Назначение карданной передачи автомобиля: Карданная передача - устройство, назначение, виды передач, работа

Содержание

4. Расчёт карданной передачи. Конструирование и расчет автомобиля

Назначение и устройство карданной передачи

16 октября, 2012

Как известно из общего устройства автомобиля, блок двигатель — сцепление — коробка передач крепится к раме и находится на некотором расстоянии от заднего (ведущего) моста, упруго, через рессоры, связанного с рамой (рис. 148-а).

При движении автомобиля взаимоположение коробки и ведущего моста не остается постоянным, угол между валом, соединяющим эти агрегаты, и продольной осью автомобиля изменяется. Для передачи вращения из коробки ведущему мосту служит карданное устройство.

Передача вращения под переменным углом осуществляется специальным карданным шарниром (сочленением). Наиболее употребительный тип карданного шарнира изображен на рис. 148-б. Кольцо 1 имеет четыре шипа 2, 3, 4 и 5, охватываемые втулками 6, 7, 8 и 9; ведущий вал несет вилку, в которой расположены втулки 7 и 9 с шипами 2 и 4. Ведомый вал, называемый карданным, имеет такую же вилку со втулками 6 и 8 и шипами 3 и 5; кольцо с шипами передает вращение от ведущего вала А ведомому Б. Такое крестообразное расположении вилок позволяет им качаться во взаимно перпендикулярных плоскостях и передавать вращение под переменным углом между валами. Из рис. 148-а видно, что приближение ведущего моста к раме уменьшает длину карданного вала, а удаление — увеличивает. Это обстоятельство заставляет соединять вилку с карданным валом шлицами; благодаря такому соединению допускается проскальзывание карданного вала относительно вилки без нарушения их общего вращения.

На протяжении одного оборота (см. рис. 148-е), расстояние r от середины шипа до оси ведущего вала меняется от максимума до минимума, тем меньшего, чем больше угол между валами. Это явление служит причиной неравномерного вращения карданного вала: угловая скорость его колеблется в некоторых пределах (при постоянной угловой скорости вторичного вала коробки). Чтобы обеспечить равномерное вращение вала главной передачи и допустить поворот ведущего моста относительно своей оси, в некоторых автомобилях ставят два шарнира: один — в начале карданного вала (у коробки передач), а второй — в конце, перед главной передачей; при этом вилки карданного вала должны быть расположены в одной плоскости.

Рис. 148. Схема устройства и действия карданной передачи.

Рубрики: Карданная передача | Теги: ведомый, карданный, передача, переменный, угловой, устройство

КГТУ им

Рис. 7.1. Расположение карданных передач на автомобилях: а — в двухосном с приводом на заднюю ось; б — в двухосном с приводом на обе оси — в трехосном с приводом на все оси. 1 — коробка передач; 2 — промежуточный карданный вал; 3, 11 — промежуточные опоры; 4 — основной карданный вал; 5, 7, 9 — ведущие мосты; 6 — карданный вал привода переднего моста; 10, 12 — дополнительные карданные валы

ТЕМА 7

Карданные передачи

7.1. Назначение и расположение

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от одного механизма к другому, если оси их валов изменяют взаимное положение или не лежат на одной прямой.

Карданная передача чаще всего соединяет ведомый (вторичный) вал коробки передач или раздаточной коробки с ведущим валом главной передачи моста.

Коробка передач крепится на раме (кузове), а ведущий мост присоединен к раме или кузову через подвеску и может перемещаться относительно рамы. Поэтому, при движении автомобиля взаимное положение этих механизмов изменяется.

Примеры расположения карданных передач показаны на рис 7.1.

7.2. Карданные шарниры

Карданные шарниры это устройства, обеспечивающие передачу крутящего момента между валами, если оси их пересекаются под углом. Различают карданные шарниры равных и неравных угловых скоростей. Последние бывают жесткими и упругими рис 7.2.

Жесткий карданный шарнир неравных угловых скоростей передает момент через подвижные соединения жестких деталей. Он состоит из вилок 3 и 5 рис. 7.2б, в отверстия которых вставлены концы А, Б, В и Г соединительного элемента – крестовины 4. Вилки жестко закреплены на валах 1 и 2.

При повороте вала 1 вокруг своей оси на угол

α вал 2 поворачивается вокруг своей оси на угол β.

Соотношение между углами определяется выражением tg

α = tg β·cos γ, где γ — угол наклона оси вала 2 относительно оси вала 1. Из выражения следует, что каждые 90º поворота вала 1 угол β становится то больше, то меньше угла α, то равен ему. Следовательно, при равномерном вращении вала 1 вал 2 вращается неравномерно, его частота меняется по синусоидальному закону. Неравномерность тем больше, чем больше угол γ.

Чтобы избежать неравномерного вращения ведущих колес автомобиля в карданной передаче устанавливают два карданных шарнира, причем так, чтобы углы

γ₁ и γ₂ (рис 7.2а) были равны, а вилки карданных шарниров, закрепленные на неравномерно вращающемся валу 5, располагались в одной плоскости.

Углы

γ для жестких карданных шарниров могут достигать 15…20°.

Упругие карданные шарниры устанавливают при

γ = 2…3°. Их действие основано на упругой деформации специальных соединительных элементов 2.

Одновременно эти элементы выполняют функции дополнительных гасителей крутильных колебаний.

Типовая конструкция карданного вала показана на рис. 7.4, а конструкция простейшей карданной передачи с промежуточной опорой в виде, так называемого подвесного подшипника показана на рис.7.3.

Карданные шарниры равных угловых скоростей исключают неравномерность вращения ведомого вала карданной передачи. Принцип действия карданного шарнира равных угловых скоростей показан на схеме рис 7.2в. Валы 1 и 2 соединены между собой рычагами 3 и 4. Рычаги контактируют между собой в точке Б. При вращении валов линейная скорость точки Б одинакова для обоих рычагов, т. е. V

= ω₁·b = ω₂·a. Равенство угловых скоростей ω₁ = ω₂ возможна, если b = a. Это условие выполнимо, если угол Θ равен углу Ψ, т.е., если точка Б контакта рычагов лежит на биссектрисе угла 180 — γ. При вращении точка Б должна перемещаться по биссекторной плоскости. Конструктивно это условие можно выполнить разными способами.

На рис 7.5 изображен шариковый карданный шарнир равных угловых скоростей с делительными канавками. На рис.7.5а показан продольный разрез и детали шарикового карданного шарнира равных угловых скоростей с делительными канавками. Здесь вилки 1 и 5 имеют по четыре делительные канавки 2 и 4, средние линии которых представляют собой окружности с центрами О₁ и О₂, равноудаленные от центра шарнира О. При сборке шарнира в канавки вилок, расположенных под прямым углом, закладывают четыре рабочих шарнира 3. Предварительно между вилками устанавливают центрирующий шарик 6 на штифт 8, который входит в отверстие шарика 6 и одной из вилок. От осевых смещений штифт 8 удерживается штифтом 7. Так как рабочие шарики расположены симметрично относительно центра шарнира, то при передаче момента под углом центры шариков, 3 описывают окружности, которые находятся в биссекторной плоскости (рис 7.5б).

При этом, в передаче момента участвуют только два шарика. Такой шарнир работает до углов между валами до 40

º.

На рис 7.6 показана другая конструкция шарикового карданного шарнира равных угловых скоростей. Он называется шарниром с делительным рычажком. Здесь в передаче крутящего момента участвуют все шарики (6 штук), что уменьшает контактное напряжение и увеличивает срок службы шарнира.

