Задний кардан – Как устроен карданный вал. Замена своими руками
Что такое кардан в автомобиле
Вопрос касательно устройства, назначения и ремонта карданного вала вряд ли заинтересует владельцев переднеприводных транспортных средств. Но если вы владеете машиной с полным или задним приводом, тогда про карданный вал (КВ) просто обязаны знать всё, и даже немного больше.
Ни один автомобиль с полным и задним приводом не обходится без этого элемента. Ключевой задачей КВ является передача энергии вращения от силового агрегата непосредственно на колёса. Это делает вал невероятно важной составляющей транспортного средства. От целостности и работоспособности кардана во многом зависит надёжность всего авто и его ходовых характеристик в частности.
Чтобы лучше разбираться в этом вопросе, нужно понять особенности карданного вала, разобраться с его разновидностями, устройством и принципом работы. Также не будет лишним узнать про характерные неисправности этого узла, что позволит по мере необходимости принять правильные меры по ремонту и восстановлению работоспособности КВ.
Что это такое
Начнём с основного назначения карданной передачи или вала. Это даст вам возможность окончательно понять, что же такое этот кардан и зачем он нужен в машине.
Это механизм, предназначенный для передачи вращения от коробки передач на редуктор. Вращение передаётся на редуктор передней или задней оси, что уже напрямую зависит от конкретного автомобиля и особенностей его устройства. Это промежуточный элемент, играющий при этом крайне важную и значимую роль в трансмиссии.
Карданные передачи могут применяться не только на заднеприводных и полноприводных автомобилях, но также присутствуют в мотоциклах. Если говорить простыми словами относительно того, что такое карданный вал, то его можно охарактеризовать как устройство для передачи вращения от КПП на ведущую ось. Этот механизм позволяет обеспечить независимое от кузова автотранспортного средства движение для колёс и подвески.
Не все до конца понимают, для чего нужен карданный вал в составе автомобильной конструкции. Такое приспособление становится практически незаменимым, когда машина выезжает на пересечённую местность. Когда автотранспорт движется по неровным поверхностям, возникают достаточно сильные колебания на ведущих мостах, раме и кузове.
А когда происходят даже незначительные смещения осей относительно друг друга, это существенно повышает износ элементов. Как результат, в машине нарушается плавность хода, которая самым непосредственным образом влияет на комфорт. За счёт наличия и работы карданной передачи все эти явления удаётся предотвращать.
Некоторые автотранспортные средства устроены таким образом, что коробка передач располагается выше, чем редуктор заднего моста. Из-за этого момент вращения приходится передавать под определённым углом. Реализовать такую передачу вращения становится возможным за счёт использования в конструкции карданной передачи или карданного вала.
Классификация
Всего существует несколько типов карданных передач. Применяется несколько принципов классификации для определения конкретного устройства.
Если рассматривать виды карданных валов по их назначению, тогда выделяют следующие:
- Основные. Они выступают в качестве опоры для привода ведущих автомобильных колёс. То есть отвечают непосредственно за раскрутку колёс в машине.
- Вспомогательные. Применяются как элемент подсобного механизма. Их можно встретить в паре с насосами и лебёдками, к примеру. Также могут выступать в роли промежуточной конструкции в различных устройствах.
Также можно разделить карданные передачи на:
- Универсальные. Они отличаются способность компенсировать достаточно внушительные осевые перемещения.
- Простые. Они лишены каких-либо ухищрений и особенностей. Зато чётко и качественно выполняют возложенные на них обязанности.
Но и это не всё. Есть и другой вариант классификации, который также делить карданные передачи на 2 типа.
- Открытый. Это самостоятельный и отдельный механизм в конструкции автотранспортного средства.
- Закрытый. Такой кардан спрятан от посторонних взоров, либо же является интегрированным в другой элемент автомобиля.
Отталкиваясь от конструктивных особенностей и назначения, карданные валы можно разделить на односекционные и многосекционные.
Многосекционные преимущественно применяются в обычных легковых и грузовых автотранспортных средствах. В случае с односекционными карданами речь идёт уже о ситуациях, где большую роль играет необходимость быстрого вращения на ведущей оси. Это относится к спортивным автомобилям, которые оснащаются задним или полным приводом.
Особенности устройства
Если не учитывать некоторые компоненты КВ в виде уплотнителей, креплений и эластичной муфты, то это устройство содержит в себе несколько ключевых составляющих. Хотя и та же муфта выполняет не менее важную роль, поскольку отвечает за поглощение вибраций и резких рывков.
Что же касается устройства карданной передачи, то тут следует выделить такие компоненты как:
- центральный вал. Его выполняют из высокопрочной стали. Фактически имеет внешний вид полой трубки;
- крестовины, имеющие шарнирные механизмы. Применяется пара таких крестовин. Они нужны для обеспечения вращения всех компонентов трансмиссии под определённым заданным углом. Во многом за счёт этого удаётся обеспечить плавную передачу крутящего момента;
- шлицевые раздвижные соединения. Этот элемент нужен в связи с тем, что при проездах по кочкам или иным препятствиям расстояние между редуктором самого моста и коробки передач увеличивается. А потому необходимо несколько удлинить карданный вал. Именно тут на помощь приходят шлицевые элементы;
- скользящая вилка. С её помощью удаётся сцепить или соединить между собой концы центрального и промежуточного вала;
- подвесной подшипник. Необходим для создания опоры конструкции, что позволяет кардану свободно вращаться вдоль собственной оси. В зависимости от того, сколько секций кардана используется в конструкции, применяется различное количество подвесных подшипников. Их монтируют непосредственно на кузов автотранспортного средства.
Но мало просто узнать, из чего состоит автомобильный карданный вал. Также следует дополнительно разобрать особенности все работающих компонентов.
Чтобы понять, как работает в машине карданный вал, необходимо уточнить некоторые нюансы относительно составляющих узла. Так вы лучше поймёте, на чём основывается используемая в авто карданная передача.
Эти агрегаты бывают двухвальными или одновальными. В случае с двухвальным устройством в механизме дополнительно присутствует промежуточный кардан, к которому в заднем отделе приварен хвостовик, дополненный наружными шлицами. А к переднему отделу с помощью шарнира монтируется скользящая втулка. Если система одновальная, тогда промежуточный участок на ней отсутствует.
В передней части авто КВ крепится в КПП за счёт подвижного соединения шлицевого типа. Для реализации такой задумки на конце механизма предусмотрено наличие специального отверстия, имеющего внутренние шлицы. Устройство позволяет осуществлять продольные смещения этих шлицов, когда машина находится в движении.
Затем монтируется подвесной подшипник КВ, который при помощи специального кронштейна устанавливается и фиксируется на кузове. Это выступает как дополнительное крепление, которое не позволяет осуществлять излишние смещения во время поездок.
