Карданный шарнир равных угловых скоростей: Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса.

Карданная передача данного типа включает два шарнира равных угловых скоростей, соединенных приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир носит название внутреннего, противоположный ему – внешний шарнир.

С целью снижения уровня шума карданная передача с шарниром равных угловых скоростей также применяется в трансмиссиях автомоблей с задним и полным приводом. В данном случае шарнир неравных угловых скоростей уступает более соершенной конструкции ШРУС.

Карданный шарнир равных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с постоянной угловой скорость, независимо от угла наклона валов. Самым распространенным в конструкции трансмиссии переднеприводного автомобиля является шариковый шарнир равных угловых скоростей.

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенное название – ШРУС, обиходное название – граната) имеет следующее устройство:

Схема шарнира равных угловых скоростей

Корпус имеет внутреннюю сферическую форму. Внутри корпуса располагается обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся шарики. Такая конструкция обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор удерживает шарики в определенном положении. Для защиты шарнира от негативных факторов внешней среды (кислорода, воды, грязи) на ШРУС устанавливается грязезащитный чехол – «пыльник».

При изготовлении в шарнир равных угловых скоростей закладывается смазка, приготовленная на основе дисульфида молибдена.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Полукарданный упругий шарнир обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.

Схема полукарданного упругого шарнира

Характерным примером данного типа шарнирного соединения являетсяупругая муфта Гуибо (Guibo). Муфта представляет собой предварительно сжатый шестигранный упругий элемент, с двух сторон которого крепятся фланцы ведущего и ведомого валов.

53)Главная передача.

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и изменения его направления под прямым углом к продольной оси автомобиля. С этой целью главную передачу выполняют из конических шестерен. В зависимости от числа шестерен главные передачи разделяют на одинарные конические, состоящие из одной пары шестерен, и двойные, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен. Одинарные конические, в свою очередь, подразделяют на простые и гипоидные передачи.

Типы главной передачи: 1 — ведущая коническая шестерня, 2 – ведомая коническая шестерня, 3 — ведущая цилиндрическая шестерня, 4 — ведомая цилиндрическая шестерня.

Одинарные конические простые передачи (рис. а) применяют преимущественно на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. В этих передачах ведущая коническая шестерня 1 соединена с карданной передачей, а ведомая 2 с коробкой дифференциала и через механизм дифференциала с полуосями. Для большинства автомобилей одинарные конические передачи имеют зубчатые колеса с гипоидным зацеплением (рис. 6). Гипоидные передачи по сравнению с простыми обладают рядом преимуществ: они имеют ось ведущего колеса, расположенную ниже оси ведомого, что позволяет опустить ниже карданную передачу, понизить пол кузова легкового автомобиля. Вследствие этого снижается центр тяжести и повышается устойчивость автомобиля. Кроме того, гипоидная передача имеет утолщенную форму основания зубьев шестерен, что существенно повышает их нагрузочную способность и износостойкость. Но это обстоятельство обусловливает применение для смазки шестерен специального масла (гипоидного), рассчитанного для работы в условиях передачи больших усилий, возникающих в контакте между зубьями шестерен.

Двойные главные передачи (рис. в) устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и повышения передаваемого крутящего момента. В этом случае передаточное число главной передачи подсчитывается как произведение передаточных чисел конической (1, 2) и цилиндрической (3, 4) пар.

