La transmission par cardans (fig. 1) du véhicule GAZ-53A se compose de deux arbres : l'arbre intermédiaire 13 et l'arbre principal 10.
L'arbre de cardan intermédiaire est un tube à paroi mince (diamètre intérieur 71 mm, épaisseur de paroi 2,1 mm), dont l'extrémité avant est équipée d'un cardan se terminant par une bride, et l'extrémité arrière d'un manchon cannelé.
L'arbre intermédiaire est fixé sur le véhicule à l'avant par la bride du cardan sur la bride de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses, et à l'arrière par le support du palier intermédiaire sur la traverse du châssis.
L'extrémité arrière de l'arbre intermédiaire tourne dans un roulement à billes 12 (GPZ-114) logé dans un coussinet en caoutchouc élastique qui absorbe les vibrations de la transmission par cardans.
L'arbre de cardan principal est un tube à paroi mince dont l'extrémité avant est équipée d'un cardan se terminant par une fourchette cannelée coulissante, et l'extrémité arrière d'un cardan se terminant par une bride.
L'arbre principal est fixé comme suit : l'extrémité avant s'engrène, par l'intermédiaire de la fourchette cannelée, dans le manchon cannelé de l'arbre intermédiaire, et l'extrémité arrière est fixée par boulonnage de la bride du cardan sur la bride de l'arbre du pignon menant du réducteur principal du pont arrière.
La transmission par cardans (fig. 2) du véhicule GAZ-66 se compose de trois arbres : intermédiaire, avant et arrière.
Les arbres avant et arrière du GAZ-66 sont absolument identiques et ne diffèrent que par la longueur entre les cardans lors de l'installation sur le véhicule, grâce à l'assemblage cannelé coulissant.
Les cardans situés du côté des ponts moteurs sur le véhicule GAZ-66 sont équipés de capots emboutis de protection 11 et 19, qui protègent les cardans de la poussière et de l'eau.
Toutes les pièces amovibles ou sujettes à l'usure qui composent les transmissions par cardans des véhicules GAZ-66 et GAZ-53A sont interchangeables.
Il s'agit notamment des croisillons, des roulements à aiguilles GPZ-804704K, des brides, des manchons cannelés et coulissants, des bagues de joints, des joints, etc.
Le support intermédiaire de l'arbre de cardan du véhicule GAZ-53A (roulement, coussinet en caoutchouc, joints en feutre) est standardisé avec celui du véhicule ZIL-130.
Entretien de la transmission par cardans
L'entretien de la transmission par cardans consiste à :
- - lubrifier périodiquement les cardans, le roulement du support intermédiaire et changer la graisse dans l'assemblage cannelé ;
- - vérifier la fixation du support intermédiaire sur la traverse du châssis et les fixations des brides des cardans sur la boîte de vitesses et le pont arrière ;
- - vérifier le serrage de la bague de joints de la fourchette coulissante ;
- - vérifier les jeux dans les cardans, l'assemblage cannelé et le roulement du support intermédiaire (uniquement sur GAZ-53A) ;
- - nettoyer les arbres de la saleté.
Les roulements à aiguilles des cardans doivent être lubrifiés par les graisseurs vissés dans les croisillons uniquement avec de l'huile de transmission. Il n'est pas permis de les lubrifier avec des graisses consistantes (type lubrifiant solide).
Le roulement du support intermédiaire de l'arbre de cardan du GAZ-53A est lubrifié avec de la graisse consistante par le graisseur situé à l'arrière, dans la partie inférieure du support.
Les joints en liège du croisillon du cardan et les joints en feutre du support intermédiaire du GAZ-53A nécessitent une attention particulière.
En cas de retrait important et de perte d'élasticité, ou de rupture des joints en liège des roulements à aiguilles, la graisse s'écoule rapidement par les joints du croisillon ; ils doivent donc être immédiatement remplacés.