После идёт вилка, располагающаяся между передней и задней частью КВ. Тут находится крестовина с игольчатыми подшипниками. За счет этих вилок и крестовин в конструкции КВ удаётся передавать момент при различных углах возможного изгиба карданного вала.
КВ фиксируется в задней части к редуктору заднего моста с помощью фланца. Параллельно с этим хвостовик, имеющий внешние шлицы, входит уже непосредственно во фланец привода автомобильной главной передачи.
Работа карданной передачи основывается на том, что она может передавать крутящий момент при меняющемся положении карданного вала в пространстве. Для реализации такой функции ключевую роль играют два компонента. А именно вилка и шарнир крестообразного типа.
Скользящая вилка позволяет несколько увеличивать длину механизма, когда автотранспортное средство движется по неровному участку дороги. Длинное шлицевое соединение не позволяет прекращать передачу момента даже в ситуациях, когда подвеска вместе с задним автомобильным мостом начинает смещаться вверх или вниз.
Задача шарнира при этом заключается в обеспечении вращения колёс при изменениях угла изгиба карданного вала. Принято считать, что механизм продуктивно работает, когда угол не превышает 20 градусов. При превышении этого значения начинается процесс активного износа элемента.
Преимущества и недостатки
Несмотря на объективную необходимость использования карданной передачи в автомобиле, этот механизм обладает сильными и слабыми сторонами.
Начнём с положительных качеств. Их перечень достаточно обширный, потому стоит остановиться на самых основных.
- надёжность и долговечность. Во многом эти качества приобретены за счёт способности кардана выдерживать серьёзные нагрузки. Это преимущество особенно актуально для тяжеловесных машин, а также автомобилей, которые часто вынуждены ездить по неровным дорогам и пересечённой местности;
- ремонтопригодность. Важным достоинством КВ является тот факт, что в процессе ремонта можно менять отдельные компоненты. Нет необходимости осуществлять замену всего узла, что значительно снижает расходы на ремонт автотранспортного средства;
- лучшая чувствительность руля. Активно проявляется на заднеприводных автомобилях, где используется карданный вал. Привод практически никак не зависит от кардана, а потому передняя ось сосредоточена на управлении, а задняя на толкании автомобиля;
- хороший разгон. Узел позволяет загружать задние колёса, но одновременно с этим разгружать передние. Это способствует снижению вероятности такого явления как пробуксовка на машине;
- контроль заноса задней оси. Если возникает занос задней оси, справиться с ним удаётся намного проще за счёт применения карданной передачи;
- длительный срок службы. Элемент действительно надёжный, а его конструкция обеспечивает продолжительную эксплуатацию;
- возможность восстановления. Даже когда КВ сильно изнашивается или сталкивается с серьёзными поломками, его реально восстановить. Хотя в определённых случаях для этого требуется наличие специального оборудования.
Но и недостатки в карданных валах также присутствуют. И на них порой стоит обращать внимание.
Если говорить о слабых сторонах КВ, то здесь стоит выделить такие моменты:
- Главным недостатком считается тот факт, что валы вращаются не синхронно при увеличении угла между ними. Но в действительности такой минус не особо актуален для машин с задним и полным приводом. Недостаток проявляется в основном применительно к переднеприводным транспортным средствам. В связи с этим кардан обычно заменяют более сложным устройством с аналогичным назначением. Речь идёт о конструкции под названием ШРУС или же шарнире равных угловых скоростей.
- Ещё одним минусом считается внушительный вес конструкции. Большая масса негативно влияет на динамику транспортного средства и способствует увеличению расхода топлива.
- Чтобы установить в машине карданный вал, требуется предусмотреть наличие специального тоннеля. Это негативно отражается на комфорте в салоне транспортного средства, поскольку посередине машины проходит порой довольно внушительный бугорок.
- Карданные валы способны создавать дополнительный шум и вибрацию.
Несмотря на имеющиеся недостатки, некоторые из них достаточно условные, и не могут считаться полноценными минусами карданного вала. Плюс производители активно работают над усовершенствованием конструкции, что позволяет избавляться от некоторых недочётов, а также исправлять ошибки предыдущих версий карданных передач.
Характерные неисправности
Наиболее подверженными поломкам в конструкции карданного вала являются такие элементы как крестовины, шарниры и подшипники. В процессе эксплуатации на них воздействуют сильные нагрузку и компоненты постепенно изнашиваются. В зависимости от того, какой тип привода используется и какая конструкция у конкретного автомобиля, срок службы указанных элементов обычно не превышает 70 тысяч километров.
На скорость и интенсивность износа непосредственно влияют условия эксплуатации, манера вождения и ряд других провоцирующих факторов.
Признаками износа выступают характерные щелчки и стуки, которые возникают при старте автомобиля или при переключении передач. Если ломается крестовина переднего вала, в районе ног переднего пассажира возникает скрежет и стук металла, плюс на приборной панели включаются соответствующие лампы, сигнализирующие о неисправностях. Не решив проблему своевременно, можно спровоцировать поломку переднего редуктора и АКПП, что выльется в очень крупную сумму денег.
Важно понимать, что предотвратить износ и выход из строя крестовин или шарниров невозможно. Тут требуется своевременная диагностика и замена этих элементов при возникновении признаков неисправностей.
В конструкции кардана вал выступает как наиболее крепкий элемент всего узла. Для его производства применяют высокопрочную сталь, способную выдерживать около 500 тысяч километров эксплуатации. Повреждения возникают в основном при неаккуратной езде, когда машина наезжает на препятствия. Также поломка может возникнуть по причине обрыва карданных шарниров.
Симптомами неисправностей вала выступают вибрации из-под днища во время движения. Вероятнее всего кардан был погнут. Его лучше менять в условиях автосервиса. Если попытаться выровнять вал и сделать это неправильно, вы спровоцируете разрушение крестовин и остальных компонентов трансмиссии автомобиля. Потому лучше не рисковать, а сразу заменить элемент.
В практике автомобилистов, на машинах которых используется КВ, встречаются различные неисправности. Чаще всего они связаны с:
- утечкой масла в передней части кардана;
- стуками и вибрациями при включении КПП и старте;
- скрипами в момент нажатия педали газа;
- вибрациями КВ;
- выходом из строя подвесного подшипника.
Все эти ситуации следует рассмотреть отдельно.
Утечка масла
Подобная проблема в основном встречается на автомобилях, где используется устанавливаемое в раздаточной коробке или КПП шлицевое соединение.
