Передний карданный вал — Статьи на kardanvalservis.ru
Часть автомобильной конструкции, которая отвечает за передачу крутящего момента от двигателя к ведущим колесам – передний карданный вал. Устройство этой детали просто и универсально настолько, что не меняется на протяжении века.
Части карданного вала:- непосредственно вал;
- детали для крепежа;
- крестовина;
- подвесной подшипник.
Может укомплектовываться и другими элементами, иметь различное количество секций – одну, две или более. Данная характеристика зависит от типа транспортного средства.
|
Рулевой кардан и его части
Еще один аналогичный силовой узел располагается в управляющем механизме и носит название рулевой кардан или редуктор. В его задачу входит передача сил от колонки к управляемым колесным парам.
- кронштейна для крепежа;
- вала сошки;
- промежуточного вала рулевого крепления;
- деталей крепежа;
- крестовины рулевого кардана.
Крестовина редуктора находится под постоянной нагрузкой, что приводит к ее постепенному износу. Определить неисправность детали можно по люфту колеса, скрежету, стуку в руле или нехарактерных скрипах.
Неисправности крестовины
Передняя крестовина карданного вала пропускает через себя энергии вращения и является основой узла. Определить ее неисправность можно по звенящим звукам бьющего металла, стукам, вибрациям в элементах ходовки. В некоторых случаях наблюдается свистящий звук при работе мотора на пониженных скоростях. Проводится диагностика, после чего определяется, подлежит ли деталь восстановлению, или требуется замена передней крестовины карданного вала.
Передний карданный вал от компании «КарданВалСервис »
Передняя часть карданной передачи и ремонт узлов любой сложности – основная направленность компании «КарданВалСервис».
Для заказа новой запчасти необходимо предоставить ее подробный чертеж или оригинальный образец. Части переднего моста и другие запчасти изготавливаются с высокой точностью и имеют соответствующее качество, что подтверждает гарантия на все проводимые работы. В производстве мы используем только собственные мощности, что позволяет поддерживать цену на низком уровне.
Что такое кардан в автомобиле
Вопрос касательно устройства, назначения и ремонта карданного вала вряд ли заинтересует владельцев переднеприводных транспортных средств. Но если вы владеете машиной с полным или задним приводом, тогда про карданный вал (КВ) просто обязаны знать всё, и даже немного больше.
Ни один автомобиль с полным и задним приводом не обходится без этого элемента. Ключевой задачей КВ является передача энергии вращения от силового агрегата непосредственно на колёса. Это делает вал невероятно важной составляющей транспортного средства. От целостности и работоспособности кардана во многом зависит надёжность всего авто и его ходовых характеристик в частности.
Чтобы лучше разбираться в этом вопросе, нужно понять особенности карданного вала, разобраться с его разновидностями, устройством и принципом работы. Также не будет лишним узнать про характерные неисправности этого узла, что позволит по мере необходимости принять правильные меры по ремонту и восстановлению работоспособности КВ.
Что это такое
Начнём с основного назначения карданной передачи или вала. Это даст вам возможность окончательно понять, что же такое этот кардан и зачем он нужен в машине.
Это механизм, предназначенный для передачи вращения от коробки передач на редуктор. Вращение передаётся на редуктор передней или задней оси, что уже напрямую зависит от конкретного автомобиля и особенностей его устройства. Это промежуточный элемент, играющий при этом крайне важную и значимую роль в трансмиссии.
Карданные передачи могут применяться не только на заднеприводных и полноприводных автомобилях, но также присутствуют в мотоциклах. Если говорить простыми словами относительно того, что такое карданный вал, то его можно охарактеризовать как устройство для передачи вращения от КПП на ведущую ось. Этот механизм позволяет обеспечить независимое от кузова автотранспортного средства движение для колёс и подвески.
Не все до конца понимают, для чего нужен карданный вал в составе автомобильной конструкции. Такое приспособление становится практически незаменимым, когда машина выезжает на пересечённую местность. Когда автотранспорт движется по неровным поверхностям, возникают достаточно сильные колебания на ведущих мостах, раме и кузове.
А когда происходят даже незначительные смещения осей относительно друг друга, это существенно повышает износ элементов. Как результат, в машине нарушается плавность хода, которая самым непосредственным образом влияет на комфорт. За счёт наличия и работы карданной передачи все эти явления удаётся предотвращать.
Некоторые автотранспортные средства устроены таким образом, что коробка передач располагается выше, чем редуктор заднего моста. Из-за этого момент вращения приходится передавать под определённым углом. Реализовать такую передачу вращения становится возможным за счёт использования в конструкции карданной передачи или карданного вала.
Классификация
Всего существует несколько типов карданных передач. Применяется несколько принципов классификации для определения конкретного устройства.
Если рассматривать виды карданных валов по их назначению, тогда выделяют следующие:
- Основные. Они выступают в качестве опоры для привода ведущих автомобильных колёс. То есть отвечают непосредственно за раскрутку колёс в машине.
- Вспомогательные. Применяются как элемент подсобного механизма. Их можно встретить в паре с насосами и лебёдками, к примеру. Также могут выступать в роли промежуточной конструкции в различных устройствах.
Также можно разделить карданные передачи на:
- Универсальные. Они отличаются способность компенсировать достаточно внушительные осевые перемещения.
- Простые. Они лишены каких-либо ухищрений и особенностей. Зато чётко и качественно выполняют возложенные на них обязанности.
Но и это не всё. Есть и другой вариант классификации, который также делить карданные передачи на 2 типа.
- Открытый. Это самостоятельный и отдельный механизм в конструкции автотранспортного средства.
- Закрытый. Такой кардан спрятан от посторонних взоров, либо же является интегрированным в другой элемент автомобиля.
Отталкиваясь от конструктивных особенностей и назначения, карданные валы можно разделить на односекционные и многосекционные.
Многосекционные преимущественно применяются в обычных легковых и грузовых автотранспортных средствах. В случае с односекционными карданами речь идёт уже о ситуациях, где большую роль играет необходимость быстрого вращения на ведущей оси. Это относится к спортивным автомобилям, которые оснащаются задним или полным приводом.
Особенности устройства
Если не учитывать некоторые компоненты КВ в виде уплотнителей, креплений и эластичной муфты, то это устройство содержит в себе несколько ключевых составляющих. Хотя и та же муфта выполняет не менее важную роль, поскольку отвечает за поглощение вибраций и резких рывков.
Что же касается устройства карданной передачи, то тут следует выделить такие компоненты как:
- центральный вал. Его выполняют из высокопрочной стали. Фактически имеет внешний вид полой трубки;
- крестовины, имеющие шарнирные механизмы. Применяется пара таких крестовин. Они нужны для обеспечения вращения всех компонентов трансмиссии под определённым заданным углом. Во многом за счёт этого удаётся обеспечить плавную передачу крутящего момента;
- шлицевые раздвижные соединения. Этот элемент нужен в связи с тем, что при проездах по кочкам или иным препятствиям расстояние между редуктором самого моста и коробки передач увеличивается. А потому необходимо несколько удлинить карданный вал. Именно тут на помощь приходят шлицевые элементы;
- скользящая вилка. С её помощью удаётся сцепить или соединить между собой концы центрального и промежуточного вала;
- подвесной подшипник. Необходим для создания опоры конструкции, что позволяет кардану свободно вращаться вдоль собственной оси. В зависимости от того, сколько секций кардана используется в конструкции, применяется различное количество подвесных подшипников. Их монтируют непосредственно на кузов автотранспортного средства.
