин при частоте вращения 1900 мин^-1 (1900 об/мин) и давлении 900-960 кПа (9,0-9,5 кгс/см²). Заменить дефектные детали или насос в сборе.

4.  Понижено давление масла в гидросистеме коробки передач на одной или нескольких передачах.

4.1. Большая утечка масла через торцевое уп­лотнение, находящееся на пути потока масла к фрикциону данной передачи.

4.1.1.    Неравномерно изношена торцевая поверхность чугунного уплотнительного кольца.

4. 1. 1 а. При сборке ведущего вала не выдержаны заданные размеры. Отклонение размеров Н и П, обеспечивающих требуемое взаимное положение колец торцевого уплотнения и деталей опор, приводят к защемлению и износу колец.

4. 1. 1б. Эллипсность уплотнительных колец (производственный дефект).

4. 1. 1в. На торцевую поверхность уплотнительных колец попа­ла грязь.

4.1.2. Разбухла и «закусывает» установленная на кольце рези­новая уплотнительная манжета. Признаки неисправности -  при включенип передачи давление. масла в гидросистеме коробки пере­дач резко падает до 300-400 кПа (3-4 кгс/см²).

Для устранения неисправности 30.1 разобрать ведущий вал, заменить вышедшие из строя детали; собрать вал в соответствии со сборочным чертежом и заменить масло в коробке передач.

4.2. Большие утечки масла через чугунные уплотнительные кольца в бустере фрикциона.

4.2.1.     Неправильно установлены чугунные уплотнительные кольца в канавке крайнего (среднего) диска(стыки колец не раз­ведены относительно друг друга на 180°).

4.2.2. Изношена цилиндрическая поверхность нажимного диска под воздействием чугунных уплотнительных колец с образованием обнаруживаемой на ощупь канавки.Вышедшие из строя детали за­меняют.

5.     Нет давления масла в гидросистеме коробки передач.

5.1.     Неисправен манометр гидросистемы. См. неисправность 29. 2.

5.2.     Зубчатая муфта переключения привода насоса с режима "Буксировка"  на режим "При­вод от двигателя" не вошла в зацепление с шес­терней привода от двигателя. Проверить правильность положения рычага переключения привода насоса (задний фиксатор должен находиться в прорези рычага). Для устранения неисправно­сти перевести рычаг в нейтральное положение, а затем вновь вклю­чить муфту.

5.3.     Вышел из строя конический редуктор привода насоса.

5.3.1.  Разрушен шарикоподшипник № 107.

5.3.1а. При изготовлении шарикоподшипника не все заклепки установлены в сепаратор(производственный дефект).

5.3.1б. Овальность и конусность посадочных мест шарикопод­шипника не соответствуют требованиям, ГОСТа(производственный дефект).

5.3.1  в. В шарикоподшипник вместе с маслом попала грязь. Неисправность выявляется по наличию в масле, сливаемом из ко­робки передач, кусочков сепаратора шарикоподшипника, а также отсутствию давления в ее гидросистеме. Устраняют неисправность путем замены шарикоподшипника и масла. При разборке коробки передач необходимо обратить внимание на состояние зубьев шес­терен, так как возможно их повреждение частями разрушенного шарикоподшипника.

5.3.2.    Изношены, смяты и заклинивают зубья конических шес­терен.

5.3.2а. Неправильно отрегулировано зацепление шестерен.

5.3.26. Заклинивают шестерни масляного насоса.

5.3.2в. Выпадают пружинные стопорные кольца. Заменить дефектный масляный насос. Разобрать коробку передач и заменить дефектные детали. Отрегулировать зацепление конических шестерен.

5.3.3.    Смяты шлицы, изогнут и изломан валик привода насоса.

5.3.3а. Неправильно отрегулировано зацепление шестерен.См. неисправность 31. 3. 2 а.

5.3.3б. Заклинивают шестерни масляного насоса. См. неис­правность 31. 3. 2 б.

5.3.3в. Понижена твердость шлицев (производственный де­фект). Снять насос, вынуть валик и осмотреть его, дефектный валик заменить.

5.3.4.   Разрушен корпус редуктора привода насоса. См. неис­правность 31. 3. 1 и 31. 3. 2.

6.   Разрушен шарикоподшипник № 114 под наружными бара­банами фрикционов II и III передач (Часто встречающаяся неисправность.)  или другие подшипники ко­робки передач. 

Разобрать коробку передач и ведущий вал, заменить дефект­ные детали. Обратить внимание на состояние зубьев шестерен, так как возможно их повреждение частями разрушенного подшипника. Сменить масло.

7. Сколы, питтинговое выкрошивание, повреждение зубьев шестерен и зубчатых муфт, вмятины на шлицах валов. Наиболее на­груженными деталями в коробке передач (см. рис. 21) являются режимные шестерни 2, 6, 19, 23,шестерни 8 и 13 изубчатые муф­ты 11,  18и 20.Поэтому они чаще выходят из строя. Причины не­исправности могут быть следующие:

7.1.    Детали изготовлены с отклонениями от заданных размеров. Эти отклонения проявляются в по­ниженной твердости сердцевины или цементованного слоя детали, уменьшенной глубине цементован­ного или закаленного слоя, наличии микротрещин на рабочей по­верхности зубьев.

