Кардан что такое: ключевые функции, устройство и некоторые неисправности |

Содержание

Кардан: устройство, принцип работы, виды

Сегодня без карданного вала не сможет обойтись ни одна конструкция полноприводного или заднеприводного автомобиля. Он выполняет простую, но очень значимую задачу – передает крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на передние или задние колеса.

Кардан был придуман и сконструирован еще в XVI веке, но применять его начали только после масштабного производства новых автомобилей. Стоит отметить, что пионером в испытании и внедрении, стал французский автомобильный концерт Renault.

Что такое карданный вал и для чего он нужен?

Карданный вал (КВ) – это механическое устройство, передающее крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на ведущие оси автомобиля. По сути, без этого полезного устройства, невозможно было бы создать полноприводный автомобиль.

Расположения карданных валов

Как было указано выше, впервые кардан применили на автомобилях марки Рено. Создателем транспортных средств являлся конструктор по имени Луи Рено. После установки передачи, получилось решить ряд важных задач:

Мягкая передача крутящего момента – изначально, механическое устройство позволило без проблем обеспечить передачу крутящего момента от коробки к задним колесам, при перемене углов между валами. На тот момент это было очень важное открытие, так как на неровной дороге, автомобиль подвергался сильнейшим вибрациям.
Плавность хода – первые машины не отличались плавностью хода, особенно по ухабам и неровностям. Мягкая передача крутящего момента, позволил максимально эффективно передавать тягу к заднему мосту, обеспечивая тем самым плавное движение.

Хотя с момента первых конструкций прошло много времени, сам механизм сильно изменился, его главные задачи не поменялись. Спустя почти столетие, механизм кардана усовершенствовали, и сегодня он зависит не только от типа авто, но и его предназначения.

Карданный вал (КВ) применяется не только при конструировании ходовой части авто. Конструкция настолько универсальная, что может применяться в различных сферах деятельности человека. Например, при конструировании рулевого привода с регулировкой.

Банальным примером конструкции является головка ручного инструмента, которая может поворачиваться под углом и позволяет крутить гайки и болты в труднодоступных местах. Любая механическая конструкция, где нужно передать крутящий момент под определенными углами, использует кардан, как наиболее удобное средство.

Устройство и принцип работы карданной передачи

Классическая карданная передача сильно изменилась и имеет отличительные черты. Принято выделять четыре основных элемента конструкции:

Центральная труба – или на техническом языке «центральный вал». Это конструкция полой трубы из крепкого металлического сплава.
Крестовины и наконечники – это специальное приспособление, изготовленное в виде креста, которое отвечает за контроль вращающихся элементов кардана. Простыми словами, крестовина контролирует углы переменного наклона, которые не должны быть в диапазоне от 0 до 20 градусов.
Вилка – это промежуточное соединение, между основным валом и промежуточным. Прямая функция — это компенсация расстояния по высоте межу валами, когда автомобиль передвигается по ухабам и ямам.
Промежуточный подшипник – это очень важный элемент конструкции, который поддерживает основной вал, при этом позволяет ему вращаться в необходимом направлении. В зависимости от типа кардана, промежуточных подшипников может быть два и более.

Это основные элементы устройства передачи. Конечно, кроме них существует много дополнительных механизмов – различные крепления, подвижные фланцы, уплотнители, защитные муфты и прочее.

Устройство карданной передачи

Конструкция передачи не сложная. В большинстве случаев, механизм крепится при помощи шлицевого соединения к коробке передач (при этом неважно какой, автоматической или механической). Каждая коробка передач имеет на своем подвижном конце отверстия с внутренними креплениями. Механизм работы шлицов сконструировано таким образом, чтобы они могли смещаться при движении машины.

Дальше устанавливается подшипник КВ, который крепится к кузову автомобиля при помощи специального кронштейна. Он служит дополнительным креплением и исключает смещение механизма при нагрузках и езде. К вилке КВ крепится крестовина с игольчатыми или другими подшипниками. Эта конструкция позволяет правильно передавать крутящий момент при различных изгибах кардана.