Но мало просто узнать, из чего состоит автомобильный карданный вал. Также следует дополнительно разобрать особенности все работающих компонентов.
Чтобы понять, как работает в машине карданный вал, необходимо уточнить некоторые нюансы относительно составляющих узла. Так вы лучше поймёте, на чём основывается используемая в авто карданная передача.
Эти агрегаты бывают двухвальными или одновальными. В случае с двухвальным устройством в механизме дополнительно присутствует промежуточный кардан, к которому в заднем отделе приварен хвостовик, дополненный наружными шлицами. А к переднему отделу с помощью шарнира монтируется скользящая втулка. Если система одновальная, тогда промежуточный участок на ней отсутствует.
В передней части авто КВ крепится в КПП за счёт подвижного соединения шлицевого типа. Для реализации такой задумки на конце механизма предусмотрено наличие специального отверстия, имеющего внутренние шлицы. Устройство позволяет осуществлять продольные смещения этих шлицов, когда машина находится в движении.
Затем монтируется подвесной подшипник КВ, который при помощи специального кронштейна устанавливается и фиксируется на кузове. Это выступает как дополнительное крепление, которое не позволяет осуществлять излишние смещения во время поездок.
После идёт вилка, располагающаяся между передней и задней частью КВ. Тут находится крестовина с игольчатыми подшипниками. За счет этих вилок и крестовин в конструкции КВ удаётся передавать момент при различных углах возможного изгиба карданного вала.
КВ фиксируется в задней части к редуктору заднего моста с помощью фланца. Параллельно с этим хвостовик, имеющий внешние шлицы, входит уже непосредственно во фланец привода автомобильной главной передачи.
Работа карданной передачи основывается на том, что она может передавать крутящий момент при меняющемся положении карданного вала в пространстве. Для реализации такой функции ключевую роль играют два компонента. А именно вилка и шарнир крестообразного типа.
Скользящая вилка позволяет несколько увеличивать длину механизма, когда автотранспортное средство движется по неровному участку дороги. Длинное шлицевое соединение не позволяет прекращать передачу момента даже в ситуациях, когда подвеска вместе с задним автомобильным мостом начинает смещаться вверх или вниз.
Задача шарнира при этом заключается в обеспечении вращения колёс при изменениях угла изгиба карданного вала. Принято считать, что механизм продуктивно работает, когда угол не превышает 20 градусов. При превышении этого значения начинается процесс активного износа элемента.
Преимущества и недостатки
Несмотря на объективную необходимость использования карданной передачи в автомобиле, этот механизм обладает сильными и слабыми сторонами.
Начнём с положительных качеств. Их перечень достаточно обширный, потому стоит остановиться на самых основных.
- надёжность и долговечность. Во многом эти качества приобретены за счёт способности кардана выдерживать серьёзные нагрузки. Это преимущество особенно актуально для тяжеловесных машин, а также автомобилей, которые часто вынуждены ездить по неровным дорогам и пересечённой местности;
- ремонтопригодность. Важным достоинством КВ является тот факт, что в процессе ремонта можно менять отдельные компоненты. Нет необходимости осуществлять замену всего узла, что значительно снижает расходы на ремонт автотранспортного средства;
- лучшая чувствительность руля. Активно проявляется на заднеприводных автомобилях, где используется карданный вал. Привод практически никак не зависит от кардана, а потому передняя ось сосредоточена на управлении, а задняя на толкании автомобиля;
- хороший разгон. Узел позволяет загружать задние колёса, но одновременно с этим разгружать передние. Это способствует снижению вероятности такого явления как пробуксовка на машине;
- контроль заноса задней оси. Если возникает занос задней оси, справиться с ним удаётся намного проще за счёт применения карданной передачи;
- длительный срок службы. Элемент действительно надёжный, а его конструкция обеспечивает продолжительную эксплуатацию;
- возможность восстановления. Даже когда КВ сильно изнашивается или сталкивается с серьёзными поломками, его реально восстановить. Хотя в определённых случаях для этого требуется наличие специального оборудования.
Но и недостатки в карданных валах также присутствуют. И на них порой стоит обращать внимание.
Если говорить о слабых сторонах КВ, то здесь стоит выделить такие моменты:
- Главным недостатком считается тот факт, что валы вращаются не синхронно при увеличении угла между ними. Но в действительности такой минус не особо актуален для машин с задним и полным приводом. Недостаток проявляется в основном применительно к переднеприводным транспортным средствам. В связи с этим кардан обычно заменяют более сложным устройством с аналогичным назначением. Речь идёт о конструкции под названием ШРУС или же шарнире равных угловых скоростей.
- Ещё одним минусом считается внушительный вес конструкции. Большая масса негативно влияет на динамику транспортного средства и способствует увеличению расхода топлива.
- Чтобы установить в машине карданный вал, требуется предусмотреть наличие специального тоннеля. Это негативно отражается на комфорте в салоне транспортного средства, поскольку посередине машины проходит порой довольно внушительный бугорок.
- Карданные валы способны создавать дополнительный шум и вибрацию.
Несмотря на имеющиеся недостатки, некоторые из них достаточно условные, и не могут считаться полноценными минусами карданного вала. Плюс производители активно работают над усовершенствованием конструкции, что позволяет избавляться от некоторых недочётов, а также исправлять ошибки предыдущих версий карданных передач.
Характерные неисправности
Наиболее подверженными поломкам в конструкции карданного вала являются такие элементы как крестовины, шарниры и подшипники. В процессе эксплуатации на них воздействуют сильные нагрузку и компоненты постепенно изнашиваются. В зависимости от того, какой тип привода используется и какая конструкция у конкретного автомобиля, срок службы указанных элементов обычно не превышает 70 тысяч километров.
На скорость и интенсивность износа непосредственно влияют условия эксплуатации, манера вождения и ряд других провоцирующих факторов.
Признаками износа выступают характерные щелчки и стуки, которые возникают при старте автомобиля или при переключении передач. Если ломается крестовина переднего вала, в районе ног переднего пассажира возникает скрежет и стук металла, плюс на приборной панели включаются соответствующие лампы, сигнализирующие о неисправностях. Не решив проблему своевременно, можно спровоцировать поломку переднего редуктора и АКПП, что выльется в очень крупную сумму денег.
Важно понимать, что предотвратить износ и выход из строя крестовин или шарниров невозможно. Тут требуется своевременная диагностика и замена этих элементов при возникновении признаков неисправностей.
В конструкции кардана вал выступает как наиболее крепкий элемент всего узла. Для его производства применяют высокопрочную сталь, способную выдерживать около 500 тысяч километров эксплуатации. Повреждения возникают в основном при неаккуратной езде, когда машина наезжает на препятствия. Также поломка может возникнуть по причине обрыва карданных шарниров.
Симптомами неисправностей вала выступают вибрации из-под днища во время движения. Вероятнее всего кардан был погнут. Его лучше менять в условиях автосервиса. Если попытаться выровнять вал и сделать это неправильно, вы спровоцируете разрушение крестовин и остальных компонентов трансмиссии автомобиля. Потому лучше не рисковать, а сразу заменить элемент.