7.1.     Н а рушены прави­ла эксплуатации.

7.1.1.   Используются масла, не предусмотренные инструкцией по эксплуатации.

7.1.2. Переключение зубчатых муфт во время движения трак­тора.

7.2.3. В картер коробки пе­редач попали посторонние пред­меты.

Неисправности 7 могут быть выявлены по наличию стуков и затрудненному включению одной из зубчатых муфт. Затрудненное включение муфт может наблюдать­ся и при

неисправности тормозков-синхронизаторов. Поэтому прежде чем разбирать коробку передач, следует убедиться, что затруднено включение только одной муфты грузового вала - ре­жимной или заднего хода. На переключение зубчатых муфт разда­точного вала тормозки-синхронизаторы не влияют, так как эти пере­ключения должны производиться на остановленном тракторе и при нейтральном положении муфт грузового вала, т. е. когда шестерни, зубчатая муфта и раздаточный вал не вращаются.

8.    При включенных режимах и передаче, нормальном давлении масла в гидросистеме коробки передач и выключенном стояночном тормозе трактор не трогается с места.

8. 1. Нарушена регулировка приводов управ­ления зубчатыми муфтами грузового вала (рис. 29). Признак неисправности - рычаг кулисы не достигает фиксированного положения. Для устранения отвернуть стяжной болт 5 и снять рычаг 4.Отвернуть болты крепления корпуса ку­лисы к картеру коробки передач, приподнять кулису и вывести ва­лик 1из зацепления с рычагом 3.Снять кулису. Рычагом 5 пере­вести режимную зубчатую муфту грузового вала в нейтральное положение. Рычаг кулисы также перевести в нейтральное положе­ние. Установить кулису обратно на картер коробки передач, вводя валик I в зацепление с рычагом 3. Если палец рычага не совпадает с прорезью в валике, отвернуть болт 6 и повернуть рычаг 3 на шлицах. Перевести рычаг кулисы в положение «Задний ход» и на­деть рычаг 4 на шлицы таким образом, чтобы его палец вошел в прорезь валика кулисы. Затянуть стяжные болты.

8.2. Нарушена регулировка привода управле­ния зубчатой муфтой раздаточного вала. Признак неисправности - рычаг управления зубчатой муфтой не достигает фиксированного положения. Способ устранения заключается в сле­дующем. Отсоединить тягу 17 (рис. 30) от рычага 15 управления зубчатой муфтой раздаточного вала и перевести его в заднее фик­сированное положение. Затем рычагом 20 установить в заднее фик­сированное положение муфту. При этом он должен располагаться под углом 22° к поперечной плоскости коробки передач, а центр сферы его пальца - на высоте 100 мм от наружной поверхности верхней половины картера. Если положение рычага 20 необходимо изменить, то отворачивают стяжной болт. Изменяя длину тяги 17, соединяют ее с рычагами 15 и 20.

8.3. Нарушена регулировка привода пере­ключения передач.

8.3.1. Нарушена регулировка привода золотника слива. (Пе­даль слива не возвращается в исходное положение. ) Регулировку производить в такой последовательности. Отсоединив тягу 8 от рычага 6 педали слива, двигают педаль на расстояние 425 мм от наружной поверхности верхней половины картера до оси отверстия крепления педали к рычагу. Повернуть рычаг 11 золотника слива по часовой стрелке до отказа. Изменяя длину тяги 8, соединить рычаг педали и рычаг золотника, выбрать зазоры в шарнирных со­единениях тяги с рычагами. Если рычаг педали не упирается в болт на корпусе фильтра коробки передач, вывернуть болт до его контакта с рычагом плюс еще на один оборот и законтрить.

8.3.2. Нарушена регулировка привода золотника переключения передач. Признак неисправности; рычаг переключения передач про­скакивает фиксированное положение «IV передача». Способ регу­лировки: установить рычаг переключения передач 6 (см. рис. 27) в положение «IV передача», вывернуть болт Iдо упора в рычаг и законтрить.

Карданная передача. Карданная передача тракторов «Кировец» включает четыре карданных вала (коробки передач, переднего ве­дущего моста, заднего ведущего моста и промежуточный), а также промежуточную опору. Устройство карданного вала показано на рис. 31. Уплотнение шарниров состоит из самоподвижной манжеты 21, изготовленной из особо износостойкой и устойчивой к нагреву резины, поролонового уплотнительного кольца 19 и стальной обрезиненной обоймы 20. Эта конструкция надежно защищает шарнир от попадания в него пыли и грязи и способствует удержанию долго­работающей смазки № 158.

Рис. 29. Регулировка привода управления зубчатыми муфта­ми грузового вала и заднего хода:

1, 2-валики кулисы, 3, 4- рыча­ги, 5, 6 -стяжные болты