Когда водитель включает передачу и нажимает на газ, крутящий момент переходит на скользящую вилку и дальше поступает через крестообразный шарнир к главной передачи и колесам. Наиболее продуктивными являются углы шарнира от 0 до 20 градусов. Если по причине неисправности, происходит отклонение, может начаться сильный износ всего механизма или поломка. Наглядно принцип работы показан на видео, ниже.

Классификация карданов

В конструкции современных авто используется несколько видов карданных валов. Они могут отличаться не только от производителя, но и типа автомобиля. На некоторых одинаковых моделях могут устанавливать разные типы передач.

В зависимости от конструкции карданные передачи могут быть:

Одновальные – более мощный тип, часто устанавливают на полноприводные или заднеприводные автомобили. Такой механизм позволяет максимально быстро передать крутящий момент на колеса.

Многовальные — это более сложный, но хрупкий механизм, который присутствует на большинстве легковых переднеприводных авто. Дополнительно к основному валу, добавляется промежуточный (где и нужен подшипник).

Работа многовальной карданной передачи

По количеству опор валов бывают следующие виды:

Двухопорные – не имеют подвесного подшипника, крепится на грузовые автомобили или полноприводные транспортные средства.
Трехопорные – имеют один подшипник, который соединяет промежуточный вал и основной. Применяется для большинства автомобилей.
Четырехопорные – имеют несколько промежуточных валов, соединенных двумя подшипниками. Редкая разновидность, устанавливается на некоторых джипах марки Lexus и Chrysler.

По особенностям конструкции можно выделить следующие модели:

С шарниром НУС (неравных угловых скоростей) – стандартная схема, устанавливаемая на большинстве авто с задним приводом колес.
ШРУС – современная карданная передача, которая сохраняет равность угловых скоростей.
Упругие полукарданные шарниры.
Жесткие полукарданные шарниры.

На большинство современных переднеприводных авто, устанавливается кардан типа ШРУС. Он более удобен и менее подвержен вибрациям, что имеет важное значение для легковых машин. Однако, такая система и более сложная, она не дешевая в обслуживании и при неправильном уходе может легко сломаться.

Основные неисправности, их признаки

Самым прочным механизмом в конструкции является сам вал. Его отливают из крепкого сплава, который способен выдерживать предельные нагрузки. Поэтому нужно сильно постараться, чтобы повредить его. Как правило, это механические повреждения при ДТП.

В целом основные неисправности можно разделить на несколько видов:

Вибрация – при трогании с места или в движении могут возникать сильные или слабые вибрации. Это первый признак повреждения подшипников крестовины. Также, проблема может говорить о неправильной балансировке вала, такое случается после его механического повреждения.
Стук – характерный стук при движении с места, будет означать, что болты крепления или шлицы износились. В таком случае, лучше всего сразу обратиться на СТО, дабы проверить целостность соединения.
Течь масла – можно обнаружить небольшие масляные капельки в местах расположение подшипников и сальников.
Скрипы – они могут появляться в момент нажатия педали газа. В большинстве случаев, скрипы могут быть связаны с неисправностями шарниров. С появлением коррозии, крестовины может заклинивать, что приводит к повреждению подшипника.
Неисправность подвижного подшипника – выявить проблему можно по характерному шуршанию в области движущей части вала. При нормальной работе, механизм не должен издавать никаких звуков, все движения плавные. Если слышно шуршание, скорей всего выходит из строя подшипник. Проблема решается только полной заменой неисправной части.

В редких случаях, когда происходит механическое повреждение основного вала, сильная вибрация может исходить из-за его неправильной геометрии. Некоторые умельцы, рекомендуют вручную исправить геометрию трубы, но это неверное решение, которое может привести к быстрому износу всей конструкции. Лучшим решением будет полная замена поврежденных элементов.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом кардана, является его способность выдерживать предельные нагрузки и передавать крутящий момент. Его конструкция позволяет исключить почти все вибрации автомобиля передвигающегося по неровностям, не говоря уже о хорошей трассе.

Конечно, КВ обладает и рядом минусов. К основным недостаткам можно отнести:

Большая масса – прибавляет лишние килограммы автомобилю, снижая его скоростные характеристики.
Громоздкость – карданный вал габаритная механическая конструкция, для которой приходится создавать отдельное пространство под днищем транспортного средства, что влияет на клиренс.