В практике автомобилистов, на машинах которых используется КВ, встречаются различные неисправности. Чаще всего они связаны с:
- утечкой масла в передней части кардана;
- стуками и вибрациями при включении КПП и старте;
- скрипами в момент нажатия педали газа;
- вибрациями КВ;
- выходом из строя подвесного подшипника.
Все эти ситуации следует рассмотреть отдельно.
Утечка масла
Подобная проблема в основном встречается на автомобилях, где используется устанавливаемое в раздаточной коробке или КПП шлицевое соединение.
Утечка может образовываться из-за образования на шлицевом соединении шероховатостей и заусенец. Чтобы решить проблему временно, можно зачастить поверхность с помощью наждачной бумаги нулёвки. Но это исправит ситуацию только на некоторое время. Потому лучшим выходом станет замена.
Утечка образуется при повреждении сальника. При этом уплотнительное кольцо теряет свою эластичность, что приводит к появлению зазора между подвижным карданным штоком и сальником КПП. Чтобы устранить неполадку, рекомендуется поменять сальник.
Стуки при включении КПП и вибрация на разгоне
Удары, возникающие при нагрузке на вал, образуются по причине зазоров между компонентами узла. Именно это считается основным фактором.
- Посторонние звуки образуются из-за возникновения в крестовине люфта, что обусловлено её разрушением. Крестовины следует заменить.
- Стуки также появляются из-за того, что затяжка болтов ослабла. Чтобы исключить такую причину, следует заглянуть во все места соединения и при необходимости подтянуть болты.
- Посторонние звуки порой обусловлены высокой степенью износа раздвижного шлицевого соединения. В решении проблемы поможет только замена.
Скрип при ускорении
Нажимая на педаль газа, могут возникать нехарактерные посторонние звуки в виде скрипов. Если скрип возникает периодически или постоянно при надавливании на педаль, а также при движении так называемым накатом, тогда причину следует искать в дефектах на шарнирах крестовины. Либо же проблема связана со ШРУСом.
Когда крестовина заклинивает, и параллельно появляются ржавые подтёки на поверхности, подшипник стакана явно деформировался. Элемент рекомендуется заменить в ближайшее время, поскольку игнорирование проблемы приведёт к ещё более серьёзным и дорогостоящим последствиям.
Если дело в заклинивании ШРУСа, тогда рекомендуется разобрать узел, по мере необходимости смазать его элементы. Когда такая мера не помогает, остаётся только заменить деталь.
Вибрации
Автомобилисты порой сталкиваются с таким явлением как возникновение вибраций в КВ. Зачастую причина заключается в нарушении баланса колёс.
Когда вибрация наблюдается лишь на скорости в пределах от 60 до 80 и от 90 до 120 километров в час, для решения проблемы обычно вполне достаточно провести балансировку кардана. Такую процедуру зачастую проводят в обязательном порядке, когда часть элемента меняют или собирают, не опираясь на заводские метки.
Если же никакие ремонтные работы не проводились, то есть ошибки при обратной сборке исключены, а сами вибрации появились внезапно и проявляются на определённых скоростях, увеличиваясь при этом по мере роста скорости, нужно выполнить несколько диагностических мероприятий. А именно:
- Проверьте наличие зазоров в крестовинах, которые обычно провоцируют нарушение плавности хода транспорта. Если виновник найден, потребуется заменить уже изношенные шарниры.
- В процессе установки промежуточного вала туда могли проникнуть инородные частицы, мусор и загрязнения. Рекомендуется провести чистку карданного фланца и приёмных фланцев.
- Также следует убедиться в отсутствии коррозии и возможных отрывах балансировочных пластин. В случае чего следует выполнить грамотную балансировку.
- Центральный вал мог погнуться и деформироваться в результате сильного механического удара. Если деформация превышает 1,5 миллиметра, рекомендуется только менять элемент. Когда повреждение меньше, трубу в теории можно выровнять, используя гидравлический пресс.
Тут вариантов может быть несколько. Лучше начинать с малого и наиболее простого в плане устранения. Если с неполадкой вы не можете справиться сами, и не удаётся отыскать причину неисправности, лучше обратиться за помощью к специалистам.
Проблемы с подвесным подшипником
Диагностировать подобную неполадку можно по характерному звуку. Поломка проявляется в виде шуршания. Если вы слышите шуршащий звук, высока вероятность поломки подвесного подшипника.
В своём нормальном состоянии этот элемент с лёгкостью вращается, его движения плавные и практически бесшумные. Никаких подклиниваний не наблюдается.
Если же звук есть, тогда подшипник потребуется заменить. Пытаться его отремонтировать не имеет никакого смысла.
Полезные рекомендации
Запомните, что игнорировать любые признаки неисправностей кардана ни в коем случае нельзя. Если не прислушиваться к этому совету, вы можете столкнуться со следующими последствиями:
- При обрыве кардана повреждается сам кузов автотранспортного средства. Дополнительно кардан может повредить трубопровод, который проходит по днищу автомобиля.
- Если будут наблюдаться постоянные вибрации, это негативно отразится на жёсткости креплений подвески и кузова. Также начнут ослабляться все резьбовые соединения, крепления салонных панелей. Машина буквально начнёт разваливаться на ходу.
- Все детали, непосредственно связанные с карданным валом, будут быстрее и интенсивнее изнашиваться. Это существенно сократит их эксплуатационный срок, потребует ранней замены и дорогостоящего ремонта.
Вряд ли кто-то из автовладельцев осознанно захочет столкнуться с подобными неприятностями.
Но во многом их можно избежать, если придерживаться нескольких простых правил. Все эти рекомендации направлены на увеличение срока службы карданного вала.
Если вы заинтересованы в сохранении ресурса КВ, тогда необходимо:
- постараться минимизировать эксплуатацию автомобиля в условиях пересечённой местности;
- не разгоняться резко;
- плавно трогаться с места;
- длительно не буксовать на машине;
- не экономить на качественных запчастях;
- проводить диагностические мероприятия;
- при возникновении сложных неисправностей обращаться к квалифицированным мастерам.
Карданный вал является во многом важным элементом автотранспортного средства, который хоть и считается промежуточным звеном, но выполняет ключевую роль в работе заднеприводных и полноприводных автомобилей.
Узел не обладает крайне сложным устройством, а его принцип работы понятен многим. Это позволяет самостоятельно решать возникающие проблемы, своевременно обнаруживать неисправности и поддерживать КВ в рабочем состоянии в течение длительного периода времени, просто соблюдая несколько простых правил.
Карданный вал: устройство, эксплуатация и ремонт
«Слушай, у тебя кардан стучит. Сдавай в ремонт, а то дело плохо кончится», — говорил главной героине фильма «Москва слезам не верит» ее любовник. О том, что такое карданный вал, зачем он нужен, какие неисправности для него характерны, и как их ремонтировать, – в нашей сегодняшней статье.
Карданный вал
Из истории кардана
Если помните, то машина, на которой ездили персонажи фильма, была ВАЗ 2103 – с задним приводом. Карданный вал, о котором говорит герой-любовник, это узел трансмиссии «тройки», который также устанавливался на автомобили с полным приводом. Для переднеприводных машин такой узел трансмиссии не нужен – крутящий момент от двигателя на переднюю ось передается через главную передачу и дифференциал, которые находятся в картере коробки передач.
