Шарнир карданный – Карданный шарнир: характеристики, описание и устройство

Карданный шарнир: характеристики, описание и устройство

Карданный шарнир представляет собой деталь в составе трансмиссии, обеспечивающую передачу крутящего момента от мотора к редуктору моста. Кардан состоит из полой тонкостенной трубы, на одной стороне которой размещено шлицевое соединение и подвижная вилка, а на другой – неподвижная вилка шарнира. Количество секций варьируется в зависимости от вида КПП и марки авто. В конструкцию односекционного варианта входит два наконечника с крестовинами, центральная часть, а также дополнительные детали:

• крепежные элементы;
• прокладки, сальники и другие промежуточные уплотнители;
• скользящая вилка;
• двойной карданный шарнир;
• подвесной подшипник.

Предназначение

Функции вала не ограничиваются передачей крутящего момента, также он выступает в качестве опоры для некоторых деталей автомобилей. Шарнир карданный рулевой может иметь различные габариты в зависимости от модели автомобиля и его особенностей. Для изготовления чаще всего используется сталь. Она обеспечивает максимальную функциональность при небольших размере и массе. Одним из элементов силовой части вала является шарнир, который может иметь неравную и равную угловую скорость. Элементы с неравной скоростью могут обладать жесткой или упругой конструкцией. Карданный шарнир равных угловых скоростей обладает разделительным специализированным рычагом, сдвоенной или кулачковой конструкцией, либо разделительными канавками.

Крутящий момент

На валы и оси, пересекающиеся под углом не более 4-5 градусов передается усилие от шарниров с упругим планом. При этом возникновение деформаций на соединительных деталях способствует ухудшению качества функционирования и увеличению колебания. Передача крутящего момента от изделий неровной скорости и жесткого плана производится последовательно, при помощи подвижных соединений жестких элементов. Они оснащаются двумя вилками, имеющими плотную фиксацию с валом, и отверстиями цилиндрической формы, используемыми для размещения крестовин. Концы крестовин, в то время, когда движется вал и шарниры карданные 1/2, начинают покачиваться в перпендикулярной по отношению к ним плоскости. Они необходимы для обеспечения гибкой, надежной и прочной связи между ведущим мостом и коленчатым валом.

Особое значение имеет достаточная гибкость соединения, так как она обеспечивает свободное перемещение во время движения транспортного средства. Крестовые элементы состоят из нескольких шипов, стопорных колец, игольчатых подшипников и сальников. Они отличаются длительным периодом эксплуатации и редко выходят из строя, но на их конструкцию оказывает негативное влияние некачественное дорожное покрытие, при движении по которому увеличиваются переменные нагрузки. Для сохранения функциональности в подобных условиях используются сдвоенные крестовые шарниры. Именно от них зависит вращение сопряженных валов, которые меняют угол по отношению друг к другу. Наибольший коэффициент отмечается при значении в пределах 20°. При большем параметре угла вращения на крестовину приходятся серьезные нагрузки, также возникают колебания и ухудшается баланс вала.

Принцип работы

Конструкция шлицевого соединения кардана имеет не меньшее значение. Принцип работы заключается в следующем. Коробка передач плотно фиксируется на внутренней кузовной части и присоединяется к краю одного вала. На другой стороне находится редуктор моста, имеющий соединение с подвеской. Промежуток между двумя узлами расширяется при преодолении неровных участков. Как заднему, так и переднему кардану необходимо растянуться, это действие обеспечивает шлицевое соединение, дополненное уплотняющим сальником.

Дополнительные элементы

Помимо этого, в конструкцию входит карданный подшипник подвесного типа. Он играет роль вспомогательного опорного элемента для вала. Подшипник предотвращает вращение детали и обеспечивает ее нахождение в требуемом положении при помощи кронштейна, покрытого смазкой и дополненного уплотняющими элементами, который крепится на кузовной части. Количество конструкционных элементов вала определяет число подшипников.

Карданный шарнир головок необходим, в первую очередь, для обеспечения качественного соединения ведущего моста и коленвала. Гибкость и прочность связи становятся наиболее актуальными при смещении моста в процессе движения авто.

Разбалансировка

Среди основных нарушений в работе вала наибольшее распространение приобрела разбалансировка. Ее возникновению способствует некачественное закрепление зазоров крестовин в процессе монтажа и несоблюдение правил эксплуатации. Зачастую неправильная фиксация зазоров возникает на этапе производственной сборки. Разбалансировка возникает не сразу, сначала развивается дисбаланс, который можно определить по вибрации во время переключения коробки передач. Она оказывает заметное воздействие на шаровую конструкцию и способствует интенсивному износу основных элементов системы. Результатом становится ухудшение равновесия автомобиля и увеличение вероятности дорожного происшествия. Поэтому рекомендуется соблюдать правила, производить систематической осмотр вала, включая карданный шарнир и крестовые элементы, осуществлять своевременный ремонт при обнаружении изношенных деталей.