На рис 7.6а показаны детали шарнира, а на рис 7. 6б его расположение в приводе ведущего управляемого колеса. Детали шарнира расположены в чашке 1, имеющей на внутренней поверхности шесть меридиональных сферических канавок. Такие же канавки сделаны в обойме 3, в шлицевое отверстие которой входит ведущий вал. Делительное устройство, устанавливающее шарики 4 в биссекторной плоскости, состоит из сепаратора 2, сферической чашки 5 и делительного рычажка 6. Делительный рычажок сферическими поверхностями входит в гнезда ведущего и ведомого вала и в отверстие сферической чашки 5. Пружиной 7 он прижимается к ведомому валу. Длины плеч рычажка 6 подобраны таким образом, что при передаче момента под углом рычажок 6 поворачивает сепаратор 2 с шариками 4 на угол, равный половине угла между осями ведущего и ведомого вала, т.е. он устанавливает шарики в биссекторной плоскости. Такой шарнир работает до углов 35

º.

На рис 7. 7 показан третий тип карданного шарнира равных угловых скоростей, так называемый кулачковый карданный шарнир.

Здесь изображен шарнир привода ведущего управляемого колеса автомобиля Урал 375. Шарнир состоит из вилок 2 и 6, связанных с наружной 1 и внутренней 7 полуосями. В вилки вставлены кулаки 3 и 5. В пазы кулаков входит диск 4, представляющий собой промежуточное звено шарнира.

Можно привести еще много конструктивных решений шарниров равных угловых скоростей, например, в приводе передних ведущих управляемых колес автомобиля «Нива», «ВАЗ»-2121 применен в качестве внутреннего шарнира карданной передачи шарнир, позволяющий совершать осевые перемещения при уменьшении расстояния между мостом и управляемыми колесами (рис 7.8).

Рис. 7.3. Карданная передача автомобиля ВАЗ – 2101: 1,3 – вилки, 2 – резиновый соединитель, 4 – промежуточная опора.

Рис. 7.4. Карданный вал: 1,7 – скользящая и фланцевая вилки, 2 – крестовина, 3 – сальник, 4 – игольчатый подшипник, 5 – стопорное кольцо, 6 – труба вала.

Рис. 7.8. Привод переднего колеса автомобиля «ВАЗ»–2121, «Нива»: а – конструкция; б – схема наружного шарнира. 1,7 – внутренний и наружный шарнир, 2,5 – защитные чехлы, 3,6 – защитный кожух, 4 – вал.

Хомут кардана и приводной вал

Исследование

[6]. Kepceler et al. изучили расчет напряжения и ресурса элементов системы трансмиссии

полноприводного автомобиля [7].

Некоторые исследователи изучали приводные валы. Среди них Vogwell [8] провел исследование отказавшей оси

и получил напряжения на оси с помощью метода численного анализа. Nanaware и Pable [9] исследовали

усталостные трещины на задней оси трактора.Основной причиной наблюдаемых трещин на осях были

циклических напряжений, возникших на оси. Погрешности термообработки наблюдались на 80–85% вышедших из строя осей. Оси

обычно ломались в местах шпоночных пазов.

Проведены исследования для альтернативной конструкции и производства карданного вала, который является самым большим элементом системы

для автомобилей с задним приводом. Ли и др. [10] предложен вал из композита с алюминиевой матрицей

.Они провели анализ напряжений в предлагаемом валу методом конечных элементов. Использование этого одинарного вала

вместо обычного двухсекционного вала позволило снизить вес на 75% и увеличить пропускную способность

по крутящему моменту на 160%. Кроме того, новый вал имеет меньшее влияние агрессивной среды.

Как видно на рис. 1, карданный вал соединен с коробкой передач и ведущим валом дифференциала через два карданных шарнира

. Хуммель и Часапис [11] исследовали конструкцию универсальных шарниров. У них есть

с некоторыми предложениями по конструкции конфигурации и оптимизации универсальных шарниров с производственными допусками

Приводные валы используются для передачи движения от дифференциала к колесам. Валы работают с движением автомобилей

. При работе вала возникают скручивающие, изгибающие и нормальные силы [12]. Силы

вызывают комбинацию нормальных напряжений и напряжений сдвига, которые циклически действуют на вал.Устройства для

, поддерживающие опорные колеса на ведущих осях и обеспечивающие тяговое усилие, включают использование ступицы оси

, установленной на корпусе оси и поддерживаемой шариковыми или роликоподшипниками. Полуоси оси расположены с каждой стороны конечного привода

, чтобы передавать движение опорным колесам. Существует три основных способа крепления оси

ступиц колес к кожуху заднего моста. Это полу-плавающая втулка оси, трехчетвертно-плавающая втулка моста, полностью плавающая втулка

. На рис. 2 показана полуплавающая ось с шарикоподшипником.

Карданный шарнир, с другой стороны, состоит из двух вилок или вилок из кованой стали, соединенных с двумя валами

, которые соединены и расположены под прямым углом друг к другу. Эти две коромысла соединяет паук. Поскольку рычаги

крестовины расположены под прямым углом, во время каждого оборота будет четыре крайних положения, когда все угловое движение

будет восприниматься только одной половиной сустава.Это означает, что крестовина качается на

вперед и назад между этими крайними значениями, и поэтому частота вращения выходного вала

будет увеличиваться или уменьшаться вдвое за один оборот. Трение из-за трения между крестовиной и отверстиями вилки минимизируется за счет установки игольчатых роликоподшипников

между упрочненными шейками крестовины и закаленными крышками подшипников, запрессованными в отверстия

вилки.

В данном исследовании проведен анализ разрушения вилки карданного шарнира и приводного вала автомобильной трансмиссии

(рис. 3 и 7). Спектроскопический анализ, металлографический анализ и измерение твердости —

ед. Измерения для каждой детали. Для определения напряженных условий на разрушенном участке также выполняется анализ напряжений

методом конечных элементов.

Рис. 1. Элементы системы силовой трансмиссии: (а) двигатель с передним приводом и передний привод (б) продольно-передний двигатель с приводом на передние колеса

H. Bayrakceken et al. / Анализ технических неисправностей 14 (2007) 716–724 717

Универсальные (U) шарниры — мост и ведущий вал · BlueStar Inspections

Приводные валы и карданные шарниры присутствуют на большинстве автомобилей с задним и полным приводом.Универсальный шарнир (U-образный шарнир) — это механическое соединение, используемое для соединения валов, которые вращаются и выровнены под разными углами друг к другу. Карданный шарнир компенсирует перекос между валами в любом направлении. U-образные шарниры можно использовать, когда валы соосны примерно на 30 градусов или меньше, а в идеале — как можно ближе к центру. Карданные шарниры используются на передних полуосях некоторых автомобилей, а также на передних и задних карданных валах. Они представляют собой точку соединения, обеспечивающую плавную передачу крутящего момента.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) — это другой вид соединительных шарниров, аналогичный карданным шарнирам. ШРУСы также компенсируют изменения рулевого управления и встречаются на переднеприводных и полноприводных автомобилях, а также на многих полноприводных автомобилях.

Ведущий вал и карданные шарниры соединяют трансмиссию с задней ведущей осью на большинстве автомобилей с задним приводом. Во многих полноприводных автомобилях также используются приводные валы с U-образными шарнирами, с одним приводным валом между раздаточной коробкой и задним ведущим мостом, а вторым ведущим валом между раздаточной коробкой и передним ведущим мостом.Приводной вал также известен как карданный вал. Некоторые полноприводные автомобили также используют U-образные шарниры для соединения валов передней оси с передними колесами, и эти U-образные шарниры позволяют передавать крутящий момент на передние колеса при их повороте.