Карданный вал в системе полного привода
Задне- и полноприводные автомобиль без карданного вала обойтись не могут: с его помощью крутящий момент от коробки передач или раздатки (для полноприводников) к редукторам переднего и заднего моста. Впервые принцип работы этого механизма описал итальянец Джироламо Кардано, по имени которого и был назван вал. В автомобилестроении кардан начали применять в конце 19-го века. К примеру, одним из пионеров в установке карданного вала на автомобиль стал основатель одноименной французской компании Луи Рено. На его машинах кардан зарекомендовал себя с самой лучшей стороны: благодаря внедрению в трансмиссию этого узла инженерам удалось решить важную проблему – без провалов передавать крутящий момент от КПП к заднему мосту во время движения по неровной дороге, обеспечивая, тем самым, плавность хода. С тех пор карданный вал эволюционировал незначительно – механизм передачи крутящего момента остался прежним, а вот конструкция узла усовершенствовалась в зависимости от того, на какой конкретной модели автомобиля он устанавливался.
Из чего состоит и как работает карданный вал
В устройстве карданного вала принято различать пять основных компонентов:
Центральный вал. Представляет собой полую (для снижения массы узла) стальную трубу.
Крестовины с наконечниками. Это выполненные в форме креста шарниры, функция которых – следить за тем, чтобы все вращающиеся элементы трансмиссии работали под определенным переменным углом (от 0 до 20 градусов) для плавной передачи крутящего момента – в этом случае коэффициент полезного действия крестовин наивысший. Если угол вращения в процессе движения автомобиля превышает 20 градусов, крестовина начинает работать под большой нагрузкой, что влияет на сбалансированность карданного вала.
Устройство карданного вала
Вилка скользящая. Представляет собой узел, ответственный за соединение шлицевых концов промежуточного и карданного валов. Вместе со шлицами компенсирует изменение расстояния по высоте между промежуточным и карданным валом во время движения автомобиля по пересеченной местности.
Промежуточный подшипник. Выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивая ему свободное вращение по своей оси. В зависимости от количества секций карданного вала, бывает два, три, и более промежуточных подшипников.
Помимо этих, основных деталей, в состав карданного вала входят различные крепления, уплотнители и эластичная муфта, которая принимает на себя удары, возникающие при включении сцепления.
Различают односекционные и многосекционные карданные валы. Односекционные карданные валы применяются в конструкции трансмиссий задне- и полноприводных спортивных автомобилей, которым необходима максимально быстрая передача крутящего момента на ведущие колеса. Многосекционными карданными валами оснащают стандартные легковые и грузовые автомобили.
Плюсы и минусы кардана
Конструкция карданного вала обладает одним существенным преимуществом – он выдерживает огромные нагрузки, припадающие на трансмиссию автомобиля при движении по дорогам с качественным покрытием и пересеченной местности.
Недостаток у карданного вала тоже один – его большая масса, которая добавляет лишние килограммы в снаряженную массу автомобиля, что влияет на его динамические характеристики и расход топлива. Кроме того, установка карданного вала на автомобиль требует оборудования под его днищем специального туннеля, выпуклая сторона которого выдается в салон и приносит неудобства пассажирам заднего ряда. Вращающийся механизм карданного вала служит источником шумов и вибраций, которые в современных автомобилях практически свели на нет посредством установки высококачественных шумо- и виброизоляционных материалов.
Кардан поломался: как диагностировать и ремонтировать
Самый крепкий элемент карданного вала – собственно сам вал (валы), изготовленный из выдерживающей высокие нагрузки стали. Ориентировочный ресурс этой детали – 500 тысяч километров. Но и эта деталь может повредиться в процессе эксплуатации – например, погнуться при наезде автомобиля на какое-нибудь препятствие или выходе из строя (обрыве) его элементов (шарниров).
Правка карданного вала
Когда эта неприятность происходит, диагностировать поломку можно по увеличившейся вибрации, которая приходит из-под днища кузова в процессе езды. Некоторые умельцы говорят, что в таком случае карданный вал можно «вылечить», простучав его кувалдой и выровняв изгибы. Мы же рекомендуем заменить погнутый вал на новый. Так как некорректная правка геометрии карданного вала может привести к быстрому выходу из строя крестовин. При замене карданного вала важно правильно его отбалансировать, в противном случае неотбалансированый вал, производя вибрации, разрушит не только крестовины, но и другие детали трансмиссии. Балансировку карданного вала невозможно произвести самостоятельно – для этой операции потребуется специальное балансировочное оборудование, которые имеется в мастерских, занимающихся ремонтом карданных валов.
Более всего подвержены поломкам такие элементы карданного вала, как шарниры, крестовины, подшипники. Эти детали в процессе длительной эксплуатации изнашиваются и не могут выполнять своих функций. Ресурс работы шарниров в зависимости от типа привода и конструкции трансмиссии автомобиля составляет 60 – 70 тысяч километров, столько же выхаживают крестовины и подшипники. Впрочем, они могут износиться и раньше – это зависит от качества самих деталей, манеры езды водителя и условий, в которых эксплуатируется автомобиль.
Шарнир карданного вала
Диагностировать выход из строя шарниров, подшипников и крестовин можно по появившимся стукам, щелчкам при переключении передачи или начале движения, нехарактерным для нормальной работы карданной передачи шумам или вибрациям. Мы настоятельно рекомендуем не заниматься «лечением» этих изношенных деталей. Лучше всего будет заменить их на новые: стоят они сравнительно недорого, устанавливаются довольно легко. Замену шарниров, крестовин и подшипников можно сделать самостоятельно, обладая определенными навыками. Если же вы таким навыками не обладаете, то правильно будет обратиться на СТО.
Еще одна характерная для карданной передачи поломка – потеря герметичности защитных чехлов шаровых шарниров. Когда чехол изнашивается, в нем появляется щель, через которую сочится трансмиссионная жидкость. Если эта жидкость вытечет полностью, шарниры перестанут смазываться и могут быстро износиться от повышенного трения.
Диагностировать эту неисправность можно, заглянув под днище стоящего автомобиля. Если вы заметите капли масла под карданом в местах, где находятся шаровые шарниры, значит, разорвался чехол. В этом случае советуем установить новые чехлы.
Чтобы продлить срок службы всех элементов карданного вала, рекомендуем придерживаться следующих нехитрых правил:
- плавно трогаться при начале движения;
- не допускать длительной пробуксовки колес в глубоких колеях;
- не разгоняться резко;
- воздержаться от езды по пересеченной местности.
Водитель, береги кардан смолоду!
Карданный вал – деталь, которая входит в состав трансмиссии автомобиля, имеющие устройство заднего или полного привода. Этот механизм передаёт вращение к редуктору переднего или заднего моста от коробки передач тем самым карданный вал заслуживает права называть “промежуточное звено-деталь”. Также его можно назвать не иначе, как опора машины!
Классификация
Ниже будет приведено классификация карданных передач, которые формируют механизм, роль которого – промежуточная.
Классифицировать центральное устройство можно по нескольким признакам:
- Назначение;
- Тип;
- В наличие компенсирующее устройство.