Le roulement du support intermédiaire de l'arbre de cardan du GAZ-53A s'use rapidement si la perte des qualités d'étanchéité des joints en feutre du support n'est pas détectée à temps et si les joints usés ou détruits ne sont pas remplacés.
Pour lubrifier l'assemblage cannelé des arbres de cardan, il est nécessaire de retirer l'arbre de cardan du véhicule, de le démonter, de le laver, de le lubrifier et d'assembler l'assemblage cannelé dans l'ordre suivant :
- - dévisser la bague de joints ;
- - désolidariser l'assemblage cannelé ;
- - nettoyer les cannelures de la fourchette coulissante et la cavité du manchon cannelé ;
- - répartir uniformément 250 g de graisse consistante sur les cannelures du manchon et dans la cavité de la fourchette coulissante ;
- - insérer la fourchette cannelée coulissante dans le manchon cannelé, aligner les repères sur la fourchette et le manchon dans un même plan ;
- - visser la bague de joints, après avoir préalablement redressé la position des joints dans la bague. Visser la bague à la main jusqu'à ce que la force de la main ne suffise plus.
Il faut également accorder une attention particulière à la fixation des roulements à aiguilles des cardans et au serrage des boulons de fixation des brides de raccordement des arbres de cardan.
L'apparition de jeux dans l'assemblage des brides entraîne une usure rapide des trous dans les brides ou la rupture des boulons.
Pour une plus grande fiabilité de cet assemblage, les boulons de fixation des cardans ont un ajustement serré dans les trous des brides accouplées, et les boulons eux-mêmes sont traités thermiquement pour éviter toute possibilité d'allongement.
Les jeux dans les cardans, l'assemblage cannelé et le roulement du support intermédiaire (uniquement sur GAZ-53A) peuvent être vérifiés sans retirer l'arbre du véhicule, en faisant osciller l'arbre à la main soit autour de son axe, soit dans le plan vertical.
Si des jeux importants sont détectés, retirer l'arbre du véhicule et le réparer.
Pannes de la transmission par cardans et leurs solutions
- Causes de la panne
Solutions
Vibration des arbres de cardan et, par conséquent, vibration de tout le véhicule
- Déséquilibre dynamique important (déséquilibre des arbres de cardan)
Vérifier s'il n'y a pas de déformation des arbres et de bosses sur les tubes, si les fourchettes des arbres de cardan sont correctement installées.
L'installation correcte doit être effectuée selon les repères (voir fig. 1 et 2), vérifier l'usure excessive de l'assemblage cannelé coulissant ou des cardans, ainsi que la fiabilité de la fixation des brides des arbres de cardan et la présence de plaquettes d'équilibrage.
Remplacer les pièces déformées ou voilées, installer les fourchettes selon les repères et procéder à l'équilibrage dynamique des arbres de cardan. Le déséquilibre admissible ne dépasse pas 50 gcm aux points d'équilibrage des arbres de cardan.
Sifflement du roulement du support de l'arbre de cardan intermédiaire du GAZ-53A :
- Absence de lubrification dans le roulement du support
Lubrifier le roulement par le graisseur
- Fuite de graisse du roulement
Remplacer les joints en feutre usés
- Rotation du roulement dans le coussinet en caoutchouc
Remplacer le roulement assemblé avec le coussinet en caoutchouc
Choc au démarrage du véhicule ou lors de l'accélération sur les vitesses :
- Fixation desserrée des arbres de cardan sur le véhicule
Reserre les boulons de fixation de la transmission par cardans
- Usure excessive de l'assemblage cannelé coulissant ou du joint de cardan
Remplacer les pièces usées de l'assemblage cannelé ou du cardan
Fuite de graisse des cardans, de l'assemblage cannelé et du support intermédiaire (uniquement sur GAZ-53A) :
- Usure des joints
Remplacer les joints usés des cardans et du support intermédiaire.