Приводные валы и карданные шарниры обеспечивают эффективное и надежное средство передачи крутящего момента двигателя на ведущие оси. Карданные шарниры позволяют приводным валам перемещаться вверх и вниз вместе с подвеской, когда вал вращается, поэтому мощность может передаваться, даже когда ведущий вал не находится под тем же углом, что и его точка соединения.Некоторые приводные валы также имеют шарнирное соединение, вилку, которая скользит по шлицам выходного вала трансмиссии или шлицам приводного вала, что позволяет приводному валу незначительно изменять длину при изменении высоты подвески транспортного средства. Карданные шарниры и шарниры скольжения служат для уменьшения износа трансмиссии и коробок передач вашего автомобиля. U-образные шарниры обычно имеют вид знака + или креста и изготовлены из высокопрочной закаленной стали. У них есть четыре стальных чашки подшипника с крошечными игольчатыми подшипниками, размещенными вокруг стенки чашки.Эти чашки прижимаются к четырем круглым стальным опорным поверхностям, с которыми контактируют игольчатые подшипники, и содержат специальную смазку. На каждой чашке есть уплотнение, предотвращающее вытекание смазки. Чашки вращаются на каждой опорной поверхности и допускают переменное перемещение в зависимости от угла. Чашки удерживаются в каждом плече коромысла, и на каждом коромысле есть два плеча. В трансмиссии, в коробке передач и на приводном валу имеется вилка. Хомуты также присутствуют на осях с U-образным шарниром на главном полуоси и более короткой цапфой на колесе.Карданные шарниры, используемые на большинстве современных автомобилей, смазываются на весь срок службы на заводе и не требуют периодической смазки. Даже если карданные шарниры автомобиля не подлежат смазке, их следует проверять при каждой замене масла. Внедорожники и пикапы иногда имеют масленки на шарнирах карданного вала. Их следует смазывать при ремонте автомобиля. Сменные карданные шарниры также могут поставляться с масленками, поэтому важно проверить все карданные шарниры автомобиля на наличие масленок, даже если масленки изначально не были установлены на транспортном средстве.

Симптомы неисправного карданного шарнира включают скрипящий звук при движении на малых скоростях или при ускорении после остановки, лязг при переключении на любую передачу, ощущение дрожи или вибрации при ускорении или движении, щелкающий звук в передней части автомобиль при повороте или следы ржавчины, выходящей из уплотнений смазки. Если на вашем автомобиле проявляются какие-либо из этих симптомов, как можно скорее обратитесь к сертифицированному специалисту ASE для осмотра. Игнорирование предупреждающих знаков неисправного карданного шарнира может привести к отделению приводного вала от автомобиля, в результате чего вы окажетесь в затруднительном положении, что приведет к более дорогостоящему ремонту и, возможно, к повреждению автомобиля.

Наиболее частой причиной выхода из строя карданного шарнира является отсутствие или потеря смазки. Если вы планируете купить подержанный автомобиль, оснащенный приводным валом (передним и / или задним) с карданными шарнирами, попросите сертифицированного специалиста ASE осмотреть приводной вал на предмет повреждений и осмотреть карданные шарниры, в том числе переднюю U-образную. -соединения, присутствующие на полноприводных автомобилях, на люфт, шум, сломанные уплотнения смазки и повреждения. Автомобиль также должен пройти тестовую поездку, и, если он оснащен полным приводом, его следует задействовать, чтобы прислушиваться к любым необычным шумам.

Трансмиссия, трансмиссия и трансмиссия: различия, которые вам нужно знать

Говоря о системах, которые приводят в действие ваш автомобиль, вы также много услышите о двигателе и трансмиссии. Ваша машина не заведется, если ни один из них не работает. Однако система привода, которая часто наименее понятна, но не менее важна, — это трансмиссия. Это то, что передает мощность (крутящий момент) от двигателя и трансмиссии на ведущие колеса, которые в конечном итоге приводят в движение автомобиль.

Во-первых, это помогает понять различия в терминах «трансмиссия», «трансмиссия» и «трансмиссия». Эти три часто используются как взаимозаменяемые, хотя на самом деле это не одно и то же. Вот краткое описание этих терминов:

Трансмиссия — Все, что приводит в движение автомобиль, включая двигатель, трансмиссию и компоненты трансмиссии (дифференциалы, полуоси и шарниры, которые мы объясним позже).

Трансмиссия — Это трансмиссия без двигателя, что означает, что она включает трансмиссию и компоненты трансмиссии.

Трансмиссия — Это трансмиссия без трансмиссии, то есть она включает только те компоненты трансмиссии, которые мы собираемся описать.

Легко понять, почему приведенные выше термины используются как синонимы, потому что все они работают для достижения одной и той же цели — заставить транспортное средство двигаться. Однако, как видите, есть различия, которые стоит понять. Имея это в виду, мы хотим сосредоточиться конкретно на трансмиссии и ее ключевых компонентах.

Приводной вал — Это вал, который соединен с трансмиссией и является первым компонентом, передающим мощность на дифференциалы, полуоси и колеса.

Дифференциал (и) — Дифференциал регулирует мощность отдельных колес с обеих сторон автомобиля во время движения для обеспечения устойчивости, энергоэффективности и более плавных ходовых качеств. Если у вас переднеприводный автомобиль, у него будет передний дифференциал. Если это задний привод, то у него будет задний дифференциал. Если он полноприводный, то у него будут передний и задний дифференциалы. Полноприводные автомобили будут иметь так называемую раздаточную коробку как часть системы трансмиссии, которая помогает контролировать крутящий момент для всех четырех колес по отдельности.

Полуоси — Полуоси соединены с обеих сторон дифференциала и обращены к каждому колесу. Они вращаются независимо друг от друга в зависимости от управления дифференциалом.

Карданный шарнир — Этот гибкий шарнир, также известный как универсальный шарнир, передает мощность и позволяет изменять углы карданного вала.

ШРУСы — Также известные как шарниры равных угловых скоростей, они также являются частью карданного вала.Они могут изгибаться в любом направлении, при этом ведущие колеса вращаются с постоянной скоростью.

Если ваш автомобиль вялый, переключается не плавно или управление кажется неуместным, механик обычно осматривает систему трансмиссии, включая саму трансмиссию и различные компоненты трансмиссии. Это сложная головоломка. Любая отдельная деталь, которая выходит из строя или смещена, может вызвать приливную волну дополнительных проблем по всему автомобилю. При первых признаках каких-либо проблем вы должны отнести свою машину к специалисту по ремонту автомобилей, например Fox Run Auto в Bear, DE.

Независимо от того, связана ли проблема с трансмиссией, трансмиссией, двигателем или чем-то еще, технические специалисты Fox Run Auto определят источник проблемы и порекомендуют необходимый автомобильный ремонт.

Если вы считаете, что у вас есть трансмиссия или другая трансмиссия / трансмиссия, позвоните в Fox Run Auto сегодня по телефону (302) 597-9205 или запишитесь на сервисное обслуживание онлайн.

Карданный вал и приводной вал (автомобиль)

Привод, дифференциал и ведущие колеса

Карданный вал соединяет коробку передач с шестернями главной передачи автомобиля через карданный шарнир и служит карданным валом. Карданный шарнир позволяет передавать привод под переменным углом. Приводная система представляет собой устройство для передачи ведущей тяги от опорных катков к кузову транспортного средства. Главная передача — это система трансмиссии между карданным валом и дифференциалом. Механизм дифференциала встроен в центральную часть главной передачи. Это позволяет колесам вращаться с разной скоростью, не мешая движению транспортного средства при повороте. В случае привода на задние колеса задний мост является «живым», который, помимо поддержки веса транспортного средства, содержит шестеренчатый и валовой механизм для привода опорных колес.В главе рассматриваются все эти подсистемы для системы заднего привода. Также кратко представлены переднеприводные и полноприводные системы.
26,1.

Карданный вал и приводной вал

Карданный вал, иногда называемый карденовым валом, передает мощность от коробки передач на заднюю ось. Обычно вал имеет трубчатое сечение и изготавливается из одной или двух частей. Двухкомпонентная конструкция поддерживается в средней точке резиновым подшипником.Короткие приводные валы используются для передачи мощности от главной передачи на опорные колеса как в переднем, так и в заднем приводе.
26.1.1.