По назначению механизма передачу (она же – опора главного механизма и промежуточное звено) можно классифицировать:
- Основные – основные работают как опора для механизмов приводов ведущих колёс;
- Вспомогательные – применяются для механизмов подсобных механизмов, к примеру, лебёдок или насосов, механизмов передач, могут быть промежуточным механизмом, в каком-то устройстве.
Тип кардана зависит от того, какое у него построение и расположения:
- Закрытая передача – когда он заключен в одном из элементов транспортного средства;
- Открытая – когда он находится независимо от других частей машины.
Классификация по наличию компенсации, которое имеет устройство:
- Наличие компенсации. Если в нем предусмотрены варианты компенсирования больших осевых перемещений, то вал называют универсальным;
- Иначе промежуточный механизм называют простым.
Принципы работы
Карданный вал в своём составе содержит:
- Подвесной подшипник карданного вала;
- Двойной одноименный шарнир;
- Скользящую вилку;
- Всевозможные промежуточные уплотнения;
- Элементы креплений.
Детали карданного вала
Сам карданный вал может быть из нескольких секций. Так же он является опорой для многих частей машины. Вес его зависит от транспортного средства и его особенностей. Конструкция этой части авто зависит от габаритов. Обычно он составной и основа делается из стальной трубы, для экономии метала и веса, а к ней присоединяются крестовые наконечники. Только маленький кардан может быть сделан цельным и сплошным. Так его промежуточная роль усиливается.
Сплошная деталь – опора для спортивных автомобилей, так как часть веса держится на ней, поэтому ее делают сплошной.
Эта часть машины (его опора) является одна из самых подходящих для ремонта. Сам процесс прост, так же как и снятие механизма с авто. Особенность заключается в том, что-бы заменить двойной карданный шарнир и подвесной подшипник. Это класс детали “промежуточная”.
Выполнение промежуточная передача – функция, которую обеспечивают шарнирные механизмы, на основе крестовин. Позволяют двум валам быть опорой друг другу не прерывая вращения, при том находится под переменным углом. При чем наибольший КПД достигается когда валы опираются на друг друга от 0 до 20 градусов. В этом случае они работают как опора. Если этот показатель превысить, то промежуточная деталь начинает испытывать очень высокие нагрузки. Что ведёт к тому, что опора деталей теряется, разбалансируются вал и вибрирует корпус.
Подвесной подшипник ни что иное, как опора составному валу, удерживая его на месте даже во время вращения. Также это промежуточная часть общего элемента.
Работа карданного вала
Плюсы и минусы использования карданных передач
Описание преимуществ использования такой детали, как двойной карданный шарнир:
- Устройство способно выдержать огромные нагрузки:
Этот параметр очень важен в транспортном средстве, так как нет иного способа передать вращение в автомобиле большой массы. Как пример, лимузины всегда оснащены задним приводом по этой причине (им нужна опора). Так как это является самым надёжным способом передать вращение. Еще один пример, это вес, вес карданного вала Белаза – 105 кг. А спортивный кардан весит 1.8 кг.
- Ремонтопригодность:
Это свойство помогает не менять узел, а ремонтировать только деталь, что облегчает жизнь всем автовладельцам. Так как замена дорогостоящего узла может быть критичной. Таким образом поддерживая в хорошем состоянии карданный вал и меняя только расходные детали, вы сможете продлить время работы автомобиля.
Недостатки:
Наличие кардана в автомобиле повышает вес, а так же уменьшает габариты салона.
- Вибрация: наличие дополнительного узла, которое может иметь устройство, увеличивает шум и вибрацию, что ведёт к разрушению деталей.
Карданный вал
Если быть точнее, то сегодня мы рассматриваем механизм, который предназначен для передачи вращения от КПП к редуктору передней или задней оси автомобиля. Такая себе промежуточная, но крайне ответственная деталь трансмиссии.
Какой бывает карданный вал? На самом деле, классификация довольно разнообразна. К примеру, выделить какие-то группы можно в зависимости от его назначения, типа, наличия устройства компенсации.
Классификация по назначению
- основной – непосредственно отвечающий за раскручивание колёс в автомобиле;
- вспомогательный – такие карданные валы приводят в движение различные опциональные механизмы, например лебёдки, насосы.
Типы карданов
- открытый кардан – является самостоятельным и отдельным механизмом в машине;
- закрытый кардан – спрятан от посторонних глаз или интегрирован в какой-либо другой элемент авто.
Разновидности
- универсальные карданы – имеющие возможность компенсировать большие осевые перемещения;
- простые карданы – без каких-либо подобных ухищрений.
Из истории кардана
Если помните, то машина, на которой ездили персонажи фильма, была ВАЗ 2103 – с задним приводом. Карданный вал, о котором говорит герой-любовник, это узел трансмиссии «тройки», который также устанавливался на автомобили с полным приводом. Для переднеприводных машин такой узел трансмиссии не нужен – крутящий момент от двигателя на переднюю ось передается через главную передачу и дифференциал, которые находятся в картере коробки передач.
Задне- и полноприводные автомобиль без карданного вала обойтись не могут: с его помощью крутящий момент от коробки передач или раздатки (для полноприводников) к редукторам переднего и заднего моста. Впервые принцип работы этого механизма описал итальянец Джироламо Кардано, по имени которого и был назван вал. В автомобилестроении кардан начали применять в конце 19-го века. К примеру, одним из пионеров в установке карданного вала на автомобиль стал основатель одноименной французской компании Луи Рено. На его машинах кардан зарекомендовал себя с самой лучшей стороны: благодаря внедрению в трансмиссию этого узла инженерам удалось решить важную проблему – без провалов передавать крутящий
Карданный вал (кардан) — Словарь автомеханика
Карданный вал, он же кардан — является составной частью трансмиссии многих автомобилей. Передаёт крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редукторам переднего или заднего моста. Устройство карданного вала чрезвычайно просто, за более, чем сто лет его конструкция практически не изменилась. Без карданной передачи не обходится ни одна система полного привода
Устройство и принцип работы
В состав КВ входят несколько элементов:
- вал,
- две крестовины,
- скользящая вилка, уплотнения,
- детали крепления в частности подвесной подшипник,
- ряд других элементов, что зависит от разновидности конструкции.
В состав КВ могут входить несколько секций — одна, две, три и больше. Размеры и масса вала зависят от габаритов автомобиля. В устройство односекционного карданного вала входят центральная часть и присоединенные к ней наконечники с крестовинами.
Устройство карданного вала
Работоспособность системы карданной передачи (КП) обеспечивается шарнирными механизмами на основе крестовин. Крестовина дают возможность для двух сопряженных валов вращаться с изменяющимся углом друг относительно друга. Наивысший КПД достигается при угле вращения 0°…20°. В том случае, когда данный показатель превышен, крестовина подвержена значительным перегрузкам. К тому же вал теряет сбалансированность и появляется вибрация.
Еще один важный элемент — раздвижное шлицевое соединение КП. Его применение обусловлено тем, что подвеска автомобиля, особенно, при преодолении препятствий, существенно растягивается по высоте. Коробка передач или раздаточная коробка, к которой присоединен один конец вала, жестко зафиксирована внутри кузова, а редуктор моста (вторая точка крепления КП) сопряжен с подвеской. В результате, при переезде препятствия расстояние между коробкой и редуктором моста увеличивается. КВ в этом случае должен «растянуться», и раздвижное шлицевое соединение помогает ему это сделать.
