Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 16

 

  Index      Jeep     Jeep Grand Cherokee WJ - service repair manual 2001 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  14  15  16  17   ..

 

 

Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 16

 

 

needle bearing lying at the bottom of the cap will
prevent proper assembly.

(4) Press the bearing cap into the yoke bore

enough to install a snap ring.

(5) Install a snap ring.
(6) Repeat Step 3 and Step 4to install the opposite

bearing cap. If the joint is stiff or binding, strike the
yoke with a soft hammer to seat the needle bearings.

(7) Add grease to lube fitting, if equipped.
(8) Install the propeller shaft.

CLEANING AND INSPECTION

SINGLE CARDAN JOINT

(1) Clean all the universal joint yoke bores with

cleaning solvent and a wire brush.

(2) Inspect the yokes for distortion, cracks, and

worn bearing cap bores.

ADJUSTMENTS

FRONT PROPELLER SHAFT MEASUREMENT

This measurement is to be taken with the shaft

installed and the vehicle at proper ride height.

(1) Place vehicle on floor or drive-on hoist with full

weight of vehicle on suspension.

(2) Measure the distance from the face of the CV

joint cup to the end of the CV joint boot (Fig. 19).

(3) The correct length is 142.7 mm (5.61 in.).
(4) If the measurement is not correct, the wrong

shaft may have been installed or a mating compo-
nent (front axle or transfer case) may be installed
incorrectly. Investigate and correct as necessary.

SPECIFICATIONS

TORQUE

FRONT PROPELLER SHAFT
DESCRIPTION

TORQUE

Bolts, Transfer Case

Companion Flange . . . . . 32 N·m (23.5 ft. lbs.)

Bolts, Pinion Companion Flange . . . . . . 32 N·m

(23.5 ft. lbs.)

REAR PROPELLER SHAFT
DESCRIPTION

TORQUE

Bolts, Rear Yoke . . . . . . . . . . . 19 N·m (14 ft. lbs.)

SPECIAL TOOLS

PROPELLER SHAFT

Fig. 18 Install Bearing On Trunnion

1 – BEARING CAP
2 – TRUNNION

Fig. 19 Measurement

1 – CV JOINT CUP
2 – CV BOOT END
3 – MEASUREMENT

Inclinometer—7663

3 - 10

PROPELLER SHAFTS

WJ

DISASSEMBLY AND ASSEMBLY (Continued)

TUBE AND 186 FBI AXLE

TABLE OF CONTENTS

page

page

DESCRIPTION AND OPERATION

186 FBI AXLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
LUBRICANT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
STANDARD DIFFERENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
VARI-LOK

Y

DIFFERENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

DIAGNOSIS AND TESTING

GENERAL INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
GEAR NOISE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
BEARING NOISE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
LOW SPEED KNOCK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
VIBRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
DRIVELINE SNAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
VARI-LOK

Y

TEST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

SERVICE PROCEDURES

LUBRICANT CHANGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

REMOVAL AND INSTALLATION

DRIVE AXLE ASSEMBLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
TUBE AXLE ASSEMBLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
AXLE SHAFT—CARDAN U-JOINT . . . . . . . . . . . . 19
AXLE CONSTANT–VELOCITY (C/V) JOINT

BOOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

PINION SHAFT SEAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
COLLAPSIBLE SPACER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
HUB BEARING AND AXLE SHAFT . . . . . . . . . . . . 25

STEERING KNUCKLE AND BALL STUDS. . . . . . . 27
AXLE BUSHING REPLACEMENT . . . . . . . . . . . . . 29
DIFFERENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
DIFFERENTIAL SIDE BEARINGS . . . . . . . . . . . . . 32
VARI-LOK

Y

PLENUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

AXLE SHAFT OIL SEAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
PINION GEAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
RING GEAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

DISASSEMBLY AND ASSEMBLY

STANDARD DIFFERENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
FINAL ASSEMBLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

CLEANING AND INSPECTION

CARDAN U-JOINT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
AXLE COMPONENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

ADJUSTMENTS

PINION GEAR DEPTH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
DIFFERENTIAL BEARING PRELOAD AND

GEAR BACKLASH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

GEAR CONTACT PATTERN ANALYSIS . . . . . . . . 47

SPECIFICATIONS

186 FBI AXLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
186 FBI AXLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

SPECIAL TOOLS

186 FBI AXLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

DESCRIPTION AND OPERATION

186 FBI AXLE

DESCRIPTION

The 186 Front Beam-design Iron (FBI) axle con-

sists of a cast iron differential housing with axle
shaft tubes extending from either side. The tubes are
pressed into the differential housing and welded.