Причины постороннего шума

Достаточно распространенным явлением становится возникновение стука при переключении передачи, изменении скоростного режима и при начале движения. Причиной этому является ухудшение надежности соединительной муфты и резьбового соединения крепежных фланцевых элементов. Также поводом может стать поврежденный карданный шарнир и увеличение установленного зазора в подшипниках крестовин и шлицевой конструкции. Крестовина может способствовать появлению скрежета. Чтобы предотвратить его, необходимо регулярно заменять деталь (в среднем каждые 10 тысяч км), осматривать на наличие смазки и отсутствие повреждений. Несколько реже выходит из строя сальник подвесного подшипника, а шарнир карданного вала приобретает больший зазор.

Шлицевые элементы

Даже при соблюдении условий эксплуатации всегда присутствует вероятность срезания шлиц. Этому способствует формирование люфта в результате растяжения раздаточной цепи. Цепь в это время начинает перескакивать по зубьям раздатки и формировать высокую ударную нагрузку на шлицевые элементы раздатки и кардана. Возникновение подобной поломки можно определить по металлическому резкому шуму, который доносится из-под автомобиля. Срезание шлиц возможно как на бюджетных, так и на оригинальных элементах, поэтому необходимо своевременно менять деталь для обеспечения полного хода вала. Шарнир карданный 1/2 во время движения авто совершает возвратно-поступательные движения по отношению к раздатке, этому способствует растяжение и обратное сокращение кузова.

Что нужно знать

Преждевременное срезание шлиц можно предотвратить путем установки нового кардана с удлиненным шлицевым соединением, но период эксплуатации подробной конструкции будет увеличен не более чем на 2-3 года. При этом остается неизменной и другая проблема – растянутая цепь раздатки. Именно поэтому кардан и цепь должны заменяться одновременно. Также стоит обратить внимание на свойства фланца, находящегося на раздатке, при возникновении необходимости в ремонте. Особое значение имеет диаметр глубины шлиц, внешний диаметральный размер, количество шлицевых соединений и общие габариты.

fb.ru

Дополнительные и раздаточные коробки

Дополнительные коробки применяются в виде конструкции в отдельном картере. Ранее такого рода коробки нередко применялись в качестве, например, повышающей передачи (overdrive — коробка передач Borg Warner с автоматическим включением). В настоящее время такие коробки применяются крайне редко.

В полноприводных автомобилях устанавливаются раздаточные коробки, которые, как правило, одновременно выполняют функцию демультипликатора, что увеличивает диапазон передаточных чисел и улучшает тяговые качества автомобиля.

Раздаточные коробки классифицируются: по расположению ведомых валов – с соосными и несоосными ведомыми валами; по приводу ведомых валов — с блокированным и дифференциальных приводом; по числу передач – одноступенчатые, двухступенчатые, трёхступенчатые.

К раздаточным коробкам предъявляют следующие требования:

• полное использование тяговой силы в соответствии со сцепным весом, приходящимся на каждый мост;

• отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии а/м;

• а так же общие требования, предъявляемые к механизмам автомобиля.

1.13. Карданная передача

В трансмиссиях автомобилей карданные передачи применяются для передачи моментов между валами, оси которых не лежат на одной прямой и изменяют свое положение в пространстве. В общем случае карданная передача состоит из карданных валов, карданных шарниров, промежуточных опор и соединительных устройств. Необходимость карданной передачи обусловлена тем, что ведущий мост подвешивается к раме на рессорах и при движении автомобиля изменяет своё положение относительно рамы, в то время как коробка передач (раздаточная коробка) жёстко закреплена на раме. По компоновке передачи классифицируются на закрытые и открытые.

Закрытая карданная передача размещается внутри трубы. Труба может воспринимать силы и реакции, возникающие на ведущем мосту и служить направляющим элементом подвески. В такой карданной передаче применяется только один шарнир, а неравномерность вращения карданного вала компенсируется его упругостью. Известны конструкции, в которых роль карданного вала выполняет торсион, при этом карданные шарниры отсутствуют.

Открытая передача не имеет трубы и реактивный момент воспринимается рессорами или реактивными тягами. Карданная передача должна иметь не менее двух шарниров и компенсирующее звено, так как расстояние между соединенными агрегатами в процессе движения изменяется. На длиннобазных автомобилях применяют карданную передачу, состоящую из двух валов. Этим исключается возможность совпадения критической угловой скорости вала с эксплуатационной.