Карданные валы

Этот вал должен быть прочным, чтобы противостоять скручивающему действию крутящего момента, и он должен быть упругим, чтобы поглощать крутильные удары. Он должен противостоять естественной тенденции провисать под собственным весом, поскольку вибрация возникает, когда центр тяжести не совпадает с осью вала.
Обычно используется карданный вал с трубчатым сечением, потому что он (i) малый вес, (ii) обеспечивает большое сопротивление перекосу, особенно провисанию, (Hi) имеет хорошую прочность на скручивание, и (iv) обеспечивает низкое сопротивление (низкая инерция) к изменениям угловой скорости, которые возникают при использовании муфты крючкового типа для привода вала. Поскольку карданный вал часто вращается с высокой скоростью, особенно во время использования повышающей передачи, он должен изготавливаться и ремонтироваться в соответствии с проектными спецификациями и пределами хорошей балансировки.
Даже после идеального статического выравнивания вал прогибается (т. Е. Образует дугу) в центре из-за собственного веса. Когда это провисание становится чрезмерным, вращение вала вызывает увеличение изгиба из-за центробежного эффекта. Эта деформация, или биение вала, вызывает вибрацию, которая становится серьезной по мере приближения к скорости вращения. Критическая скорость, при которой возникает это состояние, зависит от двух важных параметров, то есть среднего диаметра трубы и длины вала.
Поскольку карданные валы дорожных транспортных средств достаточно длинные и обычно работают с высокой скоростью, завихрение может происходить при определенной критической скорости.Это создает изгибающие напряжения в материале, которые превышают напряжения сдвига, вызванные передаваемым крутящим моментом. В то время как критическая скорость увеличивается с уменьшением массы вала, момент инерции секции увеличивается. Следует уменьшить склонность карданного вала к завихрению, для этого он должен быть трубчатым и идеально сбалансированным.
Критическая скорость карданного вала изменяется прямо пропорционально диаметру трубы и обратно пропорционально квадрату длины.Поэтому диаметры выбираются как можно большими, а длина как можно короче, чтобы поддерживать критическую частоту скорости вала выше диапазона скорости движения. Карданные валы длиной более 1,5 м между карданными шарнирами вызывают проблемы с дисбалансом. Длина вала сведена к минимуму за счет использования удлиненного картера трансмиссии и центрального универсального шарнира с карданными валами, состоящими из двух частей. При использовании центральный универсальный шарнир поддерживается центральным опорным подшипником, который изолирован от шасси автомобиля.НКТ карданного вала обычно прокатывают из плоского листа, выпрямляют с точностью до 0,25 мм, биение и балансировку с точностью до 0,00018 кг-м. Это удерживает центр масс очень близко к центру продольной оси, чтобы минимизировать завихрение. Критическая скорость дается формулой,

Гребные валы сконструированы таким образом, что расчетная критическая скорость примерно на 60 процентов выше, чем частота вращения двигателя при максимальной мощности. Гребные валы также могут быть спроектированы для заданного номинального крутящего момента, который представляет собой крутящий момент, необходимый для их напряжения до предела упругости.

Для многих автомобилей с задним и полным приводом требуется длинный карданный вал, который соединяет коробку передач и главную передачу. В таких ситуациях приводная линия обычно разделяется, и для поддержки вала в точке разделения устанавливается подшипник (рис. 26.1). Этот подшипник установлен из резины, чтобы поглотить любую вибрацию, которая в противном случае передавалась бы на тело.
Хотя движение оси ограничено задним валом и универсальные шарниры приспособлены для компенсации этого движения, необходимы дополнительные шарниры на переднем валу, чтобы учесть небольшой изгиб кузова автомобиля. Практически невозможно поддерживать правильные углы поворота кулачковых муфт, установленных на двухсекционный вал, поэтому во многих устройствах используются одно или несколько ШРУСов.
Составной карданный вал, показанный на рис. 26.2, является альтернативой раздельной конструкции. Трубчатый вал изготовлен из эпоксидной смолы, усиленной стекловолокном и углеродным волокном, и прикреплен к стальной втулке для соединения с универсальными шарнирами. Преимущества композитного вала по сравнению с обычным двухкомпонентным стальным валом:
(i) Снижение веса примерно на 50 процентов.
(ii) Высокая внутренняя амортизация.
(Hi) Хорошие характеристики шума, вибрации, резкости (NVH). (iv) Исключительная коррозионная стойкость.
Пример 26.1. Автомобильный двигатель развивает максимальный крутящий момент 162 Нм. Низкое передаточное число трансмиссии составляет 2,75, а передаточное число задней оси — 4,25. Эффективный радиус колеса составляет 0,325 м, а коэффициент трения между шиной и дорожным покрытием составляет 0,6. Если допустимое напряжение сдвига
составляет 32373 x 104 Па, определите максимальный диаметр вала, предполагая, что нагрузка близка к скручивающей.Какая максимально допустимая нагрузка на каждое колесо?
Решение.
Общее передаточное число = 2,75 x 4,25

Рис. 26.1. Характеристики карданного вала. А. Карданные валы. B. Перемещение задней оси.

Пример 26.2. Двигатель развивает 29,5 кВт при 2000 об / мин при максимальном крутящем моменте. Передаточное число нижней передачи составляет 3: 1, а передаточное число задней оси — 4,5: 1. Нагрузка на каждую ведущую ось составляет 7357,5 Н при полной загрузке автомобиля. Диаметр опорного колеса над шинами составляет 0,71 м, а коэффициент сцепления шины с шиной равен 0.6. Если допустимое напряжение материала вала
не может превышать 22072,5 x 104 Па, найдите диаметр полуоси.

Решение.

Оба вместе создают максимальное напряжение в центре, которое слишком мало по сравнению с расчетным напряжением. И снова интенсивность напряжения сдвига из-за кручения максимальна на поверхности и равна нулю в центре оси. Таким образом, вал вполне безопасен при прямом срезе.
Диаметр оси — 35,3 мм. Ответ
26.1.2.

Приводные валы

Эти валы сравнительно короткие по длине, и там, где пространство ограничено, они сделаны сплошными, чтобы обеспечить зазор для движения подвески, в противном случае часто используется легкая трубчатая секция. Небольшое расстояние между опорным колесом и картером главной передачи в сочетании с большим перемещением опорного колеса из-за отклонения подвески приводит к максимальному углу поворота универсальных шарниров и большому разбросу длины вала.ШРУС на каждом конце приводного вала соответствует требованиям по углу, а врезной ШРУС учитывает изменение длины. В заднеприводных автомобилях с независимой задней подвеской необходим приводной вал для соединения опорного колеса с фиксированным бортовым приводом. На этих автомобилях обычно на каждом конце приводного вала встроены ШРУСы погружного типа.
26.1.3.

Вибрация карданного вала

Небольшие легковые автомобили, короткие фургоны и грузовики оснащены одним карданным валом с скользящим шарниром на переднем конце без какой-либо нежелательной вибрации.Автомобили с более длинной колесной базой требуют более длинного карданного вала, который имеет тенденцию провисать и завихряться при определенных условиях эксплуатации (рис. 26.3). В результате в кузове транспортного средства возникают резонансные колебания, так что тело вибрирует при вращении вала.
Основные факторы, ответственные за резонансную частоту гребного вала, вызывающую вибрацию, можно сгруппировать следующим образом:
(i) Факторы, относящиеся к гребному валу: (а) диаметр и длина вала,
(6) балансировка собранного вала и шарниров, и (c) сопротивление вала изгибу.