The integral type housing, hypoid gear design has

the centerline of the pinion set below the centerline
of the ring gear.

The axle has a fitting for a vent hose used to

relieve internal pressure caused by lubricant vapor-
ization and internal expansion.

The axles are equipped with semi–floating axle

shafts, meaning that loads are supported by the hub
bearings. The axle shafts are retained by nuts at the
hub bearings. The hub bearings are bolted to the
steering knuckle at the outboard end of the axle tube
yoke. The hub bearings are serviced as an assembly.

For vehicles with ABS brakes, the ABS wheel

speed sensors are attached to the knuckle assem-

blies. The tone rings for the ABS system are pressed
onto the axle shaft. Do not damage ABS tone
wheel or the sensor when removing axle shafts.

The stamped steel cover provides a means for

inspection and servicing the differential.

The 186 FBI axle has the assembly part number

and gear ratio listed on a tag. The tag is attached to
the housing cover by a cover bolt. Build date identi-
fication codes are stamped on the cover side of the
axle shaft tube.

The differential case is a one–piece design. The dif-

ferential pinion mate shaft is retained with a roll
pin. Differential bearing preload and ring gear back-
lash is adjusted by the use of shims (select thick-
ness). The shims are located between the differential
bearing cups and axle housing. Pinion bearing pre-
load is set and maintained by the use of a collapsible
spacer.

Axles equipped with a Vari-Lok

y differential are

optional. A Vari-Lok

y differential has a one-piece dif-

ferential case which contains the gerotor pump
assembly and the clutch mechinism. The Vari-Lok

y

unit is serviced only as an assembly.

WJ

TUBE AND 186 FBI AXLE

3 - 11

OPERATION

The axle receives power from the transfer case

through the front propeller shaft. The front propeller
shaft is connected to the pinion gear which rotates
the differential through the gear mesh with the ring
gear bolted to the differential case. The engine power
is transmitted to the axle shafts through the pinion
mate and side gears. The side gears are splined to
the axle shafts.

LUBRICANT

DESCRIPTION

A multi–purpose, hypoid gear lubricant which con-

forms to the following specifications should be used.
Mopar

t Hypoid Gear Lubricant conforms to all of

these specifications.

• The lubricant should have MIL–L–2105C and

API GL 5 quality specifications.

• Lubricant is SAE 75W–140 SYNTHETIC gear

lubricant.

The 186 FBI, with a standard differential, axle

lubricant capacity is 1.18 L (2.5 pts.). The 186 FBI,
with a Vari-lok

y differential, axle lubricant capacity

is 1.19 L (2.51 pts.), which includes friction modifier.
Vari-lok

y equipped vehicles require the addition of

0.07L (0.15 pts.) of friction modifier.

CAUTION: If axle is submerged in water, lubricant
must be replaced immediately to avoid possible
premature axle failure.

STANDARD DIFFERENTIAL

DESCRIPTION

The differential gear system divides the torque

between the axle shafts. It allows the axle shafts to
rotate at different speeds when turning corners.

Each differential side gear is splined to an axle

shaft. The pinion gears are mounted on a pinion
mate shaft and are free to rotate on the shaft. The
pinion gear is fitted in a bore in the differential case
and is positioned at a right angle to the axle shafts.

OPERATION

In operation, power flow occurs as follows:
• The pinion gear rotates the ring gear

• The ring gear (bolted to the differential case)

rotates the case

• The differential pinion gears (mounted on the

pinion mate shaft in the case) rotate the side gears

• The side gears (splined to the axle shafts) rotate

the shafts

During straight-ahead driving, the differential pin-

ion gears do not rotate on the pinion mate shaft. This

occurs because input torque applied to the gears is
divided and distributed equally between the two side
gears. As a result, the pinion gears revolve with the
pinion mate shaft but do not rotate around it (Fig. 1).