Карданные шарниры делятся на:

Полные:

Полукарданные:

• жесткие;

• упругие.

и т.д. см. рис. 35.

Универсальный карданный шарнир неравных угловых скоростей.

Применяемые в современных автомобилях карданные шарниры неравных угловых скоростей на игольчатых подшипниках удовлетворяют поставленным требованиям, при условии, если шарнир имеет рациональную конструкцию, технология производства строго соблюдается, а игольчатые подшипники надежно смазываются.

Рис. 34. Карданный вал с двумя универсальными шарнирами

Осевое перемещение, результат изменения длины карданного вала компенсируется шлицевым соединением (в случае применения простых карданных шарниров) или непосредственно конструкцией карданного шарнира — такой шарнир называется универсальным. На рис. 34 показан карданный вал с двумя универсальными шарнирами. В отверстие конца вала запрессован пустотелый палец

4, на который посажены на игольчатых подшипниках 2 два сферических ролика 1.

В отверстия пальца 4 вставлены центрирующие заглушки 3 со сферической поверхностью. В корпусе 5 шарнира выполнено два паза цилиндрического сечения такого же радиуса, как радиус ролика. При вращении под углом палец 4 имеет возможность, кроме вращения вокруг своей оси, наклоняться и скользить на сферических роликах по пазам. В таком шарнире осевое перемещение сопровождается значительно меньшими потерями на трение, чем в шлицевом соединении.

Рис. 35. Классификация карданных шарниров

Анализ схемы карданного шарнира показывает, что при постоянной угловой скорости ведущего вала ведомый вращается циклически: за один оборот дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. При этом с увеличением угла между валами неравномерность вращения интенсивно возрастает. Для того, чтобы карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей передавала синхронное вращение между валами соединенных валами соединенных агрегатов, она должна состоять из нескольких шарниров, взаимное расположение которых будет компенсировать неравномерную передачу вращения каждого шарнира. На рис. 36 приведены жёсткие карданные шарниры.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей (рис. 36.а) состоит из ведущей 1 и ведомой 4 вилок, крестовин 2, на шипы которой надеты игольчатые подшипники 3. Крутящий момент передаётся от вилки 1 к вилке 4 через крестовину 2. При такой конструкции и равномерном вращении вилки ведущего вала угловая скорость будет изменяться дважды за каждый оборот, увеличиваясь и уменьшаясь. Поэтому такой шарнир называется шарниром неравных угловых скоростей.

Рис. 36. Жёсткие карданные шарниры:

а – неравных угловых скоростей; б – равных угловых скоростей

studfiles.net

Карданный шарнир: характеристики, описание и устройство

Карданный шарнир представляет собой деталь в составе трансмиссии, обеспечивающую передачу крутящего момента от мотора к редуктору моста. Кардан состоит из полой тонкостенной трубы, на одной стороне которой размещено шлицевое соединение и подвижная вилка, а на другой – неподвижная вилка шарнира. Количество секций варьируется в зависимости от вида КПП и марки авто. В конструкцию односекционного варианта входит два наконечника с крестовинами, центральная часть, а также дополнительные детали:

• крепежные элементы;
• прокладки, сальники и другие промежуточные уплотнители;
• скользящая вилка;
• двойной карданный шарнир;
• подвесной подшипник.

Предназначение

Функции вала не ограничиваются передачей крутящего момента, также он выступает в качестве опоры для некоторых деталей автомобилей. Шарнир карданный рулевой может иметь различные габариты в зависимости от модели автомобиля и его особенностей. Для изготовления чаще всего используется сталь. Она обеспечивает максимальную функциональность при небольших размере и массе. Одним из элементов силовой части вала является шарнир, который может иметь неравную и равную угловую скорость. Элементы с неравной скоростью могут обладать жесткой или упругой конструкцией. Карданный шарнир равных угловых скоростей обладает разделительным специализированным рычагом, сдвоенной или кулачковой конструкцией, либо разделительными канавками.

Крутящий момент

На валы и оси, пересекающиеся под углом не более 4-5 градусов передается усилие от шарниров с упругим планом. При этом возникновение деформаций на соединительных деталях способствует ухудшению качества функционирования и увеличению колебания. Передача крутящего момента от изделий неровной скорости и жесткого плана производится последовательно, при помощи подвижных соединений жестких элементов. Они оснащаются двумя вилками, имеющими плотную фиксацию с валом, и отверстиями цилиндрической формы, используемыми для размещения крестовин. Концы крестовин, в то время, когда движется вал и шарниры карданные 1/2, начинают покачиваться в перпендикулярной по отношению к ним плоскости. Они необходимы для обеспечения гибкой, надежной и прочной связи между ведущим мостом и коленчатым валом.