54)Типы дифференциалов

При движении автомобиля в поворотах и по неровностям дороги колёса ведущей оси проходят путь разной длины. Чтобы шины не проскальзывали по поверхности дороги, колёса должны вращаться с разными скоростями. Дифференциал — механизм, позволяющий колёсам ведущей оси вращаться с разными скоростями и одинаковым (или разным), подводящимся к ним, крутящим моментом. В трансмиссии автомобилей с одной ведущей осью дифференциал устанавливается между приводами колёс (межколёсный дифференциал). В полноприводных автомобилях он может находиться и между ведущими осями (межосевой дифференциал). Сила тяги на колесе зависит от радиуса колеса и подводимого к нему крутящего момента. Произведение силы тяги на динамический радиус колеса даёт тот крутящий момент, который дифференциал должен передать на колёса. Когда сцепление с дорогой слабое или одно колесо вывешено (разгружено), крутящий момент и сила тяги на колесе очень малы или отсутствуют, автомобиль не сможет продолжить движение. Это особенность дифференциала с коническими шестернями, получившего широкое распространение на легковых отечественных автомобилях. Этот вид дифференциала называют симметричным, так как он поровну распределяет крутящий момент между колёсами. Это происходит потому, что сателлит работает как равноплечий рычаг и передаёт только равные усилия к шестерням полуоси, а соответственно и к ведущим колёсам. Если одно из колёс имеет малое сцепление с дорожным покрытием, то эффективный крутящий момент на нём небольшой, соответственно симметричный дифференциал подведёт такое же усилие к другому колесу.

То есть, если одно колесо буксует, сила тяги на втором равна нулю, что отрицательно сказывается на проходимости. Для её улучшения на автомобилях применяют полную или частичную блокировку дифференциалов, степень которой оценивают коэффициентом блокировки. Коэффициент блокировки (Кб) — соотношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на забегающем колесе. Его величина для симметричного дифференциала всегда равна 1, для дифференциалов повышенного трения от 1 до 5. Чем больше Кб, тем лучше проходимость автомобиля. То есть, при Кб = 3 момент на отстающем колесе будет в три раза больше, чем на буксующем, а при Кб = 5 — в пять раз. Но момент на колесе в эту секунду будет возможным от 20 до 70%, в зависимости от возможности блокирующего механизма.

55)Полуоси

Полуоси передают крутящий момент от полуосевого зубчатого колеса дифференциала на ступицу ведущего колеса. К полуоси могут быть приложены изгибающие моменты от вертикальной реакции на действие силы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции, обусловленной тяговой и тормозной силами, и от боковой силы, возникающей при заносе, а также под действием бокового ветра. Полуоси, в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов — полуразгруженные и разгруженные. По конструкции полуоси могут иметь на одном конце фланец для крепления болтами к ступице колеса, а на другом шлицевую часть, входящую в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала. Другая конструкция предусматривает шлицевую часть на обоих концах полуоси. На грузовых автомобилях малой грузоподъемности и на легковых автомобилях применяют обычно полуразгруженные полуоси, у которых подшипник установлен между полуосью и кожухом на определенном расстоянии от средней плоскости колеса. Благодаря этому создаются изгибающие моменты на плече (плоскость наружной части диска и подшипника), действующие на полуось в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в вертикальной плоскости и (боковая реакция) на плече, равном радиусу колеса. На автобусах и грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют полностью разгруженные полуоси.
В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками, установленными между ступицей колеса и кожухом полуоси, а полуось передает только крутящий момент. Полуоси в процессе эксплуатации автомобилей испытывают значительные нагрузки, особенно при движении по грунту и по шоссе с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к полуосям предъявляют особые требования. Снижение напряжений достигается увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем. Долговечность подшипников колес обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.

56)ШРУС (сокр. от шарнир равных угловых скоростей), как и хорошо всем известный карданный шарнир, предназначен для передачи вращения под углом. ШРУСы присутствуют в конструкции автомобилей с управляемыми ведущими колесами, а среди автолюбителей их еще очень часто называют ”гранатами”. ШРУС передает равномерное вращение и этим отличается от обычного «кардана», который имеет одно неприятное свойство: если к входному валу подвести равномерное вращение, то на выходе оно станет прерывистым, пульсирующим. Внешне все шарниры равных угловых скоростей выглядят одинаково, новнутреннее устройство ШРУСов для разных машин отличается. Каждый вал привода передних колес имеет два шарнира. Они обеспечивают передачу вращения под углом и, кроме того, компенсируют изменение длины вала при работе подвески, поэтому один из шарниров должен иметь еще и осевое перемещение (как правило, это внутренний ШРУС). Наружные ШРУСы всех отечественных переднеприводных автомобилей одинаковы: на валу установлена обойма с шестью канавками, выполненными по радиусу. В корпусе также имеется шесть радиальных канавок, в которых помещены шарики, передающие крутящий момент от вала к корпусу и далее к ступице колеса. Такая конструкция допускает только изгиб, поэтому внутренние шарниры сделаны немного иначе и рассчитаны на осевое перемещение. Для того, чтобы лучше представить принцип работы ШРУСа, взгляните на рисунок.