Reserre la bague de joints de la fourchette coulissante
La transmission par cardans du véhicule GAZ-53A doit être équilibrée en un seul ensemble (c'est-à-dire les arbres intermédiaire et principal ensemble) sur une machine spéciale.
Les arbres de cardan du véhicule GAZ-66 doivent être équilibrés chacun séparément.
Les angles entre les fourchettes des cardans doivent être conformes aux fig. 3 et 4.
(les valeurs des angles sont données pour un véhicule complètement chargé à l'état statique) en remplaçant les pièces usées — coussinets en caoutchouc de la suspension du moteur, coussinet en caoutchouc du support intermédiaire (uniquement sur GAZ-53A), coussinets en caoutchouc de la boîte de transfert.
Réparation de la transmission par cardans
La transmission par cardans du véhicule GAZ-66 est retirée en déconnectant les brides des cardans des brides de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et de l'arbre du pignon menant du réducteur principal.
Sur le véhicule GAZ-53A, il est nécessaire de déconnecter en plus le support intermédiaire de la traverse du châssis.
Inspection et équilibrage des pièces. Les arbres de cardan sont vérifiés assemblés avec les cardans sur la transmission par cardans retirée du véhicule.
Avant le démontage de l'arbre de cardan, mesurer le jeu angulaire total des arbres de cardan dû à l'usure de l'assemblage cannelé et des tourillons des croisillons des cardans.
Lors du contrôle du jeu (fig. 5), une extrémité de l'arbre de cardan est fixée et un couple est appliqué à l'autre extrémité.
Sous un couple de 70 kgcm, un jeu (sans remplacement de pièces ni réparation) allant jusqu'à 0,35 mm est admis, mesuré à un rayon de 35 mm pour tous les arbres du GAZ-66 et pour l'arbre de cardan intermédiaire du GAZ-53A.
Au même rayon, pour l'arbre de cardan arrière du GAZ-53A, un jeu allant jusqu'à 0,17 mm est admis.
Sur les nouveaux arbres de cardan du GAZ-66 et sur l'arbre de cardan intermédiaire du GAZ-53A, un jeu de 0,25 mm est admis, et sur le nouvel arbre de cardan arrière du GAZ-53A ou sur l'un des cardans d'un arbre quelconque, un jeu allant jusqu'à 0,12 mm est admis.
Pour un nouvel arbre de cardan intermédiaire du GAZ-53A et pour tous les arbres du GAZ-66, le voile de l'arbre en tout point sur la longueur du tube ne doit pas dépasser 1 mm.
Pour un nouvel arbre de cardan arrière du GAZ-53A, un voile ne dépassant pas 1,2 mm en tout point sur la longueur du tube est admis.
Le contrôle du voile (fig. 6) doit être effectué avant l'équilibrage de l'arbre.
Vérifier l'amplitude du jeu radial dans l'assemblage cannelé de la transmission par cardans, dû à l'usure des cannelures.
Pour un nouvel arbre, l'amplitude du jeu ne doit pas dépasser 0,08 mm à un rayon de 49 mm.
Pour déterminer cette valeur, fixer l'arbre de cardan intermédiaire dans un étau et faire tourner la fourchette coulissante, en plaçant le palpeur du comparateur à un rayon de 49 mm.
Remplacement de la transmission par cardans
Pour le véhicule GAZ-53A, le constructeur effectue un équilibrage dynamique minutieux des arbres de cardan intermédiaire et principal ensemble (en ensemble).
Par conséquent, la transmission par cardans du GAZ-53A ne peut être remplacée qu'en totalité.
Remplacement du cardan
Le cardan est remplacé dans l'ordre suivant.
- 1. Fixer l'arbre de cardan dans un étau.
- 2. Dévisser les boulons de fixation des couvercles des roulements sur la fourchette du cardan et retirer les couvercles des roulements.