Утечка может образовываться из-за образования на шлицевом соединении шероховатостей и заусенец. Чтобы решить проблему временно, можно зачастить поверхность с помощью наждачной бумаги нулёвки. Но это исправит ситуацию только на некоторое время. Потому лучшим выходом станет замена.
Утечка образуется при повреждении сальника. При этом уплотнительное кольцо теряет свою эластичность, что приводит к появлению зазора между подвижным карданным штоком и сальником КПП. Чтобы устранить неполадку, рекомендуется поменять сальник.
Стуки при включении КПП и вибрация на разгоне
Удары, возникающие при нагрузке на вал, образуются по причине зазоров между компонентами узла. Именно это считается основным фактором.
- Посторонние звуки образуются из-за возникновения в крестовине люфта, что обусловлено её разрушением. Крестовины следует заменить.
- Стуки также появляются из-за того, что затяжка болтов ослабла. Чтобы исключить такую причину, следует заглянуть во все места соединения и при необходимости подтянуть болты.
- Посторонние звуки порой обусловлены высокой степенью износа раздвижного шлицевого соединения. В решении проблемы поможет только замена.
Скрип при ускорении
Нажимая на педаль газа, могут возникать нехарактерные посторонние звуки в виде скрипов. Если скрип возникает периодически или постоянно при надавливании на педаль, а также при движении так называемым накатом, тогда причину следует искать в дефектах на шарнирах крестовины. Либо же проблема связана со ШРУСом.
Когда крестовина заклинивает, и параллельно появляются ржавые подтёки на поверхности, подшипник стакана явно деформировался. Элемент рекомендуется заменить в ближайшее время, поскольку игнорирование проблемы приведёт к ещё более серьёзным и дорогостоящим последствиям.
Если дело в заклинивании ШРУСа, тогда рекомендуется разобрать узел, по мере необходимости смазать его элементы. Когда такая мера не помогает, остаётся только заменить деталь.
Вибрации
Автомобилисты порой сталкиваются с таким явлением как возникновение вибраций в КВ. Зачастую причина заключается в нарушении баланса колёс.
Когда вибрация наблюдается лишь на скорости в пределах от 60 до 80 и от 90 до 120 километров в час, для решения проблемы обычно вполне достаточно провести балансировку кардана. Такую процедуру зачастую проводят в обязательном порядке, когда часть элемента меняют или собирают, не опираясь на заводские метки.
Если же никакие ремонтные работы не проводились, то есть ошибки при обратной сборке исключены, а сами вибрации появились внезапно и проявляются на определённых скоростях, увеличиваясь при этом по мере роста скорости, нужно выполнить несколько диагностических мероприятий. А именно:
- Проверьте наличие зазоров в крестовинах, которые обычно провоцируют нарушение плавности хода транспорта. Если виновник найден, потребуется заменить уже изношенные шарниры.
- В процессе установки промежуточного вала туда могли проникнуть инородные частицы, мусор и загрязнения. Рекомендуется провести чистку карданного фланца и приёмных фланцев.
- Также следует убедиться в отсутствии коррозии и возможных отрывах балансировочных пластин. В случае чего следует выполнить грамотную балансировку.
- Центральный вал мог погнуться и деформироваться в результате сильного механического удара. Если деформация превышает 1,5 миллиметра, рекомендуется только менять элемент. Когда повреждение меньше, трубу в теории можно выровнять, используя гидравлический пресс.
Тут вариантов может быть несколько. Лучше начинать с малого и наиболее простого в плане устранения. Если с неполадкой вы не можете справиться сами, и не удаётся отыскать причину неисправности, лучше обратиться за помощью к специалистам.
Проблемы с подвесным подшипником
Диагностировать подобную неполадку можно по характерному звуку. Поломка проявляется в виде шуршания. Если вы слышите шуршащий звук, высока вероятность поломки подвесного подшипника.
В своём нормальном состоянии этот элемент с лёгкостью вращается, его движения плавные и практически бесшумные. Никаких подклиниваний не наблюдается.
Если же звук есть, тогда подшипник потребуется заменить. Пытаться его отремонтировать не имеет никакого смысла.
Полезные рекомендации
Запомните, что игнорировать любые признаки неисправностей кардана ни в коем случае нельзя. Если не прислушиваться к этому совету, вы можете столкнуться со следующими последствиями:
- При обрыве кардана повреждается сам кузов автотранспортного средства. Дополнительно кардан может повредить трубопровод, который проходит по днищу автомобиля.
- Если будут наблюдаться постоянные вибрации, это негативно отразится на жёсткости креплений подвески и кузова. Также начнут ослабляться все резьбовые соединения, крепления салонных панелей. Машина буквально начнёт разваливаться на ходу.
- Все детали, непосредственно связанные с карданным валом, будут быстрее и интенсивнее изнашиваться. Это существенно сократит их эксплуатационный срок, потребует ранней замены и дорогостоящего ремонта.
Вряд ли кто-то из автовладельцев осознанно захочет столкнуться с подобными неприятностями.
Но во многом их можно избежать, если придерживаться нескольких простых правил. Все эти рекомендации направлены на увеличение срока службы карданного вала.
Если вы заинтересованы в сохранении ресурса КВ, тогда необходимо:
- постараться минимизировать эксплуатацию автомобиля в условиях пересечённой местности;
- не разгоняться резко;
- плавно трогаться с места;
- длительно не буксовать на машине;
- не экономить на качественных запчастях;
- проводить диагностические мероприятия;
- при возникновении сложных неисправностей обращаться к квалифицированным мастерам.
Карданный вал является во многом важным элементом автотранспортного средства, который хоть и считается промежуточным звеном, но выполняет ключевую роль в работе заднеприводных и полноприводных автомобилей.
Узел не обладает крайне сложным устройством, а его принцип работы понятен многим. Это позволяет самостоятельно решать возникающие проблемы, своевременно обнаруживать неисправности и поддерживать КВ в рабочем состоянии в течение длительного периода времени, просто соблюдая несколько простых правил.
Лучшие цены и условия на покупку новых авто
Кредит 6,5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторсdrivertip.ru
Карданная передача — Энциклопедия журнала «За рулем»
Карданная передача:
1 — эластичная муфта;
2 — болт крепления эластичной муфты к фланцу;
3 — крестовина;
4 — сальник;
5 — стопорное кольцо;
6 — подшипник крестовины;
7 — гайка;
8 — фланец эластичной муфты;
9 — сальник;
10 — обойма сальника;
11 — кронштейн безопасности;
12 — болт крепления кронштейна к промежуточной опоре;
13 — передний карданный вал;
14 — кронштейн промежуточной опоры;
15 — промежуточная опора;
16 — вилка переднего карданного вала;
17 — задний карданный вал;
18 — вилка заднего карданного вала;
19 — фланец ведущей шестерни главной передачи;
20 — гайка;
21 — болт крепления вилки
В трансмиссиях автомобилей карданные передачи применяются для передачи моментов между валами, оси которых не лежат на одной прямой и изменяют свое положение в пространстве. В общем случае, карданная передача состоит из карданных валов, карданных шарни
ров, промежуточных опор и соединительных устройств.