Особое значение имеет достаточная гибкость соединения, так как она обеспечивает свободное перемещение во время движения транспортного средства. Крестовые элементы состоят из нескольких шипов, стопорных колец, игольчатых подшипников и сальников. Они отличаются длительным периодом эксплуатации и редко выходят из строя, но на их конструкцию оказывает негативное влияние некачественное дорожное покрытие, при движении по которому увеличиваются переменные нагрузки. Для сохранения функциональности в подобных условиях используются сдвоенные крестовые шарниры. Именно от них зависит вращение сопряженных валов, которые меняют угол по отношению друг к другу. Наибольший коэффициент отмечается при значении в пределах 20°. При большем параметре угла вращения на крестовину приходятся серьезные нагрузки, также возникают колебания и ухудшается баланс вала.

Принцип работы

Конструкция шлицевого соединения кардана имеет не меньшее значение. Принцип работы заключается в следующем. Коробка передач плотно фиксируется на внутренней кузовной части и присоединяется к краю одного вала. На другой стороне находится редуктор моста, имеющий соединение с подвеской. Промежуток между двумя узлами расширяется при преодолении неровных участков. Как заднему, так и переднему кардану необходимо растянуться, это действие обеспечивает шлицевое соединение, дополненное уплотняющим сальником.

Дополнительные элементы

Помимо этого, в конструкцию входит карданный подшипник подвесного типа. Он играет роль вспомогательного опорного элемента для вала. Подшипник предотвращает вращение детали и обеспечивает ее нахождение в требуемом положении при помощи кронштейна, покрытого смазкой и дополненного уплотняющими элементами, который крепится на кузовной части. Количество конструкционных элементов вала определяет число подшипников.

Карданный шарнир головок необходим, в первую очередь, для обеспечения качественного соединения ведущего моста и коленвала. Гибкость и прочность связи становятся наиболее актуальными при смещении моста в процессе движения авто.

Разбалансировка

Среди основных нарушений в работе вала наибольшее распространение приобрела разбалансировка. Ее возникновению способствует некачественное закрепление зазоров крестовин в процессе монтажа и несоблюдение правил эксплуатации. Зачастую неправильная фиксация зазоров возникает на этапе производственной сборки. Разбалансировка возникает не сразу, сначала развивается дисбаланс, который можно определить по вибрации во время переключения коробки передач. Она оказывает заметное воздействие на шаровую конструкцию и способствует интенсивному износу основных элементов системы. Результатом становится ухудшение равновесия автомобиля и увеличение вероятности дорожного происшествия. Поэтому рекомендуется соблюдать правила, производить систематической осмотр вала, включая карданный шарнир и крестовые элементы, осуществлять своевременный ремонт при обнаружении изношенных деталей.

Причины постороннего шума

Достаточно распространенным явлением становится возникновение стука при переключении передачи, изменении скоростного режима и при начале движения. Причиной этому является ухудшение надежности соединительной муфты и резьбового соединения крепежных фланцевых элементов. Также поводом может стать поврежденный карданный шарнир и увеличение установленного зазора в подшипниках крестовин и шлицевой конструкции. Крестовина может способствовать появлению скрежета. Чтобы предотвратить его, необходимо регулярно заменять деталь (в среднем каждые 10 тысяч км), осматривать на наличие смазки и отсутствие повреждений. Несколько реже выходит из строя сальник подвесного подшипника, а шарнир карданного вала приобретает больший зазор.

Шлицевые элементы

Даже при соблюдении условий эксплуатации всегда присутствует вероятность срезания шлиц. Этому способствует формирование люфта в результате растяжения раздаточной цепи. Цепь в это время начинает перескакивать по зубьям раздатки и формировать высокую ударную нагрузку на шлицевые элементы раздатки и кардана. Возникновение подобной поломки можно определить по металлическому резкому шуму, который доносится из-под автомобиля. Срезание шлиц возможно как на бюджетных, так и на оригинальных элементах, поэтому необходимо своевременно менять деталь для обеспечения полного хода вала. Шарнир карданный 1/2 во время движения авто совершает возвратно-поступательные движения по отношению к раздатке, этому способствует растяжение и обратное сокращение кузова.