Sur l'arbre de cardan du GAZ-66, où se trouvent des capots de protection des cardans, il faut préalablement dévisser les boulons des colliers de serrage du capot de protection et déplacer le capot le long du tube.
- 3. Choisir un mandrin dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre des roulements du cardan.
- 4. Placer le mandrin près de l'un des roulements, comme indiqué sur la fig. 7.
Par de légers coups de marteau sur le mandrin, faire sortir les deux roulements à aiguilles situés sur le même axe que le mandrin des oreilles de la fourchette du cardan. Retirer les deux roulements du croisillon du cardan.
- 5. Tourner le croisillon et la fourchette du cardan d'1/4 de tour et, de la même manière, faire sortir les roulements des oreilles de la deuxième fourchette du cardan.
- 6. Retirer le croisillon du cardan.
Lors du démontage du cardan, il convient de vérifier si tous les roulements sont lubrifiés et si la graisse ne contient pas de saleté, si les canaux du croisillon ne sont pas obstrués (l'orifice traversant doit être visible).
Si certains tourillons sont secs et que les roulements et les joints ne sont pas détruits, vérifier si la graisse arrive à tous les roulements. Pour cela, nettoyer le croisillon et essuyer les roulements.
Monter deux roulements sur les tourillons opposés.
Serre les extrémités des roulements dans un étau de manière que le croisillon tourne facilement dans les roulements fixes. Monter les deux roulements restants et les serrer avec un serre-joint.
Vérifier la facilité de rotation des tourillons dans les roulements.
Lubrifier à la seringue le graisseur jusqu'à l'ouverture complète du clapet. Le clapet doit s'ouvrir complètement à une pression d'au moins 1 kg/cm².
Si le clapet s'ouvre à une pression plus basse, l'huile ne parviendra pas à tous les roulements du nouveau joint.
À une pression supérieure à 3,5 kg/cm², la graisse peut s'écouler par le joint en liège, compromettant ainsi son étanchéité.
Pour vérifier le clapet sous pression, le visser dans un té dans lequel est vissé un manomètre et un graisseur contenant de la graisse.
Si le clapet ne peut pas être réparé, il doit être remplacé.
Examiner les tourillons du croisillon.
S'ils présentent des empreintes — traces laissées par les aiguilles — mais que le jeu total de l'arbre ne dépasse pas la norme et qu'il n'y a pas de vibrations ni de chocs en roulant, le croisillon peut être conservé.
La profondeur de l'empreinte ne doit pas dépasser 0,1 mm.
Si les roulements bougent sur le tourillon ou si le tourillon s'est usé jusqu'à un diamètre inférieur à 21,96 mm (nominal 21,986-22,000 mm), il faut remplacer le croisillon avec les roulements assemblés.
Il est permis de remplacer des roulements individuels en conservant le croisillon, lorsque seul le roulement, le capuchon du roulement, le joint sont endommagés ou que la bague dans laquelle le joint est sertie est écrasée.
En cas de déformation d'aiguilles individuelles ou de perte d'au moins une d'entre elles, le roulement doit être remplacé.
En cas de retrait important et de perte d'élasticité des joints en liège, ils doivent être remplacés. L'usure des alésages des roulements dans les fourchettes jusqu'à un diamètre de 35,05 mm est admise.
Le cardan est assemblé dans l'ordre inverse du démontage.
Après l'assemblage, lubrifier le cardan par le graisseur du croisillon jusqu'à l'apparition de graisse par le clapet de contrôle.
Remplacement du roulement et des joints du support intermédiaire de l'arbre de cardan (uniquement sur GAZ-53A)
Pour remplacer le roulement et les joints du support intermédiaire de l'arbre de cardan, retirer préalablement la transmission par cardans du véhicule.