По компоновке карданные передачи классифицируются на закрытые и открытые.
Закрытая карданная передача размещается внутри трубы. Труба может воспринимать силы и реакции, возникающие на ведущем мосту, и служить направляющим элементом подвески. В такой карданной передаче применяется только один шарнир, а неравномерность вращения карданного вала компенсируется его упругостью. Известны конструкции, в которых роль карданного вала выполняет торсион (упругий вал небольшого диаметра), при этом карданные шарниры отсутствуют.
Конструкция промежуточной опоры:
1 — вилка;
2 — упругая подушка;
3 — подшипник промежуточной опоры
Открытая передача не имеет трубы, и реактивный момент воспринимается рессорами или реактивными тягами. Карданная передача должна иметь не менее двух шарниров и компенсирующее звено, так как расстояние между соединенными агрегатами в процессе движения изменяется. На длиннобазных автомобилях применяют карданную передачу, состоящую из двух валов. Этим исключается возможность совпадения критической угловой скорости вала с эксплуатационной. Уменьшение длины вала повышает его критическую частоту вращения, которая должна как минимум в 1,5 раза превышать максимально возможную при эксплуатации. Конструкция карданной передачи с двумя валами требует применения промежуточной опоры одного из валов, подшипник которой для компенсации возможного осевого перемещения силового агрегата на раме или кузове установлен в эластичном кольце.
Карданные шарниры при всем многообразии конструкций и по кинематическим характеристикам и допустимым углам между валами могут быть классифицированы так, как это показано в таблице.
Карданный шарнир неравных угловых скоростей был изобретен в XVI в. итальянским математиком Джироламо Кардано и первоначально нашел применение для подвешивания фонарей в экипажах. Позже английский ученый Роберт Гук дал математическое описание кинематики данного механизма.
Детали карданной передачи (а) и график зависимости угловых скоростей (б):
1 — шлицевая вилка;
2 — П-образная пластина;
3 — стопорная шайба;
4 — крестовина;
5 — вилка заднего карданного вала;
6 — задний карданный вал;
7 — фланец ведущей шестерни главной передачи;
8 — задний карданный шарнир;
9 — игольчатый подшипник;
10 — стопорное кольцо;
11 — болт; 12 — уплотнительное кольцо;
α — угол поворота ведущего вала;
β — угол поворота ведомого вала;
γ — угол между валами
Анализ схемы карданного шарнира показывает, что при постоянной угловой скорости ведущего вала ведомый вращается циклически: за один оборот дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. При этом с увеличением угла γ между валами неравномерность вращения интенсивно возрастает. Для того чтобы карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей передавала синхронное вращение между валами соединенных агрегатов, она должна состоять из нескольких шарниров, взаимное расположение которых будет компенсировать неравномерную передачу вращения каждого шарнира. По этой причине минимальное количество шарниров должно быть равно 2. При этом в карданной передаче с двумя шарнирами необходимо соблюдение следующих компоновочных требований:
— ведущие вилки расположены под углом 90 ° одна относительно другой;
— углы между валами в обоих шарнирах γ1 и γ2 равны между собой;
— все валы лежат в одной плоскости.
Карданный шарнир неравных угловых скоростей
Для карданных передач, имеющих число шарниров неравных угловых скоростей более трех, синхронность вращения валов соединенных агрегатов достигается определенным соотношением углов между валами всех шарниров, при этом соотношение зависит от числа шарниров. Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок, в цилиндрические отверстия которых вставлены концы крестовины. Вилки жестко закреплены на валах. При вращении валов концы крестовины перемещаются относительно плоскости, перпендикулярной к оси вала.
Крестовина карданного шарнира должна строго центрироваться для исключения переменного дисбаланса карданного вала при его вращении. Центрирование достигается точной фиксацией обойм подшипников при помощи стопорных колец или крышек, которые прикрепляются к вилкам шарнира. Минимальный угол между валами должен быть не менее 2°, иначе цапфы крестовин деформируются иглами и шарнир быстро разрушается (явление бринеллирования).
Развитие конструкций карданных шарниров неравных угловых скоростей шло по пути снижения потерь, связанных с вращениями концов крестовины в отверстиях вилок. В конструкциях первых шарниров концы крестовины устанавливались на подшипниках скольжения.
С учетом того что в трансмиссии многоосных автомобилей число шарниров может превышать два десятка, применение в них подшипников скольжения может существенно снижать общий КПД трансмиссии. В карданных шарнирах современных автомобилей применяются только игольчатые подшипники качения.
В прежних конструкциях применялась смазка, которую было необходимо периодически обновлять через специальную масленку. Карданные шарниры современных автомобилей обычно заправляются высококачественной пластичной смазкой, при сборке и в эксплуатации ее не заменяют.
Карданная передача — подробно
wiki.zr.ru
различают карданные валы с крестовинами, со шрусами, с подвесными подшипниками и без них, компания КарданБаланс отремонтирует и изготовит любой из них.
Типы карданных валов различаются не только от производителя к производителю, но и зачастую от одной модели автомобиля к другой.
Исходя из наличия подвесных подшипников, выделяют следующие виды карданных валов:
•карданные валы без подвесного подшипника (двухопорные), •трехопорные карданные валы (с одним подвесным подшипником), •четырехопорные карданные валы (с двумя подшипниками). На большинстве автомобилей применяются трехопорные карданные валы. Четырехопорные обычно ставят на некоторые внедорожники, например Lexus, Chrysler.