Стоит отметить, что первые модификации карданной передачи имели еще один отличительный минус – шум и вибрации. Но сегодня, современные звукоизолирующие материалы, позволяют избавиться от посторонних шумов и небольших вибраций при нормальной работе передачи.

Заключение

Стандартный кардан имеет ряд технологических недоработок. К ним можно отнести быстрый механический износ деталей. Это происходит из-за изменения скорости вращения валов по ходу движения автомобиля. В целом, развитие карданных валов с каждым годом более заметно. Уже сегодня начали появляться модификации, которые объединяют в себе обычный вал и ШРУСы. Такие системы, начали устанавливать на дорогие внедорожники, а классические модели уходят потихоньку в прошлое!

Что такое дисбаланс карданного вала

Что такое дисбаланс карданного вала — Статьи на kardanvalservis.ru

Главная
>
Статьи
>

Что такое дисбаланс карданного вала

Карданный вал – это деталь, центр массы которой в идеале должен находиться на оси его вращения. Когда он смещается относительно оси (смещение может быть в горизонтальной или вертикальной плоскости, но чаще всего – именно в вертикальной) и возникает дисбаланс (или разбалансировка), который, в свою очередь, вызывает:

Нарушение равномерности вращения. Проявляется оно в «биении» вала.
Увеличение нагрузки на элементы передачи. Из-за этого происходит их ускоренный износ.
Возникновение нехарактерных шумов при вращении кардана. Они – один из фаткоров, позволяющих определить факт наличия разбалансировки на слух.

Причин может быть несколько. Следует понимать, что даже новый кардан не всегда может быть отбалансирован должным образом.

Итак, причинами дисбаланса кардана могут быть:

Производственные дефекты. В этом случае разбалансировка, как правило, возникает из-за неоднородности материалов, использующихся при производстве. Например, где-то нарушилась технология литья – вот вам и предпосылка к тому, что будет дисбаланс.
Ошибки и неточности при сборке узла. Это могут быть неверно выставленные зазоры между элементами карданной передачи, отклонения в их положении относительно друг друга.
ВАЖНО. Учитывая пункты 1 и 2, мы рекомендуем проверять балансировку даже новых карданов перед их установкой. Особенно это касается неоригинальной продукции и изделий от малоизвестных производителей.
Естественный износ элементов карданной передачи. Разбалансировка может возникать из-за сильной выработки шлицевых соединений, подшипников, крестовин и прочих деталей.
Механические повреждения вала. Получить их очень легко: «легли на брюхо» где-нибудь или неудачно перескочили через бордюр – вполне вероятно появление вмятины, которая нарушит балансировку.

И еще. Бывают случаи (довольно редко, но случаются), когда причиной дисбаланса является обычная грязь. Если вы ощутили вибрации после преодоления сложного и сильно загрязненного участка, не паникуйте. Может нужно просто очистить элементы карданной передачи.

В любом случае, если какие-то из симптомов разбалансировки появились на вашем авто, пренебрегать ими не стоит. Приезжайте к нам на диагностику. Специалисты тщательно проверят карданную передачу и устранят все обнаруженные проблемы.

Как определить тип карданного вала

Если ваш кардан имеет две точки крепления от коробки передач к переднему (заднему) мосту, то такой вал называется двухопорным. У двухопорного вала в конструкции нет подвесного подшипника.

Если карданная передача состоит из двух частей с одним подвесным подшипником посередине (т.е. имеет три точки крепления между коробкой передач и мостом), то это трехопорный карданный вал.

Четырехопорный вал имеет 4 точки опоры и состоит из трех частей с двумя подвесными подшипниками.

Как самостоятельно измерить параметры крестовины карданного вала

Вы можете самостоятельно линейкой или штангенциркулем измерить D -диаметр чашки крестовины и L -длину крестовины в мм

При подборе крестовины надо обязательно учитывать тип крепления крестовины. Основные типы это: кернение, стопорные кольца, стопорные крышки.

Типы крепления крестовин

Основные типы крепления крестовин в вилке кардана:

— кернение (замену таких крестовины производят на спец. оборудовании с обязательной последующей балансировкой)
— стопорные кольца
— стопорные крышки

все, что нужно знать, особенно в сельском хозяйстве

Поиск

7 сентября 2020 г.