Le roulement et les joints du support intermédiaire sont remplacés dans l'ordre suivant :
- - dévisser la bague de joints de l'assemblage cannelé ;
- - désolidariser l'assemblage cannelé ;
- - retirer le support avec le coussinet en caoutchouc ;
- - retirer le coussinet en caoutchouc et les quatre petites brides des couvercles du roulement ;
- - fixer l'arbre intermédiaire dans un étau ;
- - rabattre des rainures de l'écrou les pattes de blocage de la rondelle déflectrice ;
- - dévisser l'écrou (fig. 8) et retirer la rondelle déflectrice du joint ;
- - retirer le roulement assemblé avec ses bagues, les joints et la bague d'écartement arrière ;
- - en tapotant légèrement avec un mandrin, retirer d'abord la bague arrière du joint du roulement, puis la bague avant ;
- - retirer les joints en feutre des logements des bagues de joints du roulement.
Pour déterminer l'état technique après le démontage, laver toutes les pièces du support de l'arbre de cardan, puis, par examen extérieur, établir : l'état du roulement (son usure), si les saillies des bagues embouties des joints étaient dans le même plan et si les bagues étaient complètement serties sur la bague extérieure du roulement.
En même temps, vérifier s'il y a une usure traversante des bagues de joints par les petites brides.
Vérifier s'il y a un serrage des joints en feutre sur la surface des bagues sur lesquelles ils travaillent, ou s'il y a un retrait du joint.
Pour ce faire, sans extraire le joint de la bague, le placer sur la bague retirée.
Avec un roulement en bon état, si les écarts mentionnés ci-dessus dans la position relative des bagues sont constatés, aligner les saillies des bagues en resserrant l'une d'elles.
Si nécessaire, il faut compléter le sertissage des bagues de joints jusqu'en butée sur la bague extérieure du roulement.
En cas d'usure importante des bagues de joints du roulement, elles sont remplacées par des neuves.
Avant l'installation des joints en feutre dans les bagues, il est impératif de les tremper dans de l'huile chaude (pour moteurs) pendant 15 min.
Le support intermédiaire et l'arbre de cardan du GAZ-53A sont assemblés dans l'ordre inverse du démontage.
Il faut garder à l'esprit et respecter impérativement les conditions suivantes.
Lors du sertissage des bagues de joints sur le roulement, les saillies des deux bagues doivent être alignées.
Lors de l'installation du coussinet en caoutchouc sur le roulement, il faut tenir compte que le graisseur doit tomber dans la fente du coussinet.
Lors de l'accouplement de l'assemblage cannelé de l'arbre de cardan, veiller à ce que les oreilles de la fourchette coulissante soient dans le même plan que les oreilles de la fourchette soudée du cardan avant de l'arbre intermédiaire.
Un écart de position des fourchettes dans un même plan de 2° maximum est admis.
Lors de l'assemblage des arbres, cette condition est assurée par l'alignement dans un même plan des repères marqués sur le manchon cannelé et sur la fourchette cannelée.
Ces repères sont frappés sur les pièces lors de la fabrication des arbres à l'usine.
Après l'assemblage du support intermédiaire, il est lubrifié par le graisseur. On peut également introduire la graisse dans le support pendant l'assemblage.
Remplacement des joints de l'assemblage cannelé. Pour remplacer les joints de l'assemblage cannelé de l'arbre de cardan, effectuer les opérations suivantes.
- 1. Dévisser la bague de joints.
- 2. Déconnecter la bride du cardan de la bride de l'arbre du pignon menant du réducteur principal.
- 3. Désolidariser l'assemblage cannelé.
- 4. Retirer les joints de la fourchette coulissante.
Par examen extérieur, vérifier l'état des joints et la quantité de graisse présente dans l'assemblage cannelé, et déterminer si les joints sont encore utilisables.
L'arbre est assemblé dans l'ordre inverse du démontage.
L'assemblage cannelé est assemblé selon les repères présents sur le manchon cannelé et sur la fourchette cannelée.
Visser la bague du joint à la main jusqu'à ce que la force de la main ne suffise plus.