По типу крепления карданные валы подразделяются на:
Карданы с крестовиной. Крестовина представляет собой крестообразный шарнир, который отвечает за совпадение осей вращения крутящихся элементов карданного вала. В настоящее время большинство заднеприводных автомобилей оснащаются карданными валами с крестовиной, однако, среди автолюбителей (в особенности тех, кому часто приходится ездить по бездорожью) практикуется их смена на карданы с шарнирами равных угловых скоростей с целью уменьшения вибрации. Особенно это актуально в автомобилях отечественного производства. Выделяют также карданы рулевого механизма, которые оснащаются несколькими крестовинами. Карданные валы со ШРУС. Кардан с шарниром равных угловых скоростей, или ШРУС, считается наиболее удачным вариантом. Поскольку ШРУС способен перемещаться при передаче крутящего момента в любой плоскости, он исключает появление вибрации трансмиссии и предотвращает быстрый износ узлов и агрегатов. Кроме того, в карданах со ШРУС отсутствуют подвижные шлицевые соединения, которые нуждаются в регулярном обслуживании. По материалу изготовления карданные валы бывают алюминиевые, чугунные и стальные. Последние встречаются в современных автомобилях наиболее часто. На некоторых автомобилях применяются сдвоенные карданы – то есть карданные соединения, состоящие из двух или более частей. Такая конструкция позволяет избежать биения и вибрации вала на высоких скоростях. Обычные длинные межосевые карданные валы на большой скорости могут изгибаться и давать дисбаланс, на составных механизмах этой проблемы нет. Составные валы чаще всего можно встретить, опять же, на внедорожниках и других автомобилях, рассчитанных на высокие скорости. Отдельно следует выделить карданные валы с эвольвентными шлицами. Карданы со стандартным подвижным шлицевым соединением быстро изнашиваются и способствуют износу других агрегатов трансмиссии. Эвольвентные шлицы специальной формы исключают появление вибрации и продлевают срок службы кардана.
www.kardanbalans.ru
Задний кардан
Наверное, каждый из автолюбителей, а тем более профессиональных водителей сталкивался с ситуацией, когда возникала путаница при определении автозапчастей и даже целых узлов. Подобное может произойти где угодно – при удаленной покупке новых комплектующих, при объяснении поломки сервисеру или коллеге (особенно, если это делается по телефону) и так далее. Причиной же таких казусов становиться то, что многие детали, часто даже из разных систем автомобиля могут носить одинаковое название. Кроме этого, зачастую бывает несовпадение официальных наименований с обиходными. Столь важная составляющая трансмиссии как задний кардан, безусловно, один из лидеров по «перепуткам», причем, что самое интересное, что здесь смешиваются обе причины, и по итогу все правы, а машина все равно простаивает…
Устройство и принцип работы
На первый взгляд сложного вроде бы и ничего нет – задние карданы могут быть только у полноприводных автомобилей, а также у многоосных с несколькими ведущими мостами, и это те валы, что работают на крайнюю заднюю пару колес. В реальности же, в зависимости от точки зрения они есть на всех транспортных средствах, где трансмиссия включает в себя кардан-передачу, в том числе и на переднеприводных. Чтобы разобраться в этом парадоксе нам придется вернуться к самому началу, ну, или почти к самому, потому что Джироламо Кардано, впервые описавший этот вид приспособления для передачи крутящего момента между несоосными валами, не был его автором.
Так вот, этим талантливым математиком и инженером был описан шарнир – пара вилок, проушины которых были зафиксированы на общем крестообразном элементе. Последний мы сегодня знаем как крестовину, а общее устройство осталось практически неизменным с того самого 16 века. Вот это соединение и получило в честь Дж. К. название шарнир Кардано или карданный шарнир, и сегодня это официальное наименование узла, которое иногда ученые технари позволяют себе сократить до «кардана». Соответственно, это шарнир-соединение присутствует практически всегда, но это не значит, что словосочетание относится именно к нему.
Народ с более либеральными и прагматичными взглядами на жизнь исторической точностью особо не заморачивается, и описанный узел-соединение кличет просто шарниром, либо называет его подетально. А вот карданом большинство водителей-механиков зовет более сложную конструкцию, что в документах проходит как карданный вал. И там помимо одного или двух кардан-шарниров (в очень редких ситуациях их может не быть вовсе, и сохранять за ними стандартное название вроде бы совсем не по делу, но все же…) присутствуют еще несколько составляющих:
- Вал – может быть в виде цельнометаллического стержня, полой трубы или комбинированный
- Шлицевая часть – пара втулка-наконечник, которые могут быть номинально (с фиксацией в рабочем положении) или постоянно скользящая
- Фланцы для установки-соединения с сопрягаемыми узлами (чаще всего это фланец-вилки, являющиеся одновременно и частью шарнира)
- Упругая муфта, как сообразная ситуации альтернатива одного из шарниров
- Уплотнители, фиксаторы и разнообразные крепления, нужные, как для превращения набора в единое целое, так и для соединения с другими автодеталями
При большой длине, а также для составных конструкций (о них мы еще поговорим) и в случае с уникальными моделями используют специальную промежуточную опору (ее форма может быть самой разной) с подвесным подшипником. Технически, это отдельная деталь, но по сути, ее можно рассматривать как элемент передачи.
Подобный конструктив справедлив только для стандартных одиночных валов, но порой, из-за большого расстояния и (или) угла между соединяемыми узлами (КПП – раздатка, КП – мост, РК – мост, проходной редуктор – крайний и так далее), применение единого вала не представляется возможным. И так неизбежные вибрации здесь будут становиться настолько сильными, что это обязательно приведет к потерям момента, и даже вероятна поломка кардан-вала. Поэтому в таких случаях применяют целую систему из пары, а то и больше кардан-валов. И вот тут то и начинают появляться отличия, причем начинаются они со способа соединения валов между собой.
Классические варианты предусматривают переход в виде общего кардан-шарнира, то есть, у совмещаемых кардан-валов убираются с одной стороны «лишние» вилки, а базовые устанавливаются на одной крестовине. Получается схема следующего вида – «шарнир-вал-шарнир-вал-шарнир». Но опять таки, это не догма, конструктив может отличаться в зависимости от решений разработчиков и особенностей конкретного авто. Для нас же самое главное в данном моменте то, что уже в этой системе может быть собственный задний кардан (тот, что при установке на авто будет «смотреть» назад), причем, сама она тоже может рассматриваться целиком в таком же качестве. Например, при упомянутых уже полноприводных и многоосных с несколькими ведущими компоновках.
Поэтому, если хотите получить то что вам нужно, всегда конкретизируйте свое описание, даже (и особенно) если вас не спрашивают – ваше и вашего собеседника восприятие данного понятия может «чуточку» отличаться. Да и сами бдительности не теряйте, для разных марок-моделей часто используются узлы-системы с идентичным внешним видом, и даже одинаковыми габаритами… кроме одного, например, размера шлиц-соединения, что сказывается на общих технических характеристиках и даже на самой возможности применить устройство. А бывает и так, что такой «унисон с капелькой диссонанса» присутствует в характеристиках одной и той же модификации. И это очень хорошо знают владельцы УАЗов, на которых привода заднего-переднего мостов отличаются только длиной трубы.
1 64226-2201049 Фланец-вилка
2 525-2201040-10 Крышка подшипника
3 7806-2205070 Пластина балансировочная
4 525-2201041-11 Пластина стопорная
5 340161 Болт М10х1-6gх22
6 24-2904142 Колпачок прессмасленки
7 264020 Масленка 1,3 Ц6Хр
8 64221-2201047 Вилка скользящая в сборе
9 264040 Масленка
10 7522-2201030-10 Крестовина
11 7522-2201036 Уплотнение торцевое
12 804709А2С10 Подшипник роликовый игольчатый
13 7522-2201026-10 Крестовина в сборе
На этом разбирательство с путаницей можно было бы завершить, но раз мы всерьез решили облегчить жизнь автовладельцам, то позволим дать себе комплексный совет. Его основная идея в том, что если вы хотите минимизировать частоту ошибок при подборе комплектующих, то вам стоит внимательно отнестись к штатному изделию. На что обращать внимание в первую очередь? А вот это уже вторая, более подробная часть нашего совета…
Обслужи правильно и меняй реже
Задние карданы, вне зависимости от того, какой смысл вкладывается в понятие, страдают гораздо больше передних. Во-первых, здесь больше нагрузка на само изделие. Во-вторых, сюда значительно больше летит грязи, а ведь, как правило, эта составляющая трансмиссии либо открыта полностью, либо защищена от внешнего воздействия по минимуму. И вполне очевидно, что здесь справедливой может считаться поговорка «где тонко, там и рвется». Применительно к нашей ситуации статистика только подтверждает эту сентенцию, и самыми уязвимыми местами могут считаться цапфы-шипы крестовин и их подшипники, установочные отверстия (ушки) вилок, шлиц-соединение. Соответственно мероприятия по продлению сроков эксплуатации вашей кардан-передачи можно выделить в две группы:
|
|
Расшифровывать первый пункт нет надобности, а вот на втором немного задержимся. Он подразумевает регулярные проверки технического состояния узла в целом и каждой его детали по отдельности (подтяжку креплений, визуальную оценку целостности и прочее), а также замену расходных материалов – уплотнений, смазки, изношенного крепежа и так далее. Практически каждый производитель для конкретной модели-модификации предоставляет некую карту периодичности операций. Но необходимо помнить, что это усредненные данные, и сроки могут измениться, к примеру, при стабильном более интенсивном режиме или кратковременной работе на критических показателях.
А еще есть особенности климата, стиль вождения и много форс-мажорных ситуаций, влияющих на скорость расхода смазки и износа автозапчастей. Поэтому не забывайте корректировать сроки и порядок выполнения ТО согласно конкретике использования техники. Изношенные детали следует менять (ремонтировать, если позволяют обстоятельства) незамедлительно, помните, что вы имеете дело с единой системой, где неправильная работа одного элемента непременно сказывается на остальных. И, конечно же, покупать запчасти для ремонта, а также карданные валы-передачи в сборе следует только у проверенного поставщика.
Например, через интернет-магазин (что очень удобно) нашей производственно-торговой компании ООО «Лидер». Все наши товары, это сертифицированные изделия, прошедшие практические испытания, на каждое предоставляется гарантия. Цены при этом приемлемые, а оптовые заказы и постоянное сотрудничество весомый повод для хорошей дополнительной скидки. Работаем с наличными и безналом, предоставляем отсрочки (индивидуальные условия получения), организовываем пересылку покупок во все регионы России. Заявки принимаются на сайте, а также по телефону и Е-мэйл.
Устройство заднего карданного вала
1 6317-2203010-01 Вал карданный
2 201567 Болт М12х1,25-6gх40
3 252137 Шайба 12 ОТ
4 250515 Гайка М12х1,25-6Н
5 500А-2201049-11 Фланец вилки карданного вала
6 4310-2205026-10 Крестовина в сборе
7 4310-2205030-10 Крестовина
8 264040 Масленка
9 5336-2201047 Вилка скользящая
10 131-2205042-Б Уплотнение торцевое
10 131-2205042-Б Уплотнение торцевое
11 6422-2205035 Шайба торцевая
11 6422-2205035 Шайба торцевая
12 804707 К8С10 Подшипник
12 804707 К8С10 Подшипник
13 6422-2201040 Крышка подшипника
13 6422-2201040 Крышка подшипника
14 500А-2202080 Пластина
14 500А-2202080 Пластина
15 6422-2201041 Пластина
16 201514 Болт
17 264020 Масленка 1,3 Ц6Хр
17 264020 Масленка 1,3 Ц6Хр
18 6422-2205034 Кольцо уплотнительное
18 6422-2205034 Кольцо уплотнительное
19 6422-2205088 Кольцо уплотнительное
20 6422-2205013 Вал карданный
21 64255-2205010 Вал карданный в сборе
22 372538 Болт М14х1,5-6gх50
22 372538 Болт М14х1,5-6gх50
23 252138 Шайба 14 ОТ
23 252138 Шайба 14 ОТ
24 250559 Гайка М14х1,5-5Н6Н
24 250559 Гайка М14х1,5-5Н6Н
25 540-2201049-Б Фланец вилка
26 7522-2201026 Крестовина в сборе
26 7522-2201026 Крестовина в сборе
27 700-2201070 Обойма в сборе
27 700-2201070 Обойма в сборе
27 700-2201070 Обойма в сборе
27 700-2201070 Обойма в сборе
28 540-2201027 Уплотнители торцевые
28 540-2201027 Уплотнители торцевые
28 540-2201027 Уплотнители торцевые
28 540-2201027 Уплотнители торцевые
28 540-2201027 Уплотнители торцевые
29 7522.2201035 Шайба
29 7522.2201035 Шайба
29 7522.2201035 Шайба
29 7522.2201035 Шайба
29 7522.2201035 Шайба
30 804709 А1 С 10 Подшипник
30 804709 А1 С 10 Подшипник
30 804709 А1 С 10 Подшипник
30 804709 А1 С 10 Подшипник
30 804709 А1 С 10 Подшипник
31 525-2201040-10 Крышка подшипника
31 525-2201040-10 Крышка подшипника
32 525-2201041-11 Пластина стопорная
32 525-2201041-11 Пластина стопорная
33 340161 Болт М10х1-6gх22
34 64255-2201013 Вал карданный
35 6422-2205034-10 Кольцо уплотнительное
35 6422-2205034-10 Кольцо уплотнительное
36 53205-2205088 Кольцо уплотнительное
37 64221-2205047 Вилка скользящая
38 64255-2218010 Вал карданный в сборе
39 6317-2218047-10 Вилка скользящая
40 6317-2218140 Кольцо
41 64221-2201010 Карданный вал в сборе
gkgk.ru
Распространенные неисправности карданного вала
Утечка масла в сочленении коробки и передней части карданного вала
Встречается на автомобилях со шлицевым соединением, расположенном в коробке или раздатке.
Причины появления протечки:
- Протечка масла происходит вследствие дефекта сальника в коробке. Уплотнительное кольцо со временем дубеет, образуя щель между подвижным штоком кардана и сальником. Устраняется заменой сальника в коробке, раздатке.
- Нарушение зеркала на подвижном штоке (шлицевом соединении) карданного вала. Появление на шлицах заусениц или шероховатостей. Лечиться заменой шлицов. Как временный вариант заусенцы можно зачистить шкуркой «нулевкой», уменьшающий протечку.
Тяжелые удары или стук сразу после включения коробки передач, вибрация при наборе скорости
Основная причина ударов или стуков при нагрузке на карданный вал – люфт!
- Наиболее распространённой причиной является неисправность крестовины карданного вала. При ее разрушении появляется сильный люфт и, как следствие — удары. Необходима замена крестовины.
- Ослабление затяжки болтов карданного вала. Внимательно осмотрите все болты и надежно затяните. Если болты не трогали ближайшее время, то проблема не в них.
- Сильно изношены подвижные шлицы карданного вала. Для устранения неисправности, производиться замена шлицов кардана.
- Сильный люфт в комплекте под подшипник. Обычно сопровождается частой заменой подшипника карданного вала. Лечиться установкой комплекта под опору.
Периодическое или постоянное наличие скрипа
Периодический скрип возникает при нажатии на педаль газа, а при движении накатом пропадает. В некоторых случаях появление скрипа зависит от температуры на улице, а также угла работы шарнира – крестовины или шруса.
- Заклинило крестовину карданного вала. Как правило, сопровождается наличием ржавых подтеков на крестовине. Шприцовка не поможет. Заклинивание означает, что произошла деформация подшипника стакана. Следующим этапом будет ее разрушение. Необходимо как можно быстрее заменить шарнир.
- Подклинивает Шрус кардана в рабочем диапазоне. Перебрать, внимательно осмотреть на наличие выработки и смазать, если не поможет — заменить.
Вибрация – как основная неисправность кардана
Прежде чем искать неисправности карданного вала, убедитесь в отсутствии дисбаланса на колесах.
Если вибрация карданного вала проявляется в определенном диапазоне скоростей (от 60 до 80 км/ч, от 90 до 120 км/ч) – это хорошая вибрация, которую устраняет балансировка карданного вала. Как правило, такого рода вибрация появляется после ремонта карданного вала: замены крестовины, подшипника, укорачивания и удлинения или разборкой-сборкой кардана не по заводским меткам.
Если вибрация началась внезапно с определённой скорости и постоянно увеличивается с ее набором. При этом ремонт карданного вала не производился. Необходимо проверить следующие неисправности:
- Нарушение плавности хода и люфты в крестовинах. Необходимо заменить изношенные шарниры.
- Попадания инородного тела (вплоть до песчинок) при установке кардана на мост, раздатку, коробку. Отчистить от грязи фланцы кардана и приемные фланцы на автомобиле.
- Люфт в подвижных шлицах или неподвижных шлицах (комплекте под опору) карданного вала. Необходима замена шлицевых соединений.
- Отрыв или крайняя степень коррозии балансировочных пластин. Осмотрите кардан, при отрыве пластины, очень хорошо видно место ее крепления. Устраняется балансировкой.
- Налипшая грязь на карданном вале. Очистите вал от грязи.
- Гнутая труба, вследствие механического удара при наезде на булыжник или бордюр. В некоторых случаях лечиться правкой трубы на гидравлическом прессе. В среднем, при деформации трубы более чем на 1,5 миллиметра меняется на новую.
Как удостовериться, что вибрация от кардана
Во время движения по тахометру заметьте величину оборотов двигателя, при которых появляется вибрация. Затем на другой передаче доведите обороты до возникновения такого же явления.
- Если вибрация возникает на одних и тех же оборотах, но на разных передачах, то причина неисправности не в кардане, поскольку скорость его оборотов была разной.
- Если вибрация исчезает или уменьшается при работе на другой передаче при одних и тех же оборотах двигателя, то проверьте выше описанные возможные причины неисправности.
Звон в трубе карданного вала
- Отлетела крышка шлицов, препятствующая попаданию смазки в трубу. Необходимо разрезать кардан, и приварить крышку на место.
- Обрыв или отслоение опоры свинцового сердечника, установленного в трубе для компенсации дисбаланса. Только замена карданного вала.
Звон от карданного вала
Проверить посадку защитного пыльника опоры. Если болтается, выставить и прихватить сваркой.
Скребущий звук
Проверьте, не задевает ли карданный вал картер коробки передач, выхлопную систему по характерным следам.
Вой или свист от привода
- Износ подшипника карданного вала. Необходима замена подвесного подшипника.
- Износ подшипника в раздатке или коробке.
Как определить неисправность подвесного подшипника
Неисправность подшипника карданного вала определяется по характерному шуршащему звуку. Исправный подшипник при вращении практически не издает шум, вращается без усилия, плавно и без подклинивания.
kvs-msk.ru
Карданный вал и его назначение
Карданный вал выполняет роль основного передатчика усилия от КПП либо раздаточной коробки на заднюю ось или редуктор переднего моста, и является неотъемлемой частью устройства задне- и полноприводной трансмиссий. Универсальность и простота конструкции позволяет этой детали уже более века оставаться практически неизменной.
История карданного вала
Первым принцип работы карданного вала описал итальянский ученый Дж. Кардано. Собственно, в его честь и назван этот элемент. Однако большинство историков придерживаются мнения, что автором этого механического устройства был Леонардо да Винчи. Так ли это на самом деле – доказать уже сложно, да и невозможно. Но, интересен еще и тот факт, что помимо Кардано, подобное изобретение представил еще и английский инженер Роберт Хук, который успешно его запатентовал, правда, позже итальянца.
В современных полноприводных автомобилях подвижное соединение кардана, как правило, заменено шарнирами равных угловых скоростей, которые располагаются с обеих сторон вала. В качестве примера можно рассмотреть карданный вал автомобиля Chevrolet Niva.
Первым, кто установил кардан на транспортное средство, был Луи Рено, открыв тем самым, новую эпоху в автомобильной эре. Благодаря своей надежности и простоте с начала XX столетия эта деталь трансмиссии применяется и по сей день.
Как устроен карданный вал
Устройство кардана можно описать следующими деталями: крестовины, вал, уплотнители, крепежные элементы, скользящая вилка и прочие части, их использование зависит от сложности конструкции, которая может быть представлена несколькими секциями. Его габариты зависят исключительно от размеров автомобиля.
Односекционный карданный вал содержит центральную направляющую, к которой примыкают наконечники, соединенные с крестовинами. Данная направляющая представляет собой полую трубу из стали, благодаря чему значительно снижается вес всего кардана. В основном такие валы входят в конструкцию трансмиссии спортивных автомобилей.
Отметим, что карданный вал является одним из самых ремонтопригодных узлов транспортного средства, хотя его ремонт и требует значительного количества нормо-часов, а значит и финансовых затрат. Он без проблем снимается с автомобиля, а для его ремонта достаточно поменять подвесные подшипники и крестовины (рекомендуются к установке крестовины фирм Loebro и GMB, как правило, они ходят намного дольше дешевого «китая»).
Как уже было сказано, конструкция кардана включает в себя крестовые шарнирные механизмы, благодаря которым оба взаимосвязанных между собой вала вращаются с постоянным изменением угла их сопряжения. Максимальный КПД кардана достигается, когда этот угол составляет величину 0-20 градусов. При превышении этой величины возрастает нагрузка на крестовину, что приводит к нарушению балансировки вала и возникновению вибрации на скорости.
В рамках публикации стоит уделить внимание еще одному важному элементу карданной передачи – раздвижному шлицевому соединению. Особенность такой конструкции связана с постоянным изменением пространственного положения подвески при движении. КПП или раздаточная коробка, вал которых агрегатируется с карданом, неподвижно закрепляются на кузове транспортного средства, а задняя ось либо редуктор передней – находятся в сопряжении с подвеской. При наезде на препятствие происходит увеличение расстояния между мостом и КПП, следовательно, длина кардана также должна увеличиться. Для этого и применяется такое соединение.
К не менее важным элементам кардана также относится его подвесной подшипник, благодаря которому каждая из секций вала имеет жесткую опору, всегда остается на своем месте, и свободно вращается. Крепление подшипника осуществляется к кузову.
Плюсы и минусы использования кардана
Главным плюсом всех систем карданной передачи является их высокая стойкость к повышенным нагрузкам, особенно это важно для большегрузных автомобилей, таких как микроавтобусы и грузовики. Наверное не зря даже все лимузины имеют заднеприводную трансмиссию, ведь при довольно большой массе транспортного средства, которое, к тому же еще имеет мощный силовой агрегат, использование карданного вала в качестве привода – самый оптимальный вариант.
А единственным минусом карданной передачи является ее дополнительная масса, которая увеличивает вес транспортного средства. Так же машины с карданным валом имеют несколько иную конструкцию кузова: специальный, проходящий внутри салона от коробки передач до заднего сидения тоннель, который приносит определенные неудобства задним пассажирам, увеличивает вибрацию и уровень шума в дороге. Помимо этого карданный вал довольно сложный и дорогостоящий механизм хоть и ремонтопригодный.
Распространенные неполадки и особенности обслуживания карданного вала
Дабы увеличить эксплуатационный ресурс крестовин кардана и подвижного шлицевого соединения необходимо обслуживать их после каждых 10 тыс. км пробега, в случае, когда такое обслуживание предусмотрено. На обслуживаемых крестовинах располагаются специальные масленки-контейнеры. Их следует заполнять густым смазывающим составом, например Литолом. Но, большинство карданов на современных транспортных средствах не подлежат обслуживанию.
Отметим, что после любого ремонта карданного вала, он нуждается в балансировке, которая проводится на специальном стенде. В случае появления стука либо отчетливых шумов в районе кардана необходимо обратиться в ближайший автосервис для диагностики. Ремонт карданной передачи стоит недешево, поэтому необходимо следить за состояние этого элемента и не подвергать его чрезмерным нагрузкам.
Принцип работы карданной передачи (карданного вала):
autoportal.pro
Назначение муфты кардана и принцип ее работы
Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту [email protected].
string(10) "error stat"
Муфта карданного вала представляет собой один из элементов трансмиссии, деталь из эластичного материала (резины), расположенную на лицевой стороне карданного вала в сборном виде. Назначение муфты заключается в повышенном смягчении постоянных ударных нагрузок при работе различных механизмов трансмиссии и одновременно обеспечивает мягкое повторение крутящего момента. С практической стороны муфта кардана обеспечивает эластичность соединений всех компонентов трансмиссии при вращении карданного вала.
Конструктивные особенности
В качестве основного материала муфты карданного вала служит резиновая основа повышенной прочности и износостойкости с упругими компонентами, на которой симметрично расположены металлические втулки с прорезями. Стяжные болты обеспечивают плотное крепление муфты, которое является обязательным условием для обеспечения стабильной передачи крутящего момента на ведущий мост. Центрирование муфты достигается разнонаправленным выставлением шести стяжных болтов при креплении.
Принцип работы
Внешне муфта карданного вала представлена универсальным и разносторонним механизмом с упругим компонентом. Такая конструкция детали обеспечивает плавный синхронный ход наравне с крутящим моментом двигателя и одновременно эластичность соединений. Для муфты эластичной кардана характерны следующие особенности:
- Смягчение ударов и толчков на стыке элементов трансмиссии путем подбора зазора для восполнения радиальных, осевых и угловых изменений в межрабочий интервал механизмов, инициированных крутящим моментом в процессе работы двигателя. Это позволяет понизить нагрузку в приводах механизмов даже в тех случаях, когда имеет место значительное радиальное отклонение кардана.
- Кинетическая энергия, полученная муфтой от механизмов трансмиссии при толчках, аккумулируется ею и преобразовывается в потенциальную энергию, результатом чего становится деформация упругих элементов муфты. В дальнейшем преобразованная энергия полностью расходуется на восстановление исходной формы упругих частей муфты. Благодаря такому процессу преобразования полученная муфтой энергия не передается механизмам в виде отдачи, которая могла бы привести к помехам в работе трансмиссии и повреждению ее механизмов.
- Эластичный материал муфты кардана также локализует и значительно снижает вибрационные волны, которые возникают в процесс восстановления исходной формы ее упругих частей.
Исходя из своих особенностей, муфта кардана простое и доступное средство для значительного снижения динамических нагрузок в механизмах, деталях и их узлах. Это свойство имеет большое значение, особенно для автомобилей с задним приводом, в котором муфта карданного вала также обеспечивает плавную передачу крутящего момента от редуктора на ведущий мост.
Применение
Муфты используют в механизмах генератора и компрессора, работающих на дизельном двигателе. Также они распространены в любом транспортном средстве: электровозы, морские суда, спецмашины. Но наибольшую значимость муфта получила в качестве механизма для плавной работы в приводах автомобиля. Они надежно блокируют вибрации, смягчают взаимодействие механизмов на стыке и одновременно сохраняют свои жесткость при крутящем моменте. Несмотря на значительные нагрузки, муфта карданного вала вынослива для любых нагрузок и неприхотлива к техническому обслуживанию, а на случай расхода эксплуатационного ресурса подлежит замене на новую деталь.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Поделиться с друзьями:
swapmotor.ru