Что нужно знать

Преждевременное срезание шлиц можно предотвратить путем установки нового кардана с удлиненным шлицевым соединением, но период эксплуатации подробной конструкции будет увеличен не более чем на 2-3 года. При этом остается неизменной и другая проблема – растянутая цепь раздатки. Именно поэтому кардан и цепь должны заменяться одновременно. Также стоит обратить внимание на свойства фланца, находящегося на раздатке, при возникновении необходимости в ремонте. Особое значение имеет диаметр глубины шлиц, внешний диаметральный размер, количество шлицевых соединений и общие габариты.

autogear.ru

Заменяем карданные шарниры

Вибрация, которую вы игнорировали столько недель, достигла такой точки, при которой на нее больше невозможно не обращать внимания. Вы решили сделать остановку по пути домой –  заехать в сервис, чтобы разузнать, что это за вибрация. Но когда вы разгонялись, по дороге в сервис в вибрации произошли большие изменения. Сразу за ней произошло снижение мощности, а затем – лязгающий шум, последний из-за того, что карданный вал упал на дорогу. У вас поломка карданного шарнира.

_{Верстачные тиски и пара головок помогут упростить процедуру удаления изношенных карданных шарниров. Используйте маленькую головку, чтобы выжать стакан в головку большего размера, чем диаметр стакана.}

Чаще всего причина поломки карданных шарниров – потеря смазки. Оригинальные шарниры обычно не имеют масленок, и даже поставленные на замену часто имеют такие масленки, которые вы не можете достать смазочным шприцом. Крошечные игольчатые подшипники внутри стаканов на концах крестовины ржавеют и в конечном итоге крошатся, из-за чего образуется зазор там, где его быть вообще не должно.

Другой разрушитель карданных шарниров – избыточный угол эксплуатации. Это может происходить из-за эксплуатации в условиях перегрузки, что заставляет хвостовую часть проседать. Либо это происходит из-за комплекта вспомогательных пружин или пневматических амортизаторов, которые поднимают заднюю часть автомобиля к небу. В любом случае выравнивание транспортного средства – единственный способ продлить срок службы карданных шарниров.

Карданный вал сам по себе довольно простой элемент. Если он не погнулся от соприкосновения, скажем, с рельсами на железной дороге или разбалансирован из-за потери нагрузки, он может вращаться практически бесконечно.

Практические методы

Вибрация, вызванная карданными шарнирами или карданным валом, обычно происходит при 40-60 км в час, или при торможении на низких скоростях. Тот «гул кузова», который бьет вам по ушам, возможно, вызван погнувшимся или разбалансированным карданным валом. Глухой лязг, когда включаете передачу на коробке передач или когда «плывете» при скорости 15 км в час, либо результат поврежденных карданных шарниров, либо проблема в дифференциале.

_{Карданные шарниры без смазки будут внутри ржавыми. Не пытайтесь сохранить те, которые проржавели. Замените их.}

Чтобы выяснить, идет ли вибрация от карданной передачи или от двигателя, подсоедините тахометр, если у вас нет его на приборной панели, разгонитесь до скорости, при которой чувствуется неровная работа, и отметьте количество оборотов в минуту. Затем переключитесь на более низкую передачу, потом опять вернитесь к тому же числу оборотов и проверьте, уменьшилась ли вибрация. Нет? Значит, вы обнаружили проблему в двигателе. Если, с другой стороны, вибрация изменилась значительно при начальной скорости двигателя, тогда поломка в карданных шарнирах или карданном вале.

Затем поднимите автомобиль и подставьте подпорки под заднюю ось или рычаги подвески, так чтобы пружины были сжаты в обычной степени, а карданный вал находился под правильным углом. Возьмитесь за конец вала и с силой покачайте его вверх и вниз, затем с силой поверните вперед-назад. Любой люфт, который вы обнаружите, является причиной немедленной замены.

_{Выкрутите гайки на U-образных болтах у задней оси, чтобы разобрать карданный вал.}

Снять и заменить

Вероятнее всего, вам придется поднять автомобиль от земли (если только вы не водите полноприводный внедорожник с огромными колесами). Лучше всего подойдет эстакада, но сойдет и напольный домкрат и пара подъемных опор. Чтобы заменить карданный шарнир, отверните гайки U-образных болтов, которые крепят стаканы шарнира к вилке задней оси. Отметьте детали, так чтобы вы могли позже установить их точно на место. Используя большую отвертку, поднимайте вал вперед до тех пор, пока шарнир не освободится из вилки, затем опустите его и извлеките из корпуса носка вала трансмиссии.