Рис. 26.3. Простой неразъемный карданный вал с одним шарниром скольжения и двумя универсальными шарнирами.
(ii) Факторами, относящимися к кузову транспортного средства, являются
(a) тип и форма конструкций кузова, усиление
коробчатых секций и т. Д., (6) расположение компонентов в конструкции кузова,
и
(c ) характеристики виброзажима трансмиссии, обеспечиваемые опорами двигателя и трансмиссии, изоляцией панели втулок пружин и т.д. вал так, чтобы он вращался вокруг продольной оси вала.Эксцентриковое отклонение вала увеличивается с увеличением скорости, в результате чего также увеличивается центробежная сила. Таким образом, эффект накапливается и прогрессирует до тех пор, пока завихрение не станет критическим, вызывая сильную вибрацию.
Факторы, ответственные за смещение центра тяжести горизонтально поддерживаемого круглого вала между подшипниками на одну сторону от центральной оси, следующие.
(a) Провисание вала между центрами.
(b) Неравномерная толщина стенок вокруг трубчатого бесшовного вытянутого гребного вала.
(c) Количество сварочного металла не может быть эквивалентно массе на противоположной стороне трубчатого вала, свернутого из плоского листа.
(d) Эксцентриситет вала по отношению к оси вращения, возникающий, если трубчатый вал прижимается к выемкам поворотного вала универсального шарнира, которые были повернуты между незакрепленными центрами.
(e) Если вилки шарниров и цапфы собраны очень немного в одну сторону, когда универсальные шарниры установлены на концах вала, которые затем опираются на подшипники.
(/) Если зазор между шлицами с наружной и внутренней резьбой позволяет валу смещаться в ограниченной степени, когда на одном конце вала используется скользящая муфта.
Критическая скорость вращения вала обратно пропорциональна квадрату длины вала. Например, если вал с критической скоростью вращения 6000 об / мин удваивается по длине, критическая скорость вращения нового вала снижается до 1500 об / мин, что составляет четверть этого значения. С другой стороны, за счет уменьшения вдвое длины вала критическая скорость увеличивается в четыре раза, т.е.е. 24000 об. / Мин. Таким образом, уменьшение длины вдвое приводит к тому, что критическая скорость значительно превышает максимальную скорость гребного вала транспортного средства.
Обычно жесткость карданного вала увеличивается за счет выдвижения либо заднего конца главного вала коробки передач и корпуса (рис. 26.4A), либо вала ведущей шестерни и корпуса (рис. 26.4B). Первый подход является обычным для автомобилей среднего размера, а второй с некоторым успехом использовался на более крупных автомобилях, имеющих подвеску на задней спиральной пружине с продольными рычагами и стабилизаторами поперечной рулевой тяги.На конце карданного вала со стороны коробки передач обычно устанавливается скользящая муфта, которая позволяет карданному валу автоматически регулировать свою длину в соответствии с изменениями отклонения подвески.
Другой метод решения проблемы вибрации — увеличение диаметра вала, но это увеличивает его прочность сверх требований к крутящему моменту. Кроме того, это увеличивает его инерцию, которая противодействует ускорению и замедлению транспортного средства. Часто принимаемое решение — использование разделенных карданных валов, поддерживаемых промежуточными или центральными подшипниками. Этот подход также использовался в прошлом на больших автомобилях для понижения привода трансмиссии (A) от передней коробки передач к задней оси. В результате уменьшается высота туннеля половицы и устраняются недостатки, связанные с более толстой шахтой. «Когда такое расположение используется на грузовых автомобилях, большие смещения ® между осевыми линиями коробки передач и ведущей шестерней главной передачи могут быть выполнены в два или три этапа.
буровая.
26.1.4.

Карданные валы разделенные и их опоры

Трансмиссия, состоящая из двух частей, с двумя валами и промежуточным опорным подшипником (рис, 26.5) в основном используются на грузовиках с колесной базой от 3,4 до 4,8 м. Двухкомпонентный карданный вал использует три универсальных шарнира. Первичный карданный вал представляет собой узел с фиксированными шарнирами и трубчатым узлом, а вторичный карданный вал включает в себя скользящее соединение на конце опорного подшипника, которое обеспечивает любое удлинение из-за движения подвески. Обычно первичный вал совпадает с осью главного вала коробки передач, но вторичный вал слегка наклонен, чтобы пересекать вал-шестерню главной передачи заднего моста.Однако в автомобилях с высоким шасси оба вала установлены под наклоном, чтобы уменьшить эффективный угол наклона вала. Когда первичный вал находится на одной линии с выходным валом коробки передач, резиновые универсальные муфты иногда используются для более эффективного гашения передаваемых крутильных колебаний, чем обычные стальные соединения.
Для автомобилей с колесной базой более 4,8 м может быть более подходящей трехкомпонентная трансмиссия с двумя промежуточными опорными подшипниками (рис. 26.6).Используется четыре универсальных шарнира, а промежуточный вал расположен параллельно выходному валу коробки передач. Только задний карданный вал снова использует скользящую муфту для компенсации изменения длины вала.
26.1.5.

Промежуточные опорные подшипники карданного вала

Промежуточные подшипниковые узлы и опоры используются для позиционирования и поддержки разделенных карданных валов. Эти узлы относятся к (i) типу самоустанавливающихся подшипниковых опор или («) гибко устанавливаемых подшипниковых опорах.Самоцентрирующиеся промежуточные опоры в основном используются на большегрузных автомобилях. Одним из типов этой опоры подшипника является двухрядный шарикоподшипник с внутренним кольцом с глубокими канавками и внутренним полукруглым внешним кольцом (рис. 26.7A). Такое расположение компенсирует любое отклонение вала через внутреннее кольцо и шарики, которые наклоняются относительно неподвижного сферического гнезда внешнего кольца.
Другой метод — использование однорядного радиального шарикоподшипника со сферическим профилем по периферии наружных колец.Затем шариковая дорожка помещается в стальное опорное кольцо, внутренний профиль которого совпадает с внешним видом подшипника (рис. 26.7B). Относительное движение подшипника и кольца может компенсировать любую несоосность. Поскольку обе вышеупомянутые конструкции требуют периодической смазки, масляные уплотнения используются для удержания смазки, а также для предотвращения попадания грязи в дорожки подшипников.

Рис. 26.4 Цельный привод. A. с удлиненным картером коробки передач.
B. с расширенным корпусом дифференциала —

Рис.26.5. Двухкомпонентный привод с одиночными промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.6. Трехсекционный привод с двумя промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.7, Раздельные опоры карданного вала в сборе.
A. Двухрядная самоустанавливающаяся опора подшипника коммерческого транспорта.
B. Однорядное самоустанавливающееся внешнее кольцо подшипника коммерческого транспорта.
C. Прочная опора подшипника с резиновым блоком.
Д.Гибкая опора подшипника для средних и тяжелых условий эксплуатации.
E. Резиновая опора для легковых автомобилей и фургонов с V-образным сечением.
F. Резиновые опоры двойного сгиба для легковых автомобилей и фургонов.
Подвижные промежуточные опоры подшипников используются как для легких, так и для тяжелых транспортных средств. В этих типах используется однорядный радиальный шарикоподшипник, который устанавливается непосредственно на один из разделенных валов, а элемент, который окружает этот подшипник, заключен в стальную раму. Затем этот узел привинчивается к шасси или корпусу корпуса для поддержки промежуточных валов.Резиновая опора действует как гибкая опора для подшипника, которая компенсирует небольшой наклон вала. Гибкая резина также действует как гаситель колебаний и изолирует любые колебания карданного вала от элементов корпуса.
На рис. 26.7C показано использование твердого резинового кольцевого блока, который надевается на ступицу подшипника для сверхтяжелых условий эксплуатации. Внутреннее кольцо подшипника расположено у фланца карданного шарнира, а внешнее кольцо подшипника устанавливается с помощью регулировочной втулки. Этот узел требует регулярной смазки.В настоящее время в большинстве узлов промежуточных подшипников для легких и тяжелых условий эксплуатации используются предварительно смазанные и герметичные на весь срок службы подшипники с глубокими канавками. Установленные на валу пылезащитные экраны защищают подшипник от песка и сырости. Резиновый элемент прикреплен как к внешнему стальному кожуху, так и к стальному прессованию внешнего кольца подшипника. Подшипниковая опора, показанная на рис. 26.7D, используется для грузовых автомобилей. С каждой стороны резиновой накладки сделаны прорези для повышения гибкости.
Компоновка подшипников, подходящая для автомобилей и фургонов, показана на рис.26.7E. В каучуковом элементе используется V-образное сечение, которое позволяет элементу более легко складываться и перемещаться в среднем положении. Кроме того, это улучшает демпфирующие свойства резинового узла. На рисунке 26.6F представлена альтернативная компоновка легковых автомобилей. В этой сборке формованная резиновая секция образует двойные рычаги, которые обеспечивают большую жесткость подшипника и превосходные демпфирующие свойства, не теряя при этом его легко наклоняемых характеристик.