Еще одна важная деталь КП — подвесной подшипник. Он создает дополнительную опору для составного вала, удерживая его на месте и не мешая вращаться. Кронштейн подшипника крепится к кузову. Количество подшипников зависит от количества секций, из которых составлен вал.
Основные неисправности КВ и их проявление
Ниже приведены их возможные внешние проявления и указаны причины появления для каждого из признаков. Посторонний стук в агрегатах трансмиссии; в начале движения, резком разгоне или переключении скоростей КПП автомобиля. Может возникать в результате:
- Ослабления резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты карданной передачи;
- КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор;
- Сверхдопустимый зазор, в подшипниках крестовины карданного вала.
Особого внимания требует крестовина карданного вала. Именно крестовина является основным источников шума и скрежета в карданной передаче, и подлежит наиболее частой замене (менять рекомендуется каждых 10 тыс. км. пробега). Немного реже выходит из строя подвесной подшипник или может появится зазор в карданном шарнире.
Повышенный шум и вибрация автомобиля при движении. Причины могут быть следующие:
- изгиб КВ;
- не правильная установка КВ, при установке не соблюдены монтажные метки;
- нарушен баланс валов;
- разрушение или износ втулки (центрирующей) фланца промежуточной муфты или кольца (центрирующего) вала вторичного кпп;
- сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике;
- разрушение подвесной опоры КВ;
- ослабление резьбового соединения поперечной опоры;
- сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины;
- ослабла соединительная гайка вилки КП;
- нет смазки в шлицах вала.
Вытекание смазки может происходить вследствие:
- разрушения сальникового уплотнения шлицевой части вала;
- повреждения сальникового уплотнения подшипников крестовин КП.
Основная причина быстрому выходу из строя карданного вала – дисбаланс, нарушение баланса в несколько раз увеличивает нагрузка на детали кардана.
Способы устранения конкретных неисправностей
- При ослаблении резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты КП необходимо затянуть резьбовые соединении с моментом, указанным в техническом руководстве.
- В том случае, когда КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор, необходимо снять вал, заменить разрушенные элементы, либо вал в сборе.
- При сверхдопустимом зазоре в подшипниках крестовины КП необходимо заменить крестовину КВ.
- При изгибе КВ нужно заменить гнутые элементы или вал в сборе.
- При неправильной установке КВ (тогда, когда при установке не соблюдены монтажные метки) переустановите КВ по меткам, нанесенным до разборки.
- В случае, когда нарушен баланс вала, проверьте на стенде его балансировку и при необходимости отреставрируйте.
- При разрушении или износе центрирующей втулки фланца промежуточной муфты или центрирующего кольца вала вторичной коробки переключения передач необходимо заменить разрушенные элементы. При износе втулки промежуточной муфты нужно заменить втулку в сборе с фланцем.
- Если присутствует сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике, нужно разобрать вал, поменять подшипник, а при необходимости заменить промежуточную опору в сборе.
- В случае разрушения подвесной опоры КВ замените её.
- При ослаблении резьбового соединения поперечной опоры закрепите её к кузову автомобиля.
- Если присутствует сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины, снимите вал, замените разрушенную крестовину.
- В том случае, когда ослабла соединительная гайка вилки КП, затяните её.
- Тогда, когда нет смазки в шлицах вала, то нужно добавить смазку Фиол-2У в шлицевое соединение. Очень важно шприцевать все точки при прохождении 10000 км пробега или шести месяцев эксплуатации автомобиля, смотря, что наступит раньше, также необходимо смазать КВ. Также необходимо это выполнить после эксплуатации автомобиля в особо тяжелых условиях.
- Если разрушено сальниковое уплотнение шлицевой части вала, необходимо поменять сальник.
- При повреждении сальникового уплотнения подшипников крестовин КП замените крестовины.
При появлении хруста, скрежета или еще хуже вибрации исходящей от карданного вала – в строчном порядке установить автомобиль на смотровую площадку или отдать машину специалистам для осмотра карданной передачи и устранения дефекта, это сэкономит деньги и предотвратит появление более серьезной поломки.
Связанные термины
Распространяйте любовь, делясь этим .. !!
Приводной вал (также называемый карданным валом или карданным валом) является частью трансмиссии в транспортном средстве с целью передачи крутящего момента от трансмиссии к дифференциалу, который в этот момент передает этот крутящий момент на колеса таким образом, чтобы переместить автомобиль. Приводной вал по существу используется для обмена крутящим моментом между частями, которые изолированы посредством разделения, так как различные сегменты должны находиться в различных областях в транспортном средстве.Автомобиль с задним приводом и передним мотором должен иметь длинный приводной вал, соединяющий задний шарнир с коробкой передач, поскольку эти детали находятся на противоположных сторонах автомобиля.
Приводные валы используются по-разному в различных транспортных средствах, значительно различаясь в автомобилях с определенными настройками переднего привода, полного привода и недавно упомянутого заднего привода переднего двигателя. Различные транспортные средства также используют приводные валы, похожие на крейсеры, поезда и морские суда. Ниже приведено расположение приводного вала для типичного автомобиля с передним приводом и задним приводом (у нескольких автомобилей коробка передач находится сзади).
Карданный вал — это шест, который передает управление от коробки передач на дифференциальную оснастку в автомобиле с двигателем от двигателя к винту в судне или летательном аппарате.
Карданный вал, который иногда называют карданным валом, передает управление от коробки передач на задний шарнир. Часто полюс имеет цилиндрический сегмент и выполнен, возможно, в виде пары деталей.
plan Двухсекционный игровой план поддерживается в средней точке универсальным установленным подшипником.Короткие приводные валы объединены для передачи интенсивности от последнего привода на уличные колеса в переднем и заднем колесах.
ФУНКЦИИ ВЕДУЩЕГО ВАЛА
В значительной части легковых автомобилей двигатель расположен спереди, а задние колеса автомобиля приводятся в движение. Этот план предусматривает использование более удлиненного гребного вала. В нескольких планах несколько карданных валов используются, чтобы составить длину.
В некоторых автомобилях двигатель находится спереди, а передние колеса автомобиля приводятся в движение. В некоторых других транспортных средствах двигатель находится сзади, а задние колеса приводятся в движение. Для таких действий используется короткий карданный вал для привода каждого колеса.
Двигатель и блок трансмиссии соединены с контуром автомобиля с помощью некоторого адаптивного крепления. Корпус задней оси с дифференциалом и колесами соединен с обводом автомобиля пружинами подвески.
Из-за описанного выше действия выходной вал трансмиссии и информационный вал к задней оси вращения находятся в разных плоскостях. Это ограничивает вал гребного винта, который связывает эти два вала, чтобы он оставался наклонным.
Кроме того, в любой момент задние колеса испытывают аномалии на улице, задняя ступица поднимается и опускается, упаковывая и вырастая пружины подвески. Когда это происходит, кромка между выходным валом трансмиссии и карданным валом изменяется.Кроме того, длина, которая должна быть задействована карданным валом, также изменяется.
Различия в длине карданного вала происходят в свете того факта, что карданный вал и задняя ступица опираются на круглые сегменты с различными фокусами в качестве фокусов вращения.
Задняя ось шарнира движется в более коротком круглом сегменте, чем у карданного вала. Это связано с тем, что фокус задней части поворотного каркаса является целью соединения задней пружины или рычага управления с контуром автомобиля.Эта перспектива вызывает уменьшение длины, которой обладает карданный вал, по мере увеличения точки между трансмиссией и карданным валом.
ВИДЫ ВАЛОВ ВИНТА:
- Винт карданного типа:
Используется в автомобилях с коротким расстоянием между двигателем и осями, а также в полноприводных автомобилях на базе MR.
welding Эрозийная сварка, установленная на перекрестке, повышает качество, качество и прочность перекрестка.
- Карданный вал, состоящий из двух частей / трех частей:
Используется как часть транспортных средств с большим расстоянием между двигателем и осями, а также полноприводной базой переднего привода переднего двигателя. транспортные средства.
Разделение карданного вала на несколько секций позволяет уменьшить число основных преобразований, предотвращая возникновение вибрации, когда общая длина полюса увеличивается.
Компоненты карданного вала:
shaft Карданный вал передает крутящий момент двигателя на задний шарнир через хотя бы одно широко распространенное соединение.
Шлицы на концах карданного вала безупречно вписываются в шлицы во втулке. Это позволяет незначительно изменить разницу в длине между движущей силой и определенной единицей, не нанося ущерба доходности и заголовку информации.
Первичный подшипник помогает и направляет карданный вал.
Штифты соединяют карданный вал с коробкой передач.
ТРЕБОВАНИЯ К ВАЛУ ПРОПЕЛЛЕРА:
Для достижения производительных мощностей в карданном валу следует идти следующим:
Высокое качество скручивания: поэтому они изготовлены из прочного или пустого круглого поперечного сегмента
Закалены и затвердевшие: поэтому они изготовлены из стали высокого качества и закалены
Эффективно соединены: поэтому они в основном свариваются погруженным в воду способом диоксида углерода.
Динамическая регулировка: поскольку чудо вращения может быть основным при более высоких скоростях, соответственно, карданные валы испытываются на электронной регулировочной машине.
Снижение толкающих нагрузок: реверберация опасна для срока службы вала. Кроме того, он передает непомерную уникальную силу концевым буферам полюса, поэтому его событие следует поддерживать на стратегическом расстоянии.
ПРИМЕЧАНИЕ. Так как конец втулки карданного вала вытащен из камеры увеличения трансмиссии с еще установленной трансмиссией, может произойти заливка трансмиссионного масла, повреждение кромки сальника или прохождение остатка, если автомобиль поднят выше его передней части. конец.Используйте исключительное внимание при удалении карданного вала.
Распространяйте любовь, делясь этим .. !!
Карданный вал и приводной вал (автомобиль)
Приводная линия, дифференциальные и дорожные приводы
Карданный вал соединяет редуктор с ведущими шестернями транспортного средства через универсальный шарнир и служит ведущим валом. Универсальный шарнир позволяет передавать привод под переменным углом. Система привода представляет собой устройство для передачи движущей тяги от дорожных колес к кузову транспортного средства. Последняя передача — это система передачи между карданным валом и дифференциалом.Дифференциальный механизм встроен в центральную часть главной передачи. Это позволяет колесам вращаться с различными скоростями, не влияя на движение транспортного средства во время поворота. В случае привода на задние колеса задний мост является «живым», который, помимо поддержки веса автомобиля, содержит механизм зубчатой передачи и вала для привода дорожных колес. В главе рассматриваются все эти подсистемы для системы заднего привода. Также в нем 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 выполнен в виде одной или двух частей. Двухкомпонентное устройство поддерживается в средней точке с помощью резинового подшипника. Короткие приводные валы включены для передачи мощности от главной передачи в сборе к дорожным колесам как в переднем, так и в заднем расположении колесных дисков.
26.1.1.
карданных валов
Этот вал должен быть прочным, чтобы противостоять скручивающему действию крутящего момента, и он должен быть упругим, чтобы противостоять крутильным ударам. Он должен противостоять естественной тенденции провисания под собственным весом, потому что вибрация возникает, когда центр тяжести не совпадает с осью вала.
Карданный вал трубчатого сечения обычно используется, потому что он имеет (i) малый вес, (ii) обеспечивает большое сопротивление перекосу, особенно провисанию, (Hi) имеет хорошую прочность на кручение, и (iv) обеспечивает низкое сопротивление (низкая инерция) к изменениям угловой скорости, которые возникают, когда для привода вала используется муфта крюкового типа.Поскольку карданный вал часто вращается с высокой скоростью, особенно во время использования ускоряющей передачи, он должен быть изготовлен и отремонтирован с соблюдением проектных требований и хороших пределов баланса.
Даже после идеального статического выравнивания вал провисает (то есть образует лук) в центре из-за собственного веса. Когда это провисание становится чрезмерным, вращение вала вызывает увеличение дуги из-за центробежного эффекта. Эта деформация или кнут вала создает вибрацию, которая становится сильной по мере приближения к скорости вращения.Критическая скорость, при которой возникает это условие, зависит от двух важных измерений, то есть среднего диаметра трубки и длины вала.
Так как карданные валы дорожных транспортных средств достаточно длинные и в целом работают на высокой скорости, завихрение может возникать при определенной критической скорости. Это создает напряжения изгиба в материале, которые выше, чем напряжения сдвига, вызванные передаваемым крутящим моментом. В то время как критическая скорость увеличивается с уменьшением массы вала, момент инерции секции увеличивается.Тенденция к вращению вала гребного винта должна быть уменьшена, и для этого он должен быть трубчатым и должен быть идеально сбалансирован.
Критическая скорость карданного вала изменяется непосредственно как диаметр трубы и обратно как квадрат длины. Следовательно, диаметры выбираются как можно большими, а длины — как можно короче, чтобы частота критической частоты вращения вала находилась выше диапазона скорости движения. Карданные валы длиной более 1,5 м между универсальными шарнирами вызывают проблемы с дисбалансом.Длина вала минимизируется за счет использования удлиненного корпуса удлинителя коробки передач и центрального универсального шарнира с карданными валами из двух частей. При использовании центральное универсальное соединение поддерживается центральным опорным подшипником, который изолирован от шасси автомобиля. Трубки карданного вала обычно катят из плоского листа, выпрямляют в пределах 0,25 мм, биения и уравновешивают в пределах 0,00018 кг-м. Это удерживает центральную массу очень близко к центру продольной оси, чтобы минимизировать вихрь. Критическая скорость задается,
Карданные валы
спроектированы таким образом, что расчетная критическая скорость примерно на 60 процентов выше частоты вращения двигателя при максимальной мощности.Карданные валы также могут быть рассчитаны на заданный крутящий момент, который является крутящим моментом, необходимым для их натяжения до предела упругости.
Для многих автомобилей с задним и полным приводом требуется длинный карданный вал, чтобы проходить между коробкой передач и главной передачей. В этих ситуациях приводная линия обычно разделена, и для поддержки вала в точке разделения установлен подшипник (рис. 26.1). Этот подшипник установлен в резине, чтобы поглощать любые вибрации, которые в противном случае передавались бы на корпус.
Несмотря на то, что перемещение оси ограничено задним валом, а универсальные шарниры установлены для обеспечения этого движения, необходимы дополнительные шарниры на переднем валу, чтобы можно было слегка прогнуть кузов автомобиля. Практически невозможно поддерживать правильные углы привода муфт типа Гука, установленных на двухэлементной схеме вала, поэтому один или несколько CV-соединений используются во многих устройствах.