636

Карданный вал, сельскохозяйственный карданный шарнир: вы уверены, что знаете, как это работает? Вот все, что вам нужно знать.

Карданный вал: что это?

Карданный вал, также известный как карданный или карданный шарнир, представляет собой шарнирно-сочлененный механический орган , посредством которого осуществляется движение и передача мощности между двумя вращающимися осями или движущимися частями.

Карданные валы очень популярны в области механики, поскольку они проще и дешевле в использовании по сравнению с другими технологиями соединения, особенно в приводных валах.

Основным преимуществом кардана является возможность , передающий движение по смещенной оси по сравнению с исходной без потери эффективности; это основная причина, по которой эта система стала настолько популярной в сельском хозяйстве, особенно в качестве карданного вала для тракторов.

Кроме того, его распространению сильно способствовало гомокинетическое соединение, которое позволяет поддерживать постоянную скорость передачи на входе и выходе при любом угле соединения.

Хотите посмотреть, как работает карданный вал? Здесь вы найдете подходящее для вас видео!

С помощью этой системы можно выполнять маневры и рулевое управление на крутых углах при работе на сельскохозяйственных угодьях и с различным оборудованием.

Как изготавливаются карданные валы?

Основными компонентами являются:
– круизы , шарнирно-сочлененные «крестовые» элементы, обеспечивающие обмен вращения по двум осям.
– Вилки , неподвижные опоры, соединяющие шарнирные части.
– Защита представляет собой пластиковые покрытия, которые закрывают вращающиеся элементы для предотвращения травм оператора.
– Телескопические детали , как правило, это две профильные трубы или шлицевые валы, один внутренний и один внешний. Карданные валы
обычно используются на тракторах, поэтому рекомендуется выбирать наиболее подходящие.

Хотите узнать больше о подшипниках?

Карданный вал для трактора: как выбрать?

Критерии подбора правильной комбинации зависят от:
– мощности сельскохозяйственной техники
– вид шарнира трактора
– общая длина кардана

Этот мини-справочник по карданным валам был вам полезен? Тогда подписывайтесь на нас в социальных сетях! Найдите нас в Твиттере!

Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы получить дополнительную информацию

Наша команда экспертов будет рада ответить на ваши вопросы. Заполните форму, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

Ваше имя *

Введите ваше полное имя

Название компании

Ваш адрес электронной почты *

Введите действительный адрес электронной почты

Ваше сообщение *

Введите краткое сообщение

Карданный вал стояночного тормоза | Транспортное агентство Waka Kotahi NZ

Стояночные тормоза с карданным валом (также известные как стояночные тормоза с карданным валом) устанавливаются на многие грузовые автомобили малого и среднего размера и небольшое количество пассажирских транспортных средств.

Они предназначены для удержания автомобиля и его груза, но имеют ограничения, которые могут привести к скатыванию автомобиля.

Было несколько случаев, когда стояночный тормоз карданного вала выходил из строя, и автомобиль откатывался. За последние 10 лет четыре из этих инцидентов привели к гибели людей, и нам известно о других незарегистрированных инцидентах.

Выпущено предупреждение о безопасности о том, как и почему эти тормоза могут выйти из строя. Этот лист можно загрузить и предоставить владельцам транспортных средств и водителям.

Предупреждение о безопасности: неисправности стояночного тормоза карданного вала [PDF, 290 КБ]

Важно, чтобы владельцы и водители понимали, как устроены эти стояночные тормоза, как они работают и как ими следует пользоваться. Механики должны уметь правильно диагностировать, обслуживать и настраивать эти системы в соответствии со спецификациями производителя.

На этой странице вы можете найти дополнительную информацию об этих типах стояночных тормозов, о том, как их обслуживать и как безопасно ими пользоваться.

Фото предоставлено TR Group

Что такое стояночный тормоз с карданным валом

Устройства стояночного тормоза с карданным валом относительно просты по конструкции, однако отсутствие понимания того, как правильно управлять тормозом и обслуживать его, может представлять угрозу безопасности.

Стояночные тормоза с карданным валом используют базовую тормозную систему, как правило, один барабанный тормозной блок, установленный на картере коробки передач. Он воздействует непосредственно на карданный вал автомобиля, обеспечивая функцию стояночного тормоза.

Стояночная тормозная система этого типа обычно состоит из:

рычаг, закрепленный на полу или приборной панели в пределах легкой досягаемости водителя, обеспечивает рабочее усилие
рычажная или тросовая система, идущая от рычага к тормозному блоку
привод, соединенный с рычажной или тросовой системой. Это передает рабочее усилие на тормоз
фрикционный материал, прикрепленный к тормозным колодкам или дисковым колодкам для обеспечения удерживающей силы
узел барабана с фрикционной поверхностью для воздействия фрикционного материала, прикрепленный болтами непосредственно к приводному валу
, как правило, также будет устройство или механизм для регулировки фундаментного тормоза и троса или тяг, также может быть смотровое окно для проверки состояния тормоза.

Как безопасно управлять автомобилем

Из-за конструкции тормоза автомобиль более склонен к скатыванию при парковке на склоне, особенно если нагрузка меняется и/или автомобиль припаркован на неустойчивой поверхности .
Операторы должны избегать парковки на склонах или использовать противооткатные упоры при парковке на склоне и при поднятии автомобиля домкратом.
Операторы должны понимать тормозной механизм и его ограничения.
Владельцы транспортных средств несут ответственность за регулярное техническое обслуживание тормозов для поддержания их работоспособности.

Владельцы также должны следить за тем, чтобы:

стояночный тормоз регулярно обслуживался и регулировался в соответствии с инструкциями производителя
стояночный тормоз регулярно проверяется, чтобы убедиться, что он не загрязняется утечками масла из двигателя или коробки передач.
копия этого предупреждения находится в автомобиле [PDF, 290 КБ]
отчетливо видна предупреждающая наклейка
в автомобиле имеется комплект колодок для использования.

Как безопасно припарковать автомобиль?

Транспортные средства могут скатываться на склоне, и нет гарантии, что тормоз сработает при изменении нагрузки.
Избегайте парковки на склонах или используйте противооткатные упоры при парковке на склоне и при поднятии автомобиля домкратом.
Использование противооткатных колодок:
- Остановите автомобиль, включите стояночный тормоз, но продолжайте удерживать автомобиль в неподвижном состоянии с помощью ножного тормоза.
- Попросите другого человека установить клинья перед или за задними колесами (в зависимости от направления автомобиля на склоне).
- Лицо, устанавливающее клинья, не должно находиться в положении, в котором оно может быть уязвимо для любого движения транспортного средства.
- Чтобы снять колодки, отодвиньте автомобиль от колодок, затем попросите другого человека поднять их и убрать в автомобиль, в то время как водитель удерживает автомобиль неподвижно с помощью ножного тормоза.
Если оставить автомобиль на включенной передаче и/или повернуть передние колеса к бордюру, это может помочь, но само по себе не может предотвратить скатывание автомобиля.
Требуемое усилие тяги рычага стояночного тормоза увеличивается с уклоном и дополнительным весом автомобиля, поэтому важно прикладывать достаточное усилие при торможении. Это отличается от других систем стояночного тормоза, где максимальная мощность торможения доступна каждый раз при активации стояночного тормоза.
Автомобиль нельзя парковать на поверхностях, которые не обеспечивают хорошего сцепления шин, таких как гравий, грязь или снег, поскольку проскальзывание одного колеса может привести к вращению другого колеса, что может привести к скатыванию автомобиля.
Буксировка другого автомобиля или прицепа превысит удерживающую способность стояночного тормоза, поэтому его нельзя использовать для удержания обоих автомобилей на любой поверхности.

Правильное включение тормоза

Стояночный тормоз должен быть полностью затянут в соответствии с рекомендуемой производителем настройкой. Рычаг стояночного тормоза может потребовать большего усилия, чем обычно, особенно если он не ездит на автомобиле с этим типом стояночного тормоза регулярно.

Если вес автомобиля увеличился из-за загрузки, первоначально примененного торможения может оказаться недостаточно, чтобы удержать более тяжелый автомобиль, и он может откатиться. Эти типы транспортных средств предназначены для перевозки тяжелых грузов, и в загруженном состоянии вес может более чем в два раза превышать вес без груза.