Хотя гидравлический пресс идеален для того, чтобы выжать стаканы из ушек вилки, вы вполне можете справиться с этим с помощью крепких верстачных тисков. Либо вы можете выжать стаканы из ушек с помощью зубила и тяжелого молотка. Если это оригинальные детали, то они, скорее всего, скреплены закачанной полиамидной смолой, которая просто разрушится в процессе. Другая возможность – проверить наличие С-образных зажимов в канавках во внутренней и внешней сторонах ушек. Те, которые с внутренней стороны, легко вынимаются с помощью отвертки и молотка, но для внешних колец могут потребоваться клещи для снятия пружинных колец.

_{Новый карданный шарнир имеет масленку, даже если ее не было в оригинальном шарнире. Заполните шарнир смазкой, пока она не будет стекать из уплотнений.}

Если вы используете тиски или зубило с молотком, поместите головку большего диаметра, чем внешний диаметр стакана, с одной стороны ушка, чтобы стакан выпал в нее. Затем, с помощью тисков, поместите меньшую головку на другой стакан, чтобы протолкнуть его через отверстие в ушке. Теперь поверните винт тисков настолько, чтобы продавить стаканы через вилку. Если вы пользуетесь зубилом и молотком, поместите большую головку под одним ушком и ударяйте большим зубилом по противоположному стакану. Для этого вам может понадобиться помощник.

Когда пришло время установки нового шарнира, сначала убедитесь, что на заводе его наполнили смазкой. Стаканы должны быть заполнены приблизительно до половины длины иголки соответствующей смазкой (обычно SAE 140). Вставляя стаканы на место, вы должны быть осторожны, чтобы не сдвинуть с места игольчатые подшипники и не сжать их под углом.

Дрожит вал

Если вы уверены, что карданный вал разбалансирован, сначала убедитесь, что проблема не в отказавшем карданном шарнире, сильно изношенной скользящей вилке или носке вала трансмиссии, дисбалансе колес или чрезмерном биении самого вала (обычно оно не должно превышать 0,1 см при измерении индикатором с круговой шкалой).

Затем тщательно осмотрите вал. Убедитесь, что он чистый – на высокой передаче он вращается на одной скорости с двигателем, поэтому комка антикоррозийной обработки будет достаточно, чтобы машина начала вибрировать. Затем поищите подтверждение слетевшего противовеса. Также проверьте, не погнулся ли вал.

_{Хомуты – подходящее приспособление для устранения потерянного балансира. Разведите головки, чтобы отрегулировать вес.}

Если вы все еще не нашли, в чем проблема, отсоедините вал от задней части, поверните его на 180°, прикрутите его обратно и проведите дорожную проверку. Если вибрация все равно есть, вы можете прибегнуть к старому трюку с хомутами:

1. Поднимите и закрепите автомобиль так надежно, как только сможете, чтобы задние колеса оказались над землей.
2. Заведите автомобиль, включите передачу и попросите помощника нажать на газ и увеличить число оборотов до скорости 65-80 км/ч.
3. Примотайте кусок мела или цветной мелок к ручке метлы, возьмитесь за нее крепко двумя руками и просуньте под автомобиль. Медленно передвигайте ее так, чтобы она не касалась вала, точно перед задним шарниром, потом точно позади переднего. На более тяжелой стороне появится круг большего размера, чем на более легкой стороне, таким образом, отметка должна появиться там, где перегрузка.
4. Заглушите двигатель и установите червячные хомуты с винтовыми зажимами вокруг вала, их головки на 180° от отметки, которую вы только что сделали.
5. Увеличьте скорость до 100-112 км/ч и посмотрите, не исчезла ли вибрация. Если исчезла, проедьтесь по дороге, чтобы проверить еще раз. Если нет, поверните головки хомутов приблизительно на 45° друг от друга и попытайтесь снова. Уже лучше? Тогда продолжайте поворачивать головки винтов в стороны друг от друга, пока все не получится.

Как вы, возможно, знаете, основная функция карданного шарнира – дать возможность двум валам работать под углом друг к другу. Но вы можете не осознавать, что пока ведущая вилка поворачивается с постоянной скоростью, ведомая вилка ускоряется и замедляется, дважды за каждый оборот. Под углом 4° разница в скорости составляет ничтожные 0,5%. Однако под углом 10° разница уже 3%, а при 30° при скорости вилки 1000 оборотов в минуту парная ей движется от 866 до 1155 оборотов в минуту каждую четверть оборота. Вы можете представить, какое возрастание вибрации может вызвать такая установка.

К счастью, это положение устраняется использованием двух шарниров с ведущими вилками, которые вращаются под углом 90° друг к другу. Пока угол каждого шарнира приблизительно одинаков, ускорение и снижение скорости одного поглощается ускорением и замедлением другого, таким образом, совершается передача энергии.