Шарнир равных угловых скоростей и сепаратор

Шарнир равных угловых скоростей

ШРУСы предназначены для передачи крутящего момента в трансмиссиях автомобилей и другой техники. В отличие от карданного шарнира ШРУС передает вращательное движение равномерно, отсюда и название — Шарнир Равных Угловых Скоростей. Кроме этого, карданный шарнир может передавать вращение на угол не более 25 градусов, для ШРУСа и 45 градусов не предел.

ШРУСы входят как составная часть приводных валов (приводов) практически всех современных легковых автомобилей, как переднеприводных, так и задне — и полноприводных. Привод должен обеспечивать передачу крутящего момента на колесо, передавая вращение под углом при повороте колес и компенсируя изменение расстояния от коробки передач до колеса при сжатии пружин подвески. Поэтому привод передних колес состоит из шлицевого вала, на котором при помощи стопорных колец закреплены два шарнира — наружный, обеспечивающий поворот (в просторечии «граната»), и внутренний (в народе «блин»), обеспечивающий как поворот — наклон оси вращения, так и перемещение наружной обоймы шарнира вдоль шлицевого вала. Существует несколько типов ШРУСов, наибольшее распространение получил шариковый шарнир.

ШРУСы являются надежными и долговечными механизмами. При сохранении герметичности чехла (отсутствии разрывов, трещин, надежной затяжке хомутов) и аккуратной езде без газования в поворотах, нередки случаи, когда и на отечественных машинах шарниры «выхаживают» до 100-150 тыс. км, не говоря уж об иномарках.

Неисправности шарниров редко проявляются внезапно. Обычно ШРУС начинает предупреждать о плохом состоянии заранее. При поворотах с большим выворотом колеса и с разгоном слышатся характерные стуки в такт с вращением колеса. Иногда стуки бывают при повороте только в одну сторону, причем необязательно, что при правом повороте стучит правый ШРУС, а при левом — левый, бывает и наоборот. Возможные состояния его износа представлены на рисунках .

​Внешние шарниры   ​ Внутренние шарниры

 Отчетливо видимые следы износа с глубокими ямочками в канавках для шариков (> 1 мм)

Сильно отполированные места с ямочками в канавках для шариков (0,5-1,0 мм)

 Внутренняя обойма

 Все шарниры, представленные на данных рисунках , являются дефектными. Мы рекомендуем заменить шарниры в любом случае. Езда с дефектными шарнирами опасна!

 

Сепаратор

Если при проверке вышедшего из строя подшипника сепаратор оказался поврежденным, то во многих случаях бывает трудно однозначно установить причину повреждения. При этом в большинстве случаев повреждаются и другие детали, что затрудняет определение действительной причины повреждений. Однако имеются основные причины повреждения сепараторов, а именно: вибрации, чрезмерно высокие частоты вращения, износ и заклинивание.

Повреждения сепаратора:

Вследствие вибраций

Если подшипник работает в условиях вибраций, то силы инерции могут оказаться настолько большими, что через некоторое время в материале сепаратора возникают усталостные трещины. Раньше или позже эти трещины приводят к разрушению сепаратора. Повреждения сепаратора вследствие чрезмерно высокой частоты вращения Если подшипник работает с более высокой частотой вращения, чем это допускает конструкция сепаратора, возникают силы инерции, действие которых приводит поломке сепаратора.