Не включайте стояночный тормоз, когда автомобиль движется на высокой скорости, так как это может привести к его повреждению. Это повреждение вряд ли будет очевидным. Обратите внимание, что при проверке автомобиля на роликовом тормозном стенде ролики движутся очень медленно (3 км/ч). Этого недостаточно, чтобы каким-либо образом повредить тормоз.

Как выглядит хорошее обслуживание?

Расположение тормозов карданного вала делает их восприимчивыми к загрязнению, особенно из-за негерметичного выходного уплотнения редуктора. Загрязнение снижает эффективность тормоза, и это не будет заметно.

Соблюдение графика технического обслуживания и методов регулировки, рекомендованных производителем, повысит эффективность тормоза. Точно так же ненадлежащее техническое обслуживание и неправильная регулировка тормозов существенно ухудшат работу стояночной тормозной системы.

Ключевыми областями, на которых следует сосредоточить внимание при техническом обслуживании, являются:
- фундаментный тормоз
- приводная система (тросы/рычаги)
- регулировка.

Как обслуживать тормоза карданного вала

Ключом к эффективной работе стояночного тормоза карданного вала является соблюдение графика технического обслуживания и методов регулировки, рекомендованных производителем. Помните, что этот стояночный тормоз является отдельным блоком и не связан с системой рабочего тормоза.

Плохая работа стояночного тормоза из-за износа, несоосности или повреждения тормозного механизма приведет к низким силам зажима, способным удерживать автомобиль. Плохая работа тормозов из-за попадания в систему загрязненного фрикционного материала (грязь, смазка и т. д.) приведет к потере трения между компонентами тормоза. Плохая работа тормозов из-за неправильно отрегулированных компонентов приведет к низкому приложенному усилию и плохому трению между тормозной колодкой/колодкой и тормозным барабаном/диском.

Мы рекомендуем вам поручить эту работу специалисту по обслуживанию большегрузных автомобилей или квалифицированному специалисту. Однако эта информация может быть полезна для крупных операторов со штатным обслуживающим персоналом.

Фундаментный тормоз

Проверьте фрикционный материал на предмет загрязнения и износа и убедитесь, что все остальные компоненты работают правильно.
Проверьте барабан или дисковый ротор на наличие износа, слишком глубоких канавок, загрязнений, признаков перегрева или чрезмерной коррозии, которые могут повлиять на производительность. Подумайте о шлифовке или замене.
Проверьте крепления на надежность, смещение или другие повреждения.

Приводная система

Проверьте соединения на предмет чрезмерного износа и/или тросы на растяжение или заедание.
Проверьте, установлены ли на тросе регуляторы вторичного рынка. Если они установлены, возможно, трос растянулся и его следует заменить.
Убедитесь, что рычаг и храповик работают плавно и правильно фиксируются.
Проверьте любые другие шарнирные пальцы, шкивы, рычаги, опоры и приспособления на износ, чрезмерную коррозию, несоосность и другие повреждения.
Смажьте все компоненты в соответствии с требованиями производителя.

Регулировка

Всегда начинайте с ослабления тяги или троса на приводе, чтобы можно было правильно отрегулировать фундаментный тормоз.
Убедитесь, что тормозные колодки или колодки соприкасаются с фрикционной поверхностью под прямым углом и ровно по отношению к барабану или диску, отрегулируйте так, чтобы был небольшой рабочий зазор, но чтобы он не заедал.
Снова прикрепите соединение или трос и отрегулируйте так, чтобы храповик на рычаге щелкнул примерно 6–10 раз. Всегда проверяйте настройку производителя
Если возможно, проведите тест на остановку на загруженном автомобиле. В качестве альтернативы найдите уклон 1 к 5 и убедитесь, что тормоз эффективно удерживает автомобиль в обоих направлениях.
Повторяйте проверки и регулировки при каждом запланированном обслуживании.

Общие сведения об испытаниях стояночного тормоза

Стояночные тормоза с карданным валом проходят испытания для получения сертификата пригодности (CoF).

С 1 декабря 2022 года испытание CoF для автомобилей с карданными тормозами проводится на роликовой тормозной машине. Испытание применимо к большинству классов транспортных средств с тормозами карданного вала.