Опубликовано: 14 августа 2014

automend.ru

Карданный шарнир Рено

Карданный шарнир Рено входит в механизм карданной передачи автомобиля. Карданная передача используется во многих современных авто, как в легковых, так и в грузовых. Система карданного шарнира настолько проста и надежна, что она применяется в трансмиссии большинства отечественных и зарубежных автомобилей, в том числе карданный шарнир входит в систему трансмиссии Рено. В автомобилях марки Рено карданный шарнир используется для передачи между валами крутящего момента.

Карданный шарнир Рено – описание

Карданный шарнир был создан итальянским ученым А. Кардане, имя которого он впоследствии и получил. Карданный шарнир Рено имеет множество достоинств, среди которых надежность и долговечность устройства, его простота и высокий уровень КПД при небольшом собственном весе. При этих неоспоримых достоинствах карданный шарнир Рено имеет и существенный недостаток – несинхронность вращения или неравенство угловых скоростей ведомого и ведущего элементов.

Преимущества карданного шарнира Рено:

• Надежность
• Долговечность
• Простота
• Небольшой вес
• Высокий КПД

Недостаток карданного шарнира Рено:

• Несинхронность вращения ведомого и ведущего элементов

Замена карданных шарниров Рено:

• Для замены потребуется использовать небольшие тиски или пресс
• Снять карданный вал с автомобиля
• Маленькими плоскогубцами снять с крестовины находящиеся на ней стопорные кольца
• Поместить карданный вал, при этом поддерживая его, в тиски или в шпиндельный пресс
• При этом необходимо упереть в крышку подшипника сменную торцевую головку, имеющую тот же внутренний диаметр, как и у крышки, или же отрезок трубы
• Установить с противоположной стороны головку слегка меньшего диаметра в сравнении с крышкой
• Сжать пресс или тиски для вытеснения крышки и прекратить сжимать их прежде, чем крышка совсем выйдет из устройства держателя крестовины
• Окончательно извлечь крышку помогут клещи большого размера
• Для выпрессовки из держателя устройства крестовины карданного вала карданного шарнира Рено, необходимо проложить между губками и крышками подшипников две сменных головки (головка внутреннего диаметра должна быть больше диаметра крышки, а головка наружного диаметра – наоборот меньше) и зажать держатель в тиски
• При сжимании тисков головка, обладающая меньшим диаметром, протолкнет внутрь держателя свою крышку, при этом вытесняя противоположную в головку большего диаметра
• Далее головки необходимо поменять местами и по тому же принципу выжать крышку с противоположного подшипника
• Новые подшипники от карданного шарнира Рено необходимо набить смазкой в соответствии с инструкцией к ремнабору
• Установить в держатель крестовину и частично заправить туда крышку одного из подшипников. Смазочный штуцер крестовины, если таковой имеется, должен быть повернут в соответствующем к карданному валу направлении
• Заправить внутрь крышки подшипника крестовину и частично ввести вторую крышку, после чего выровнять крестовину
• Запрессовать на свои места крышки подшипников в держателе, делая это так, чтобы ни в коем случае не повредить пыльники
• Поставить стопорные кольца (в том случае, если возникнут затруднения, необходимо жестко постучать по держателю крестовины молотком)
• Установить смазочный штуцер, после чего можно набить карданный шарнир Рено смазкой (слишком много смазки в шарнир вводить не следует, так как это может привести к выдавливанию манжет)
• Поставить карданный вал на место и затянуть фланцевые болты

Карданная передача автомобиля необходима для передачи крутящего момента под изменяющимися углами к заднему редуктору от раздаточной коробки. Карданный шарнир Рено является важным элементом карданной передачи французских авто. Внутренний карданный шарнир Рено служит для компенсации осевых и угловых перемещений задней подвески и силового агрегата и устанавливается в задней части переднего карданного вала.

modtop.ru

Спаренный кардан

Спаренный кардан – это самый старый и примитивный вид ШРУСа, который нашел применение еще в начале 20-х годов 20 века. Принцип его работы похож на обычный карданный вал с двумя шарнирами.

Как известно, в карданном шарнире вилка ведущего вала находится под углом в 90 градусов к вилке ведомого. Из-за этого и возникают толчки при вращении – постоянно то растут, то падают инерционные нагрузки. Как избавиться от этой пульсации?