When turning corners, the outside wheel must

travel a greater distance than the inside wheel to
complete a turn. The difference must be compensated
for to prevent the tires from scuffing and skidding
through turns. To accomplish this, the differential
allows the axle shafts to turn at unequal speeds (Fig.
2). In this instance, the input torque applied to the
pinion gears is not divided equally. The pinion gears
now rotate around the pinion mate shaft in opposite
directions. This allows the side gear and axle shaft
attached to the outside wheel to rotate at a faster
speed.

Fig. 1 Differential Operation—Straight Ahead Driving

1 – IN STRAIGHT AHEAD DRIVING EACH WHEEL ROTATES AT

100% OF CASE SPEED

2 – PINION GEAR
3 – SIDE GEAR
4 – PINION GEARS ROTATE WITH CASE

Fig. 2 Differential Operation—On Turns

1 – PINION GEARS ROTATE ON PINION SHAFT

3 - 12

TUBE AND 186 FBI AXLE

WJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

VARI-LOK

DIFFERENTIAL

DESCRIPTION

Vari-lok

y differentials are a speed-sensing torque

transfer differential. Similiar to Trac-lok

y differen-

tials, these differentials transfer torque to the wheel
with the greater traction. Unlike typical differential
systems, torque transfer is proportional to wheel
speed

difference

rather

than

torque

difference.

Response

can

be

tuned

to

driving

conditions,

enabling use of this system in the front axle. Both
front and rear Vari-lok

y axle torque transfer charac-

teristics are tuned to provide smooth operation.
Except for the ability to maintain headway under
low-traction conditions, operation is barely noticable
to the driver.

OPERATION

In a standard differential, if one wheel spins, the

opposite wheel will generate only as much torque as
the spinning wheel.

A gerotor pump and clutch pack are used to pro-

vide the torque transfer capability. One axle shaft is
splined to the gerotor pump and one of the differen-
tial side gears, which provides the input to the pump.
As a wheel begins to lose traction, the speed differ-
ential is transmitted from one side of the differential
to the other through the side gears. The motion of
one side gear relative to the other turns the inner
rotor of the pump. Since the outer rotor of the pump
is grounded to the differential case, the inner and
outer rotors are now moving relative to each other
and therefore creates pressure in the pump. The tun-
ing of the front and rear axle orifices and valves
inside the gerotor pump is unique and each system
includes a torque-limiting pressure relief valve to
protect the clutch pack, which also facilitates vehicle
control under extreme side-to-side traction varia-
tions. The resulting pressure is applied to the clutch
pack and the transfer of torque is completed.

Under conditions in which opposite wheels are on

surfaces with widely different friction characteristics,
Vari-lok

y delivers far more torque to the wheel on

the higher traction surface than do conventional
Trac-lok

y systems. Because conventional Trac-loky

differentials are initially pre-loaded to assure torque
transfer, normal driving (where inner and outer
wheel speeds differ during cornering, etc.) produces
torque transfer during even slight side-to-side speed
variations. Since these devices rely on friction from
this preload to transfer torque, normal use tends to
cause wear that reduces the ability of the differential
to transfer torque over time. By design, the Vari-lok

y

system is less subject to wear, remaining more con-
sistent over time in its ability to transfer torque. The
coupling assembly is serviced as a unit. From a ser-
vice standpoint the coupling also benefits from using
the same lubricant supply as the ring and pinion
gears.

DIAGNOSIS AND TESTING

GENERAL INFORMATION

Axle bearing problem conditions are usually caused

by:

• Insufficient or incorrect lubricant.

• Foreign matter/water contamination.

• Incorrect bearing preload torque adjustment.

• Incorrect backlash.
Axle gear problem conditions are usually the result

of:

• Insufficient lubrication.

• Incorrect or contaminated lubricant.

• Overloading (excessive engine torque) or exceed-

ing vehicle weight capacity.

• Incorrect clearance or backlash adjustment.
Axle component breakage is most often the result

of:

• Severe overloading.

• Insufficient lubricant.

• Incorrect lubricant.

• Improperly tightened components.

• Differential housing bores not square to each

other.

WJ

TUBE AND 186 FBI AXLE

3 - 13

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  14  15  16  17   ..