Постоянная скорость становится постоянной

Марк Флетчер рассматривает концепцию муфты, которая будет иметь
влияние на мир автоматизации и автомобильных трансмиссий

Фрагмент обложки мая 2002 года: постоянная скорость становится постоянной.
Австралийский изобретатель утверждает, что решил загадку, которая беспокоила инженеров с момента изобретения карданного шарнира около 450 лет назад.
Муфта Томпсона позволяет соединить два вращающихся вала без механических нагрузок, износа и вибрации, характерных для большинства существующих конструкций. Это достигается за счет исключения несущих поверхностей скольжения и допуска осевых и радиальных нагрузок без потери эффективности. Он сочетает в себе конструктивную прочность карданного шарнира с функцией шарнира равных угловых скоростей.
Последствия этого дизайна могут быть огромными. Наиболее очевидная отрасль, которая получит выгоду, — это автомобилестроение, где карданные шарниры являются опорой передачи приводов с начала года.Передачи энергии в общепромышленных отраслях также могут получить преимущества, поскольку осевое выравнивание в системах передачи энергии не всегда возможно из-за конструкции или условий эксплуатации. Устранение вредных факторов, таких как износ, напряжение и вибрация, может значительно продлить срок службы многих систем трансмиссии. Томпсон также предполагает их использование в морских и авиационных приложениях.
За эту конструкцию поручились два ведущих австралийских эксперта по теории машин: профессор Джек Филлипс, автор бестселлера по теории машин, опубликованный издательством Cambridge University Press, и д-р Джон Гал, старший преподаватель Школы машиностроения. Инженерное дело и промышленный дизайн в Университете Западного Сиднея.Они описали сцепление Томпсона как «впечатляющее».
Этот особый момент «Эврики» наступил, когда Гленн Томпсон, который также является заядлым пилотом, обдумывал, как вы будете ориентироваться во время полета — особенно тот факт, что самый короткий маршрут между двумя точками земного шара — это «большой круг», а не прямая линия. «С кривизной Земли я представил, как линии, проведенные через точки на поверхности Земли, могут пересекаться в центре Земли. У меня много других интересов, и я также думал о том, как улучшить конструкцию ШРУСов. .Внезапно, в июне прошлого года, идеи сошлись воедино, и я понял, что возможно иметь сферический механизм в центре муфты ». В результате получилось устройство, внешне не слишком отличающееся от существующих муфт, в котором используется умный центрирующий механизм для ограничивать входной и выходной валы, постоянно удерживая узел в наиболее оптимальной ориентации. Карданные шарниры
используются в транспортных средствах в течение многих лет, помогая избежать случаев смещения осей. Однако, когда валы не выровнены, возникают вибрация и напряжения, которые снижают как качество езды, так и общий срок службы муфты.Проблема в том, что, когда они расположены под углом, два вала не вращаются равномерно. Оба совершают полный оборот за одно и то же время, но относительные угловые скорости меняются. За один оборот один вал движется быстрее другого в два раза и медленнее другого в два раза. В случаях, когда встречаются высокая скорость и высокая нагрузка, например, в автомобилях, это может создать проблемы в течение всего срока службы соединения.

Строгие отношения
Проблеме в определенной степени противостоял Роберт Гук, который в середине 1600-х годов поместил промежуточный вал между двумя карданными шарнирами — конфигурация, которая используется до сих пор на многих транспортных средствах.Однако основным недостатком является строгое геометрическое соотношение, которое необходимо поддерживать между двумя соединениями.
Муфта Томпсона по сути представляет собой два карданных шарнира в одной и той же зоне. Они соосно соединены цапфами, которые вынуждены оставаться в пределах наиболее эффективной (гомокинетической) плоскости соединения.
Двухсегментный шарнир с четырьмя стержнями или сферическое тягово-сцепное устройство составляет основу соединения. Один конец тяги соединен со штифтом, который выступает из входного вала, другой конец тяги прикреплен к штифту, расположенному на внутренней стороне вилки выходного вала. Центральная ось тяги расположена на штифт, который выступает из центра дополнительного С-образного элемента, который находится (под углом 90 °) внутри «плеч» выходного ярма.
Во время работы центральная ось тяги (и, следовательно, центр С-образного элемента) постоянно делит пополам включенный острый угол между удлиненной осью входного вала и выходным валом. Следовательно, он непрерывно лежит на оси гомокинетической плоскости. Это «ограничение» заставляет цапфы, соединяющие внутренний и внешний карданные шарниры, лежать в гомокинетической плоскости шарнира, что является наиболее эффективным положением для нахождения.
«Муфта представляет собой ШРУС, не имеющий несущих поверхностей скольжения», — добавляет Томпсон, — «и сочетает в себе конструктивную прочность карданного шарнира с функцией шарнира равных угловых скоростей.
«Может использоваться в трансмиссиях грузовых автомобилей и тяжелой промышленности, а также подходит для автомобилей с передним и полным приводом.
Комментируя конструкцию, профессор Филлипс говорит: «Самое замечательное, что вы заметили в муфте, — это то, что все соединения внутри устройства представляют собой обычные шарнирные соединения, которые могут быть выполнены с помощью роликовых или игольчатых подшипников».
Thompson также создал двойную муфту Thompson, которая, как следует из названия, представляет собой двойной карданный шарнир, но с центрирующим механизмом, который гарантирует, что входной и выходной валы находятся под одинаковым углом с коротким трубчатым промежуточным валом.Механизм представляет собой разновидность механизма, используемого в одинарной муфте, но в нем используются две сферические четырехзвенные связи, расположенные с возможностью совместного движения друг с другом, при этом стержни имеют общую ось, расположенную в центре промежуточного вала.
Поскольку обе муфты имеют схожие принципы работы с карданными шарнирами, которые они предназначены для замены, время обучения конструкторов и инженеров значительно сокращается. Основное различие состоит в том, что основные компоненты не подвержены одинаковому износу из-за динамических нагрузок, создаваемых самими собой, и только легко заменяемый подшипник страдает от каких-либо повреждений, если таковые имеются.

Этот материал защищен законом об авторском праве MA Business. см. Положения и условия.
Разрешено одноразовое использование, но не массовое копирование. Для получения нескольких копий свяжитесь с отдел продаж.

What Is a Cardan Bellows — Автомобили и моторы онлайн

Сводка

— Что такое сильфон кардана?

— Замена сильфона трансмиссии

— Ассортимент сильфонов, доступных в качестве замены

Карданный сильфон или сильфон трансмиссии защищают трансмиссию и шарниры от внешних воздействий (вода — песчаные выступы — загрязнения и т. Д.). Ниже приведено все, что вам нужно знать о сильфонах кардана.

Сильфон трансмиссии представляет собой гибкую резиновую или пластиковую оболочку в форме гармошки, которая охватывает гомокинетические соединения трансмиссии.

Эти шарниры могут состоять из игольчатых подшипников или шариков, скользящих по гусенице, и все они погружены в смазку.

На заметку: Шарниры равных угловых скоростей — это обозначение двух шарниров, составляющих трансмиссию и позволяющих передавать выходное вращение дифференциала на колесо без рывков или рывков, несмотря на углы поворота.

Замена сильфона трансмиссии

Сильфон необходимо заменить, если он порван или треснул.

Осторожно: Обязательно проверьте состояние трансмиссии. Если при испытании автомобиля вы заметили люфт в шарнире равных угловых скоростей или трещину, его необходимо заменить.

Во-первых, если вы не любите работать с жирными руками, что редко доставляет удовольствие, оставьте эту работу профессионалу.

Для других, вот как действовать:

— После снятия колеса и гайки трансмиссии отсоедините нижнюю шаровую опору от нижнего рычага, выньте чашу трансмиссии из ступицы, не отсоединяя трансмиссию от трансмиссии (иначе трансмиссионное масло вытечет).

— Снимите 2 зажима, разрежьте сильфон резаком и снимите его.

На данный момент у вас есть 2 возможности:

— Чаша прикреплена к трансмиссионному валу зажимом: затем вы должны расстегнуть этот зажим и снять бачок, ударив по нему молотком. Все, что осталось сделать, — это надеть новый сильфон, заполнить его смазкой и таз и выполнить все операции в обратном порядке, чтобы вернуть его на место.

— Приводной вал заканчивается в гнезде, куда ролики вставляют дежу.Две части трудно разделить, а диаметр раструба не позволяет вставить сильфон трансмиссии, поэтому необходимо использовать уникальный инструмент в форме воронки, чтобы установить его на чашу. Предварительно обильно смажьте узел (устройство и сильфон), переверните сильфон вверх дном (как носок), наденьте его на устройство и сильно надавите на другую сторону чаши.

Его эластичность позволяет постепенно увеличивать диаметр, чтобы иметь возможность проходить чашу. Как только это будет сделано, приступайте к операциям, обратным снятию.

Полезно знать: Если вам не нравится контакт с жиром и утомительная чистка рук, наденьте одноразовые виниловые перчатки.

Ассортимент сильфонов, доступных в качестве замены

Существует 3 типа сменных сильфонов.

Доступный в отделе запасных частей представительства бренда, этот сильфон, как следует из его названия, является копией оригинального сильфона с такими же характеристиками и, следовательно, несомненно, лучше всего подходит для вашего автомобиля.

Существенный недостаток — цена: в среднем вы заплатите 150 долларов, что намного больше, чем у сильфонов следующих типов.

Регулируемый сильфон

Вы найдете этот продукт в магазинах автозапчастей и в некоторых автомастерских:

— Этот сильфон доступен в различных диаметрах и формах, соответствующих происхождению.

— Обычно от 5 до 6 марок покрывают от 70 до 80% автопарка.

— Этот тип сильфона является отличной альтернативой оригинальному сильфону из-за своей цены (в среднем 50 долларов США) и качества.

«Стандартный» или «универсальный» сильфон

Промоутеры этого типа сильфонов заявляют о своей универсальной адаптации для любого типа транспортного средства по непревзойденной цене (от 20 до 30 долларов).

Это гибкий сильфон с кольцами увеличивающегося диаметра с каждой стороны, которые можно обрезать до нужного размера.

Его недостаток — внушительная общая форма, позволяющая приспособиться к любой трансмиссии. Необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не прикасаться, например, к рычагам подвески или винтам шаровой опоры. Одним словом, быстро собрали, быстро пришли в негодность…

Надеюсь, это поможет вам. В следующий раз, когда механик заговорит о сильфоне кардана, вы поймете, о чем он говорит.

❤️ Как долго можно ездить с неисправным карданом? ❤️

Вы должны определить состояние вышедшего из строя карданного шарнира, чтобы оценить, как долго Вы сможете эксплуатировать неисправный карданный шарнир. Автомобиль с неисправным карданным шарниром выйдет из строя максимум через несколько сотен миль. Но если у вас плохой карданный шарнир и утечка трансмиссионной жидкости, вам не следует водить машину, так как карданный шарнир может сломаться в любой момент и вызвать повреждение тормозной магистрали, приводного вала, трансмиссионной магистрали и других деталей. .

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ

Когда карданные шарниры полностью выходят из строя, вы больше не можете управлять автомобилем. У вас нет выбора, кроме как отбуксировать его к механику. Вот почему важно знать и определять симптомы на ранней стадии, чтобы избежать полной поломки карданного шарнира вашего автомобиля.

Обычно карданные шарниры служат на протяжении всего срока службы автомобиля. Но, как и любые другие детали в вашем автомобиле, он может сломаться в любой момент и потребовать замены.Когда вы начинаете замечать, что они не работают должным образом, вам следует как можно скорее заменить их. Еще одна вещь, о которой вы должны помнить, — заменять их попарно, чтобы уберечь себя от других неприятностей в будущем. Если вам необходимо какое-то время ездить с плохими карданными шарнирами, не ездите на 4WD, так как это может разорвать валы или привести к их взрыву. Самый безопасный способ сделать это — обратиться за профессиональной помощью, как только вы заметите какие-либо признаки неисправности карданов.

Какова функция карданного шарнира?

U-образный шарнир — это краткое обозначение универсального шарнира, обозначающего жесткое соединение или муфту, ось или стержни которой наклонены друг к другу под прямым углом или под углом 90 градусов.Карданные шарниры — одна из основных частей трансмиссионной системы.

Функция карданного шарнира заключается в передаче крутящего момента от двигателя на колеса вашего автомобиля. Один конец карданного шарнира соединен с выходным валом двигателя, а другой конец соединен с осью колеса.

Другое назначение карданных шарниров — регулировка несоосности по высоте между задней осью и трансмиссией. Они изменяют направление вращения и передают его на колеса.Это нетипичный шарнир скоростного типа. Они созданы для обеспечения крутящего момента и предотвращения колебаний скорости. Одна из их замечательных особенностей — надежность и бесшумность в работе.

Что произойдет, если сломается карданный шарнир во время движения?

Если U-образный шарнир сломается во время движения, вы потеряете контроль над автомобилем, и он может опрокинуться. Это может привести не только к необратимым повреждениям, но и к несчастным случаям со смертельным исходом.Как упоминалось ранее, сломанный карданный шарнир может повредить трансмиссию, тормозную магистраль и другие компоненты автомобиля, а также может вызвать повреждение автомобиля или водителя.

Как определить, что карданный шарнир вышел из строя?

Вы можете сказать, что карданный шарнир выходит из строя или выходит из строя, когда начинаете замечать любой из этих общих симптомов неисправности карданного соединения:

Скрип, когда вы начинаете движение вперед или назад — Подшипники каждого карданного шарнира смазаны на заводе, но могут быть без масленки для дальнейшей смазки после ввода автомобиля в эксплуатацию, что ограничивает срок их службы.Поскольку подшипниковая часть каждого карданного шарнира немного поворачивается при каждом повороте приводного вала (но всегда в одном и том же месте), смазка может вылиться из чашки подшипника или просто испариться. При недостаточном количестве смазки подшипник становится сухим, что приводит к контакту металла с металлом, а при вращении приводного вала подшипники карданного шарнира будут скрипеть. Вы не услышите скрипящий звук, когда автомобиль движется со скоростью более 5–10 миль в час из-за шума другого транспортного средства. Скрип — один из признаков, говорящих о том, что вам следует обратиться к механику для обслуживания карданного шарнира.Это может продлить срок службы существующих карданных шарниров.

Грохот со звенящим звуком при переключении с привода на задний ход — Часто этот шум является признаком того, что подшипники карданного шарнира имеют достаточный избыточный зазор, чтобы приводной вал слегка вращался, а затем резко останавливается при включении питания. обратный. Это следующая фаза износа после недостаточной смазки в подшипниках карданного шарнира. К сожалению, когда это происходит, повреждение уже невозможно устранить, но обслуживание или смазка подшипников карданного шарнира может продлить срок их службы.

Вибрация ощущается по всему автомобилю при движении вперед на скорости — Подшипники карданного шарнира изношены настолько, что приводной вал выходит за пределы своего обычного пути вращения, что приводит к дисбалансу и возникновению вибраций. Это более высокочастотный тип вибрации по сравнению с вибрацией несбалансированного колеса, поскольку приводной вал вращается в 3-4 раза быстрее, чем колеса. Изношенный карданный шарнир наносит ущерб другим частям автомобиля, включая трансмиссию.На этом этапе вам следует немедленно заменить карданный шарнир, чтобы предотвратить все большие и большие повреждения.

Утечка трансмиссионной жидкости из задней части трансмиссии — Сильно изношенный карданный шарнир обычно является причиной утечки трансмиссионной жидкости из задней части трансмиссии. Вибрация, упомянутая ранее, теперь повредила уплотнение выходного вала трансмиссии и изношена втулка заднего вала трансмиссии, что привело к утечке трансмиссионной жидкости. Если вы подозреваете, что из коробки передач течет жидкость, необходимо проверить трансмиссию, чтобы определить источник утечки и провести соответствующий ремонт.

Автомобиль больше не может двигаться своим ходом, а карданный вал смещен. — Когда карданный вал больше не прикреплен к задней оси или трансмиссии, это означает, что ваш карданный шарнир полностью перебит. Приводной вал смещен и больше не может передавать мощность. На этом этапе вам нужно будет не только отремонтировать или заменить карданный шарнир, но вам может потребоваться замена всего карданного вала или даже больше.

Трудно ли заменить U-образные шарниры?

Замена всего карданного вала очень легкая, если не самая легкая.К сожалению, это самое дорогое исправление. Когда будут доступны совместимые карданные шарниры, будет стоить усилий заменить их все. Вам повезло, если вам нужно заменить только карданные шарниры, а не весь карданный вал. Фактически, вы даже можете заменить карданы самостоятельно. Заменить карданный шарнир не так просто, но и не так сложно. Вот как:

Подготовить материалы

Во-первых, вам необходимо закрепить заменяемую деталь карданного шарнира.Также вам понадобится:

Молоток, инструмент для карданов или шарниров Powerbuilt — для выбивания детали автомобиля из гнезда
Джек
Пара штативов
Ключи
Розетка
Трещотка
Средство для защиты слуха (если использовать молотковый метод)
Плоскогубцы для стопорных колец
Шприц для смазки

Подготовьте машину

U-образные шарниры часто встречаются в автомобилях с задним приводом и передним расположением двигателя, поэтому вам нужно будет приподнять заднюю часть автомобиля.Это может помочь предотвратить утечку трансмиссионной жидкости. Идеально было бы поднять автомобиль целиком и с его задней частью немного выше передней части. Он должен быть поднят достаточно высоко, чтобы можно было разместить 2 домкрата с противоположных сторон автомобиля.

Снимите полуоси и / или карданные валы

Перед тем, как открутить болты, обязательно отметьте краской центровку и ориентацию вала относительно фланца дифференциала и трансмиссии.Приводной вал сбалансирован для правильного вращения с конвейера. Его необходимо восстановить в том виде, в котором он был собран.

Отсоедините универсальный шарнир

Одной из самых сложных частей при замене карданного шарнира является снятие самого карданного шарнира. Обычно это требует ударов по вилке в одном направлении, удерживая U-образный шарнир для сопротивления движению. Это поможет ослабить натяжение С-образного зажима шарнира или натяжение стопорного кольца.Возьмитесь за крышки карданного шарнира, чтобы закрепить узел вилки и карданный шарнир. Это поможет стабилизировать сборку, когда вы ударяете молотком по одной стороне вилки. Вы можете снять зажим или кольцо, как только ослабите натяжение.

При использовании инструмента для U-образного или шарового шарнира необходимо использовать пресс-колпачок правильного размера. Он должен подходить к вилке карданного вала. Наденьте пресс-колпачок на резьбовой стержень карданного шарнира. Получите еще одну прессовую крышку, размер которой меньше отверстия вилки, но больше, чем крышки подшипников карданного шарнира.Чтобы снять напряжение с вилки, затяните карданный шарнир также с резьбовым стержнем. Теперь вы можете снять стопорные кольца или зажимы. Продолжайте затягивать инструмент, пока не сможете вытолкнуть одну крышку подшипника из отверстия вилки. Повторяйте процесс, пока не снимете остальные колпачки.

Установите новый карданный шарнир

Имейте при себе новую сменную деталь карданного вала карданного вала. Смажьте внутреннюю поверхность новой крышки небольшим количеством смазки.Установите две противоположные крышки подшипников на новый карданный шарнир и закрепите их лентой или резинкой. Теперь вставьте полированные концы нового карданного шарнира в отверстия вилки.

Поместите одну из крышек подшипников прямо под одно из отверстий вилки. Слегка постучите по кокетке, чтобы она вошла в колпачок и помогала закрепить кокетку в колпачке. Теперь вы можете приступить к ударам по вилке, как только убедитесь, что крышка подшипника установлена прямо.

Чтобы закрепить карданный шарнир на вилке, замените С-образный зажим или стопорное кольцо.Если у вас шаровой шарнир или инструмент для карданного шарнира, вставьте карданный шарнир в отверстие вилки и сдвиньте одну сторону вилки как можно дальше. Вставьте новую крышку подшипника как можно глубже в вилку. Вставьте крышку подшипника прямо в вилку с помощью шарового шарнира. Колпачок должен быть правильно установлен перед тем, как прикрепить С-образные зажимы или стопорные кольца.

Положить все обратно

Теперь можно вернуть карданный вал в исходное положение. Поднимите карданный вал и совместите его с вилкой.Убедитесь, что вы соблюдаете правильное совмещение вилки с трансмиссией и приводным валом. Здесь ваша маркировка пригодится. Снова установите монтажные зажимы, чтобы закрепить карданный вал в трансмиссии. Установите домкрат под автомобиль и поднимите заднюю часть автомобиля. Снимите пару домкратов и опустите автомобиль на землю. Теперь вы можете снять домкрат и обезопасить свою рабочую зону.

Перейти на тест-драйв

Прокатитесь на своем автомобиле, чтобы убедиться, что проблемы, с которыми вы столкнулись до замены карданного шарнира, больше не существуют.

Заменить карданные шарниры не так уж и сложно. Для этого нужны только правильные инструменты и немного смазки для локтей. Но если задача перегружает вас, то лучше попросите профессионального механика сделать ее за вас. Хотите узнать, сколько стоит замена карданного шарнира? Кликните сюда.

Заключение

Плохой карданный шарнир — серьезная проблема, которую нельзя игнорировать. Как только вы начнете замечать какие-либо признаки неисправности карданного шарнира, вам следует сразу же решить проблему.Зная состояние вашего карданного шарнира, вы сможете оценить, можно ли по-прежнему ездить на вашем автомобиле, чтобы добраться до автомастерской. Лучше задать вопрос, можете ли вы по-прежнему водить машину с плохим карданом, вместо того, чтобы спрашивать, как долго вы можете ездить с плохим карданом.

Вы должны проверить трансмиссию на предмет утечки. Вы можете остановить незначительную утечку смазки и поехать в ближайшую ремонтную мастерскую, где есть готовые уплотнения, чтобы временно остановить утечку. Смазочные материалы могут продлить срок службы карданного шарнира, но в конечном итоге вам придется заменить карданный шарнир.

Когда происходит полная поломка карданного шарнира, единственный выход — отбуксировать машину на СТО или обратиться к механику.

Назначение карданной передачи автомобиля: Карданная передача — устройство, назначение, виды передач, работа

4. Расчёт карданной передачи. Конструирование и расчет автомобиля

Похожие главы из других работ:

3.3 Расчет передачи

4. РАСЧЁТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

2. Обзор конструкции проектируемой карданной передачи

3 Проектирование карданной передачи

3.4 Определение геометрических параметров трёхшарнирной карданной передачи

3 Расчет карданной передачи

1.4. Материалы основных деталей карданной передачи

2. Проверочный расчет карданной передачи автомобиля ГАЗ-2410

2. Описание, характеристика и конструктивные особенности карданной передачи

3. Технический процесс ремонта карданной передачи