Простейшее решение – установка двух карданных шарниров последовательно. Поскольку все вилки расположены друг к другу под углом 90 градусов, то когда их четыре штуки, первая вилка (на ведущем валу) будет сориентирована под нулевым углом к последней (на ведомом валу). Никакой пульсации не будет – шарниры будут «уравновешивать» друг друга. Конструкция из двух карданных шарниров, соединенных «спина к спине», смогла равномерно передавать момент под углом до 45 градусов. Основной его недостаток – громоздкость конструкции. В ступице колеса, которое приводит в движение спаренный кардан, зачастую не остается места для тормозного механизма.

Вот так это работает:

Изначально сдвоенные карданы были единственным механизмом для передачи крутящего момента на передние поворотные колёса. Среди старых моделей 20-х годов можно вспомнить революционные переднеприводные Miller 91 и Cord L29. Впрочем, с изобретением новых видов ШРУСов сдвоенный кардан не ушел в историю. В 50-60-х годах его применяли во французских автомобилях марки Panhard (Панар), пока концерн не продал автомобильный бизнес в Citroen.

Также сдвоенный кардан встречается на целом ряде тяжелых грузовиков и современных вседорожников, в том числе на легендарном Jeep Cherokee XJ. За неприхотливость и способность выдерживать высокие нагрузки спаренный кардан любят «джиперы» — этот механизм на передний привод зачастую ставят вместо шариковых ШРУСов в процессе доработки автомобиля для серьезного бездорожья.

Кроме того, в системах привода колес иногда используются полуоси с разными типами внутренних и внешних шарниров. Вот, к примеру, изображение вариантов исполнения (сверху вниз) «Рцеппа — Рцеппа» (один из типов шарикового ШРУСа), «Двойной кардан — Рцеппа», «Двойной кардан — простой кардан» и «Двойной кардан — двойной кардан»:

knowcar.ru

карданный шарнир — это… Что такое карданный шарнир?



карданный шарнир

3.3 карданный шарнир: Кинематическая вращательная пара, предназначенная для соединения валов с пересекающимися осями и обеспечения возможности передачи крутящего момента под переменным углом.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

• карданный вал
• Кардинальная система

Смотреть что такое «карданный шарнир» в других словарях:

• карданный шарнир — Универсальный шарнир карданного механизма. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

• карданный шарнир — Kardano lankstas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Cardan joint; Hooke’s coupling; universal joint vok. Kardangelenk, n; Universalgelenk, n; Wellengelenk, n rus. кардан, m; карданный шарнир, m; универсальный шарнир, m pranc. cardan, m;… …   Fizikos terminų žodynas

• карданный шарнир — см. универсальный шарнир …   Теория механизмов и машин

• Карданный шарнир автомобиля — Карданный шарнир: кинематическая вращательная пара, предназначенная для соединения валов с пересекающимися осями и обеспечения возможности передачи крутящего момента под переменным углом… Источник: ГОСТ Р 52430 2005. Автомобильные транспортные… …   Официальная терминология

• Карданный шарнир автомобиля сдвоенный — Сдвоенный карданный шарнир: кинематический узел, состоящий из двух карданных шарниров неравных угловых скоростей, соединенных между собой присоединительными поверхностями или с помощью общей детали… Источник: ГОСТ Р 52430 2005. Автомобильные… …   Официальная терминология

• сдвоенный карданный шарнир — 3.4 сдвоенный карданный шарнир: Кинематический узел, состоящий из двух карданных шарниров неравных угловых скоростей, соединенных между собой присоединительными поверхностями или с помощью общей детали. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• КАРДАННЫЙ МЕХАНИЗМ — кардан [от имени итал. математика и врача Дж. Кардано (G. Cardanо; 1501 76)], шарнирный механизм, обеспечивающий вращение двух валов под переменным углом благодаря подвижному соединению звеньев (жёсткий К. м.) или упругим св вам спец. элементов… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• карданный механизм — (кардан), [по имени итальянского математика и врача Дж. Кардано (G. Cardano; 1501–1576)] шарнирный механизм, обеспечивающий вращение двух валов, расположенных под переменным углом относительно друг друга. Передача вращения обеспечивается жёстким… …   Энциклопедия техники

• ШАРНИР ГУКА — шарнир Кардана, универсальный шарнир, приспособление для передачи вращения между двумя валами, стоящими под углом друг к другу (см. Карданный вал). Ш. Г. состоит из центральной крестовины и двух насаженных на концы валов вилок, которые шарнирно… …   Сельскохозяйственный словарь-справочник

• Карданный механизм —         кардан, карданный или универсальный шарнир, шарнирная муфта, механизм, обеспечивающий вращение двух валов под переменным углом, благодаря подвижному соединению звеньев (жёсткий К. м.) или упругим свойствам специальных элементов (упругий К …   Большая советская энциклопедия

normative_reference_dictionary.academic.ru