Вследствие износа

Причинами износа сепаратора могут быть недостаточное смазывание и абразивные частицы. Поскольку трение скольжения между сепаратором и другими компонентами подшипника устранить невозможно, сепаратор является той деталью подшипника, которая при недостаточном смазывании выходит из строя в первую очередь. Сепараторы всегда изготавливаются из материалов более мягких, чем прочие детали подшипника, поэтому они изнашиваются более интенсивно. У подшипников с центрированием сепаратора по телам качения размер карманов сепаратора из-за износа увеличивается. Это приводит к отклонениям от нормальной кинематики подшипника. Силы, возникающие при таком явлении, могут в короткое время разрушить сепаратор.

Вследствие заклинивания

 

Выкрошенные частицы материала подшипника и внешние загрязнения, попадая между сепаратором и телами качения, препятствуют вращению последних. Заклинивание сепаратора приводит к выходу его из строя.

Прочие причины

При перекосе колец подшипника друг относительно друга след качения имеет форму овала. Если сепаратор ведет тела качения, то в таких условиях он деформируется при каждом обороте. При этом в материале сепаратора возникают усталостные трещины, постепенно приводящие к его разрушению. Подобные явления могут происходить, когда в паре работают упорный шарикоподшипник и радиальный подшипник скольжения. Если зазор в подшипнике скольжения слишком велик, то кольца подшипника качения смещаются друг относительно друга, шарики не двигаются «след в след», и в сепараторе возникают большие напряжения, приводящие к его разрушению. В подшипниках, работающих с переменной частотой вращения, т.е. в условиях знакопеременного ускорения, на сепаратор действуют силы инерции, порождающие значительные напряжения сжатия в местах контакта и обусловленный этим сильный износ.

 

ШРУСы равных угловых скоростей (ШРУС) | Шарниры равных угловых скоростей NTN SNR

SNR компактны, легки и обладают высокими эксплуатационными характеристиками.
Отвечают на все автомобильные заявки и все ваши разработки.

NTN в Европе занимается инновационной разработкой ряда шарниров равных угловых скоростей (ШРУС) со своими командами, занимающимися разработкой (продукт, процесс).

  • Шарниры компактны.
    Небольшие по размеру, они могут решить проблемы с местом в коробке передач и ступице колеса.
  • Соединения имеют легкий вес .
    Благодаря запатентованной в Европе технологии «восьми шариков» от NTN они ограничивают вес и потребление транспортных средств, а также выбросы CO2
  • Соединения высокой производительности.
    Вносят свой вклад в характеристики транспортных средств: передача мощности, управляемость на дороге, улучшение управляемости и снижение уровня вибрации и шума в кабине.

NTN в Европе поможет вам с техническим определением продукта, который лучше всего соответствует вашим потребностям. Мы также предложим поддержку и сосредоточимся на автомобиле, в частности, для обеспечения акустического комфорта.

Два широких ассортимента ШРУСов позволяют удовлетворить глобальные потребности автомобильного рынка:

Ассортимент для поперечных трансмиссий (полуосей):

  • Фиксированные шарниры внешней стороны:
    • Угол поворота 47° Эффективный шаровой шарнир (EBJ)
    • 50° Value Undercut Joint (VUJ), что облегчает маневрирование автомобиля (парковка, движение на поворотах и ​​т. д.)
  • Скользящие соединения со стороны коробки передач:
    • Подшипники Efficient Double Offset Joints (EDJ): рекомендуется для установки сзади из-за уменьшенного люфта
    • Эффективное соединение штатива ETJ: подходит для всех стандартных применений
    • Шарнир штатива премиум-класса (PTJ): идеально подходит для тех случаев, когда требуется низкий уровень вибрации, например, в автомобилях премиум-класса или внедорожниках

Для продольных передач (гребных валов) номенклатура ШРУСов состоит из:

  • фиксированные соединения (обычные соединения BJ)
  • шлицевые соединения с поперечным пазом (LJ-соединения)
  • шлицевые соединения в штативе (шарниры ETJ)
  • шарниры, разработанные для высоких скоростей:
    • шарниры, подходящие для высоких скоростей и высоких механических характеристик (High speed Efficient Ball Joint — HEBJ)
    • Шаровые шарниры с крестообразными гусеницами
    • адаптированы для высоких скоростей и малого люфта (высокоскоростной шарнир с поперечными канавками — HLJ)
    • шарниры с двойным смещением, адаптированные к важным длинам направляющих (высокоскоростной эффективный шарнир с двойным смещением — HEDJ)
    • шарниры штатива, приспособленные для работы на высоких скоростях, с очень низким сопротивлением скольжению и малым повышением температуры (высокоскоростной эффективный штатив — HETJ)

Хотите узнать больше о ШРУСах для автомобильной промышленности? Взгляните на нашу БРОШЮРУ

Постоянное улучшение уровня шума и вибрации в транспортных средствах является стратегическим вопросом, и трансмиссия играет в нем важную роль. Передает и усиливает вибрацию двигателя на колеса и салон. При сопряжении резонансов передачи с другими элементами ГМП происходит ухудшение акустических критериев.

Чтобы помочь нашим клиентам в этом, у нас есть навыки:

  • выполнять расчеты методом конечных элементов: численное моделирование передачи, точная оценка жесткости, резонансных частот и визуализация соответствующих модальных деформаций.
  • провести испытания роликов с полным комплектом приборов автомобиля: микрофоны, акселерометры. Со встроенной многоканальной системой сбора данных.
  • статические испытания: модальный анализ с помощью молотка с инструментами на транспортном средстве или только на трансмиссии.
  • испытательный стенд: возможность воспроизвести явления, возникающие при прокатке, провести модальный анализ на вибростоле.

Филипп МЕРСЬЕ — эксперт NVH

Нужно индивидуальное решение? СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

Toyota Corolla Шайба карданного шарнира равных угловых скоростей — 4348920030

Колеса TRD Внимание! Обновите свою поездку с помощью НОВОГО бронзового колеса Geniune TRD.

Купить сейчас

Выберите год:

  • 2022
  • 2021
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009 г.
  • 2008 г.
  • 2007 г.
  • 2006 г.
  • 2005 г.
  • 2004 г.
  • 2003 г.
  • 2002 г.
  • 2001 г.
  • 2000 г.
  • 1999 г.
  • 1998 г.
  • 1997 г.
  • 1996 г.
  • 1995 г.
  • 1994 г.
  • 1993 г.
  • 1992 г.
  • 1991 г.
  • 1990 г.
  • 1989 г.
  • 1988 г.
  • 1987 г.
  • 1986 г.
  • 1985 г.
  • 1984 г.
  • 1983 г.
  • 1982 г.
  • 1981 г.
  • 1980 г.
  • 1979 г.
  • 1978 г.
  • 1977 г.
  • 1976 г.
  • 1975 г.
  • 1974 г.

    «},»vehicleDescription»:null},»interpret»:{«exampleSearch»:»4348920030″,»searchSummary»:»»,»refineSearch»:»»,»searchWordList»:»»,»ukeyMake» :5775,»ukeyModel»:89458,»ukeyCategory»:0,»modelYear»:»ALL»,»nModelYear»:0,»ukeyTrimLevel»:0,»ukeyDriveLine»:0,»searchTerm»:»»,»введение «:»Найдено точное совпадение со стоковым кодом \»4348920030\».для вашей Toyota Corolla «,»relatedSearchLink»:»Показать все детали Toyota Corolla, такие как \»ШАЙБА, УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ\»»,»ukeyModelRange»:0},»cart»:false,»performance»: true, «accessory»: false, «isRelated»: false, «id»: «RelatedProductsComponent», «title»: «RelatedProductsComponent», «style»: «», «dataAttributes»: null, «ariaAttributes»: null,» shouldRenderVueComponent»:true,»message»:null,»localizedResources»:{}} };

    Добавить в корзину

    Выберите опции продукта

    Рейтинг дилера: 4,7/5

    483 Отзывы

    См.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *