Сильная вибрация на ниве причины

Теме, вибрации на ниве, наверное посвящено самое большое количество статей, посвященных семейству нива. Большинство из них, как всегда, достаточно общие. Рекомендации как под копирку: замените карданы на ШРУСовые, отцентрируйте раздатку и будет счастье. Но все это борьба с вибрациями «первого порядка», от которых машину просто трясет. Я хочу рассказать о вибрации на ниве «второго порядка» и способах борьбы. Проявляются она как правило или в виде «морской болезни» или в виде трясущихся зеркал, когда невозможно прочитать номер машины, едущей сзади. То есть явных вибраций вы не чувствуете, но выходя из машины после «дальняка», с головой чего то «не то».

Вибрации на ниве, пролог

Введение в историю. В коллективе людей, с которыми я работаю, достаточно много людей с разными характерами, образованиями и астрологиями )) Это я к тому, что «дева» — это «ДЕВА». И либо ты это понимаешь, либо убей его сразу. Для примера: когда у данного человека возникли проблемы с КПП и он решил довести ее «до ума» и перебрать, он делал это ПЯТЬ РАЗ. Иногда меняя в ходе разборки один подшипник, который не нравился, по одной ему ведомой причине ))) И вот данный человек предложил мне поискать вибрации, потому как коробка перебрана 5 раз, раздатка 10, и даже ШРУСовые карданы «серп и молот», были отвезены на дополнительную балансировку.

Не буду рассказывать, как это иногда выглядело. Но Гайдай, мог бы снять еще одну из своих гениальных комедий. Мы не стали особо умничать, а просто воспользовались опытом нивоводов, дабы подтвердить или опровергнуть, данные знания.

Конкретика. Фланцы и вертолеты.

Результаты удивили даже нас, хотя вроде в этом автомобиле нас уже ничего не должно удивлять. На фото представлен фланец редуктора, он же фланец раздатки. И вроде бы деталь вращения с четным количеством шлицов, и четным количеством отверстий. Но автоТАЗ так просто «не возьмешь». У данной детали есть посадочный диаметр (по шлицам) и привалочная плоскость. Мы сделали приспособу из выходного вала раздатки. Очень тщательно отцентровали на осевое биение, и зажимая фланцы, как это мы делаем на раздатке и редукторах, стали их проверять на биение торцевой плоскости. Результаты удручают. НЕ ИМЕЮТ биения 20% изделий. Были фланцы где биение достигало 0,5мм. Чтобы не было сомнений в запчастях, мы поснимали фланцы с конвейерных машин, результат тот же. На «вертолетах» КПП картина ровно такая же.

Кто виноват и что делать?

Думаю что первый вопрос риторический ))) Но попытаемся ответить хотя бы «почему именно так». Я по образованию и работе инженер-механик, технология производства находится на среднем уровне, поэтому я обратился за консультацией к технологу военного завода. Как надо: заготовка делается прессом, проводится черновая обработка с припусками, делается термичка, деталь обрабатывается вчистовую по «основным и посадочным» размерам. Как сделано: удален последний этап. После термообработки деталь коробится и не «выводится» вчистовую. Либо ставится при финишной обработке на цилиндрическую оправку, чего делать нельзя. Так как при данной конструкции, все центруется на шлицах.

Ответ на второй вопрос. Мы закупаем на заводе ящик, где лежат завернутые в масляную бумагу, 100 «полуфабрикатов» фланцев, тащим их на токарный станок, настраиваем «доводочную приспособу» и доводим до ума всю партию.

Подушки раздатки.

Вот в данной новой детали, мы полностью на стороне конструкторов автоТАЗа. Деталь, которую действительно можно назвать тюнинговой. Много «резинового мяса» и конструкция уже работает совершенно по другому. Рекомендуем поменять подушки раздатки старого образца, на подушки нового образца, при первой возможности. На очень многих сайтах посвященных ниве, данные подушки рекламируют как запчасть от нивы-урбан, и просят большие деньги. Между тем данная деталь ставится просто на М-ки. Каталожный номер 21214-1801012-02.

Пример из истории. Надежность мерсовских подвесок уже вошла в истории и легенды. Речь не о современных многорычажках, в которых насчитывается по 20 деталей, речь о машинах выпуска 90 годов. Секрет прост, почти все сайлентблоки и подушки были размером с кулак, поэтому и ходили по 300-500тыс.

Читая наш форум, часто встречаешь крик души "Помогите – вибрация". В связи с этим решил поделиться своими размышлениями по поводу борьбы с вибрацией и рассказать о том, как я ее все-таки победил.

1. Дисбаланс карданов.
Причина все-таки не самая частая. Дисбаланс у нормального кардана появляется только если его погнуть или в случае его ремонта, замены крестовины или фланца. Кроме того, дисбаланс появляется после того, как из за износа шлицевого или подшипника крестовины, а так же износа подшипника раздатки или моста, кардан смещается от оси вращения, под которую балансировался.

2. Тугое проворачивание крестовин.

Обычно нивоводы об этом не задумываются, но в случае тугого проворачивания крестовины, усилие, затрачиваемое на это проворачивание, передается на элементы подвески агрегатов, а от них на кузов. Векторы рисовать не буду, но чем туже крестовина, тем сильнее отклоняется раздатка на своих подушках. А поскольку при каждом обороте крестовина поворачивается сначала в одну, затем в другую сторону, то, соответственно, частота вибрации получается в 2 раза выше частоты вращения кардана. Признаком именно этой проблемы является гул, очень похожий на гул моста. Я например думал, что у меня скоро "загнется" РЗМ.

3. Большие углы скрещивания фланцев кардана.

В литературе написано: привод должен быть "гомокинетическим", это значит, что оба фланца должны быть друг к другу параллельны. На самом деле это в идеале. В любом случае отклонения должны быть минимальны. При правильной центровке, у Нивы получается примерно 5-7 градусов (мерил школьным транспортиром с грузом, так что точность плюс-минус лапоть). При этом угол поворота крестовины тоже не должен превышать 8 градусов (это на память, могу ошибиться, если что – поправьте).

Кинематику Нивы можно представить следующей схемой (какая получилась):

Видно, что у нас нет ни одного гомокинетического карданного вала. РПМ наклонен вперед примерно 6 градусов (угол E). РЗМ назад примерно на столько же (угол F). Двигатель и КПП назад примерно на 5 градусов (угол A). При этом остальные углы укладываются в допуск, только если РК установлена параллельно днищу кузова.

Посмотрите на рисунок. Передний кардан почти соосен хвостовику РПМ, и угол D меньше заветных 8 градусов. С задним карданом конечно не все в порядке, я не замерял углы B и C. Но могу точно сказать, что их разность равна углу F. А он, как я уже сказал, примерно 6 градусов. Я неподумавши как то попытался еще сильнее завалить РЗМ назад. Вибрация только усилилась. Посему я сделал вывод что чем меньше F, тем меньше вибрация.
Что касается ШРУСа промвала, то здесь важно, чтобы ось вторичного вала КПП и ось первичного вала РК проходили строго через его центр. Этого добиваемся центровкой раздатки.

1. Карданы должны быть отбалансированы.
2. Крестовины должны легко проворачиваться в своих подшипниках, причем усилие должно быть одинаковым.
3. Раздатка должна быть отцентрована так, чтобы оси ее вторичных валов были параллельны днищу кузова и параллельны продольной оси автомобиля. При этом она должна быть выставлена так, чтобы ось вторичного вала КПП проходила строго через центр ШРУСа промвала.
4. Не должно быть люфтящих крестовин, шлицевых соединений и подшипников вторичных валов РК

Практические рекомендации (опыт – сын ошибок трудных)

Выбор карданов и промвала

Когда идете в магазин за карданами, не поддавайтесь на провокации. Дешевле – не всегда лучше. Признаками правильного промвала являются:
– не крашеный, а вороненый металл;
– наличие балансировочных сверлений на ШРУСе; при этом внутри этих сверлений метал голый, не закрашенный и не вороненый;
– наличие балансировочных шайб на болтах, которыми прикручена эластичная муфта;
– балансировочные шайбы и отверстия на ШРУСе расположены примерно с одной стороны (как бы друг друга компенсируют); не знаю почему, но при динамической балансировке нормально уравновешенного кардана получается именно так;
– ШРУС должен проворачиваться туго (не приработался), но равномерно;
– качество резинок.

Признаками правильного кардана являются:
– плавное и легкое проворачивание крестовин; если они тугие, то раздатка развалится раньше, чем они обкатаются;
– отсутствие люфта в шлицевом соединении: зажмите между колен и попробуйте покачать из стороны в сторону; вдоль шлицов перемещаться должно, но достаточно туго;
– наличие балансировочных пластин; очень желательно, чтобы они были наварены с разных сторон кардана; пластины приварены точечной сваркой, если обычной – это левак;
– должна быть наклейка с реквизитами производителя.

Кстати о балансировке. Если в вашем регионе негде балансировать кардан, то нет смысла его ремонтировать. Балансировка нарушается всегда!

Днище и резонанс

Не секрет, что кузов 21213 и 21214 слабее. Зачастую вибрация становится непереносимой именно из- за того, что пол начинает резонировать от вибрации карданов. Поэтому наряду с устранением причин вибрации не мешало бы и от резонанса избавиться. Есть еще один неприятный момент в этих машинах: как ни центруй раздатку, со временем центровка сбивается. Это происходит из-за деформации пола в районе ее крепления.

Вариантов два. Первый радикальный: поставить подрамник, идеально, если конструкции G8. Второй менее затратный и варварский: вырезать из металла (примерно 3 мм) две пластины такого размера, чтобы они попали одним концом под крепление траверсы КПП, а другим под подушки РК. Естественно, просверлить в них отверстия под штатные болты крепления КПП и РК. Тем самым мы делаем пол в этом районе более жестким и сдвигаем резонансную частоту в более высокую область. Мне лично помогло. К сожалению, не фотографировал, как оно выглядит, но можете посмотреть, как это сделано у 2131. У кого-то я видел там такие пластины с завода.

Как я отметил выше, вибрации могут быть и от люфтов подшипников. Очень слаб на эту тему задний подшипник РК, тот, который у вторичного вала. Там стоит подшипник 305 (см. документацию). К этому подшипнику очень жесткие требования по точности и по твердости метала. Я поставил вместо него 126805. Такой подшипник использовался в КПП Москвича. Сейчас вещь достаточно дефицитная. Его достоинство в том что он радиально-упорный. По установочным размерам такой же, как 305-ый. Старый подшипник у меня в идеальном состоянии, во всяком случае, магазинные подшипники гораздо хуже. Тем не менее с ним уже начал болтаться хвостовик РК.

Еще одно замечание по поводу РК. Там очень тонкие прокладки, но подшипники (те, которые со стопорными кольцами) в гнездах сидят наиболее плотно, когда прокладок нет совсем. Посему лучше прокладки удалить и воспользоваться герметиком, тогда на один источник шума станет меньше.

На нашем форуме многократно описывался сей процесс различными способами, но о том, что описан в "камасутре", по- моему никто не вспоминал. Удовлетворительных результатов мне удалось добиться только им. Суть этого метода в том, чтобы обеспечить минимальный излом промвала по эластичной муфте. Итак (с моими добавлениями):
1. Прикрутить на место все карданы (это нужно, чтобы опоры раздатки прожались до рабочего состояния).
2. До отказа затянуть болты эластичной муфты. Только в этом случае у нее плоскости крепления становятся параллельными. Я убедился. Правда, если бублик делали в подворотне, то вам ничего не поможет. Не переборщите. Балансировочные шайбы могут повредиться.
3. Ослабить крепление ШРУСа к фланцу ведущего вала РК. Совсем не откручивайте. Так чтобы болталось и ладно.
4. Ослабить гайки крепления подушек РК. Можно еще ослабить гайки осей этих подушек.
5. Перемещая раздатку вперед – назад, верх – вниз, влево – вправо, добейтесь чтобы ВАЛЫ РАЗДАТКИ БЫЛИ СТРОГО ПАРАЛЛЕЛЬНЫ ПОЛУ КУЗОВА И ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ АВТОМОБИЛЯ, а фланец ведущего вала прилегал к фланцу ШРУСа с МИНИМАЛЬНЫМ ЗАЗОРОМ и при этом НЕ ЧУВСТВОВАЛОСЬ, ЧТО ОН ОТГИБАЕТ ПРОМВАЛ ОТ ОСИ КПП. То есть ШРУС должен прилегать к фланцу свободно, и они не должны друг на друга давить. Может оказаться, что понадобятся регулировочные пластины либо под траверсу КПП, либо под подушки РК.
6. После этого все затянуть.
7. Проверить результат.

Езда на старой Ниве

у которой карданные валы с разболтанными шлицевыми это то ещё "удовольствие".
Слово вибрация абсолютно не отражает суть происходящего в недрах такой ходовки. Особенно это заметно после того как отъездишь пару лет на машине со ШРУС карданами и с третьей опорой раздатки. Ездил как на Жигулях только вой раздатки не давал забыть про то что едешь в Ниве.
А тут писец, если на скорости более 70 км/ч сбросить газ то начиналось такая тряска, что складывалось ощущение будто бы из машины сейчас повылетают все кости.
Хватило меня на такие вибропроцедуры ровно на пару недель, после чего из закромов родины были извлечены остатки беленькой Нивки, а именно — раздатка с 3-й опорой и карданы со ШРУС

В планах работ обозначилось:
1) устранить вибрацию (новые б/у карданы со ШРУС и 3-я опора)
2) заменить масло в раздатке и коробке на нормальное синтетическое (Mobil mobilube 1 SHC 75w90), которое зимой не превращается в солидол при маломальском морозе.
3) заменить датчик включения задней скорости (у стоявшего обломаны контакты, а сам какого то фига он вклеен на эпоксидку)

Задачи ясны, пора лезть под нище

отточенными, за годы владения Нивой, уверенными движениями демонтировал старые карданные валы

фотография конечно не передаёт того, но шлицевая болтается как карандаш в стакане

Хотел было уже заменить в раздатке масло, но та сказала — "ишь ты какой шустрый, а ну-ка сними меня да отвези к "лютому сварщегу", а то пробки то масляные ты не открутишь!". Аргумент оказался достаточно веским и раздатка была снята

поход к "лютому сварщегу" оказался успешным, пробки были хоть и с большим трудом, но всё же откручены

и заменены новыми

Следующим на повестке дня было разобраться с датчиком включения задней скорости, который был вклеен на эпоксидную смолу. Вооружившись проверенным временем поксиполом и новым датчиком

полез откручивать и отцарапывать старый датчик. Отодрал эпоксидную смолу вокруг датчика и тот спокойно выкрутился, резба при осмотре оказалась целой

для каких целей он был обмазан эпоксидной смолой для меня осталось не ясным. Закрутил новый датчик на место, проверил работоспособность — всё в порядке.

Теперь самое интересное — установка и центрирование раздатки.
В интернете чего только не пишут про эту магическую операцию, и лазерные указки на фланцы лепят, и колёса вывешывают, а потом разгоняют машину на весу и затягивают крепления коробки и раздатки когда та находится в положении с наименьшими вибрациями, и третьи опоры ставят, и подрамники всяких видов мастырят. И всё это к сожалению лишь попытки победить последствия, а не устранение причин. А причины тут две:
1) не правильная работа промежуточного вала из-за несовпадению осей выходного вала коробки и входного вала раздатки, чтобы не было вибрации от промвала, оси должны пересекаться строго в самом ШРУСе

2) осевое биение вертолёта (фланца на КПП)