Карданный вал, показанный на рис. 26.2, является альтернативой разделенному расположению.Трубчатый стержень изготовлен из эпоксидной смолы, которая укреплена с помощью стеклянных и углеродных волокон и соединена со стальным втулкой для соединения с универсальными соединениями. Преимущества композитного вала по сравнению с обычными двухкомпонентными стальными конструкциями вала:
(i) Снижение веса примерно на 50 процентов.
(ii) Высокая внутренняя амортизация.
(Привет) Хорошие характеристики шума, вибрации, резкости (NVH). (iv) Исключительная коррозионная стойкость.
Пример 26.1. Автомобильный двигатель развивает максимальный крутящий момент 162 Нм.Передаточное число пониженной передачи составляет 2,75, а переднего — 4,25. Эффективный радиус колеса составляет 0,325 м, а коэффициент трения между шиной и поверхностью дороги составляет 0,6. Если допустимое напряжение сдвига
составляет 32373 x 104 Па, определите максимальный диаметр вала, предполагая, что нагрузка почти равна кручению. Какова максимальная допустимая нагрузка на каждое колесо?
Решение.
Общее передаточное число = 2,75 x 4,25
Рис. 26.1. Особенности карданного вала. A.Карданные валы. B. Движение задней оси.
Пример 26.2. Двигатель развивает 29,5 кВт при 2000 об / мин, когда крутящий момент максимален. Передаточное число нижней передачи составляет 3: 1, а уменьшение задней оси составляет 4,5: 1. Нагрузка на каждую ведущую ось составляет 7357,5 Н, когда автомобиль полностью загружен. Диаметр дорожного колеса над шинами составляет 0,71 м, а коэффициент сцепления между шиной и штоком составляет 0,6. Если допустимое напряжение в материале вала
не должно превышать 22072,5 x 104 Па, найдите диаметр вала оси.
Решение.
Оба вместе создают максимальное напряжение в центре, которое слишком мало по сравнению с расчетным напряжением. Снова интенсивность напряжения сдвига из-за кручения является самой высокой на поверхности и равна нулю в центре оси. Таким образом, вал совершенно безопасен при прямом сдвиге.
Диаметр оси — 35,3 мм. Отв.
26.1.2.
Приводные валы
Эти валы сравнительно короткие по длине и, где пространство является ограничением, они сделаны сплошными, чтобы обеспечить зазор для перемещения подвески, в противном случае часто используется легкая трубчатая секция.Короткое расстояние между ходовым колесом и корпусом главной передачи в сочетании с большим движением ходового колеса из-за отклонения подвески обуславливает максимальный угол поворота универсальных шарниров и большой разброс длины вала. Соединение CV на каждом конце приводного вала соответствует требованию угла, а врезание CV вмещает изменение длины. Транспортным средствам с задним приводом, имеющим независимую заднюю подвеску, необходим приводной вал для соединения дорожного колеса с неподвижным узлом главной передачи.На этих транспортных средствах обычно штифтовое соединение погружного типа устанавливается на каждом конце приводного вала.
26.1.3.
Вибрационный вал
Небольшие легковые автомобили, короткие фургоны и грузовики имеют единый карданный вал с шарнирным соединением на переднем конце, без каких-либо нежелательных вибраций. Транспортным средствам с более длинной колесной базой требуется более длинный карданный вал, который имеет тенденцию к провисанию и завихрению при определенных условиях эксплуатации (рис. 26.3). В результате в корпусе транспортного средства возникают резонансные вибрации, поэтому тело вибрирует при вращении вала.
Основные факторы, ответственные за резонансную частоту карданного вала, вызывающую вибрацию, могут быть сгруппированы следующим образом:
(i) Факторы, связанные с карданным валом: (а) диаметр и длина вала,
(6) балансировка собранного вала и соединений и (с) сопротивление изгибу вала.
Рис. 26.3. Простой цельный карданный вал с использованием одного шарнирного соединения и двух универсальных шарниров.
(ii) Факторами, связанными с кузовом транспортного средства, являются
(a) тип и форма конструкций кузова, усиление
коробчатых секций и т. Д., (6) расположение компонентов в конструкции кузова,
и
(в) качества вибропоглощения приводной линии, обеспечиваемого опорами двигателя и трансмиссии, изоляцией панели втулок пружин и т. Д.
Вращающийся вал вращается, если центр тяжести массы вала является эксцентричным, из-за чего центробежная сила стремится наклонить вал так, что он вращается вокруг продольной оси вала. Эксцентрическое отклонение вала увеличивается с увеличением скорости, в результате центробежная сила также увеличивается.Таким образом, эффект накапливается и прогрессирует до тех пор, пока кружение не станет критическим, вызывая сильную вибрацию.
Фактор, ответственный за смещение центра тяжести горизонтально поддерживаемого круглого вала между подшипниками в одну сторону центральной оси, заключается в следующем.
(a) Провисание вала между центрами.
(b) Неравномерная толщина стенки в зависимости от обстоятельств трубчатого бесшовного тянутого гребного вала.
(c) Количество металла шва не может быть эквивалентно массе на противоположной стороне трубчатого вала, свернутого из плоского листа.
(d) Эксцентриситет вала к оси вращения, вызванный, если трубчатый вал прижимается к выемкам универсального шарнирного вала, которые были повернуты между свободными центрами.
(e) Если соединительные хомуты и цапфы установлены очень слегка в одну сторону, когда универсальные шарниры установлены на концах вала, которые затем опираются на подшипники.
(/) Если зазор между шлицевым и охватывающим шлицами позволяет валу перемещаться в ограниченных пределах, когда на одном конце вала используется муфта скольжения.
Критическая скорость вращения вала обратно пропорциональна квадрату длины вала. Например, если длина вала с критической скоростью вращения 6000 об / мин удваивается, критическая скорость вращения нового вала уменьшается до 1500 об / мин, что составляет четверть этого значения. С другой стороны, вдвое уменьшая длину вала, критическая скорость увеличивается в четыре раза, то есть 24000 об / мин. Таким образом, вдвое меньшая длина ставит критическую скорость значительно выше максимальной скорости карданного вала для транспортного средства.
Как правило, жесткость карданного вала увеличивается за счет удлинения либо заднего конца главного вала и корпуса коробки передач (Рис. 26.4A), либо вала-редуктора главной передачи и корпуса (Рис. 26.4B). Первый подход распространен для автомобилей среднего размера, а последний с некоторым успехом используется на более крупных автомобилях, имеющих заднюю подвеску с цилиндрической пружиной с продольными рычагами и стабилизаторы поперечной рулевой тяги. На конце редуктора карданного вала обычно устанавливается скользящее соединение, что позволяет карданному валу автоматически регулировать его длину в соответствии с изменениями прогиба подвески.
Другой метод решения проблемы вибрации заключается в увеличении диаметра вала, но это увеличивает его прочность за пределы требований к крутящему моменту. Также это увеличивает его инерцию, которая противодействует ускорению и замедлению транспортного средства. Часто используемым решением является использование разделенных гребных валов, опирающихся на промежуточные или центральные подшипники. Этот подход также использовался в прошлом на больших автомобилях для понижения трансмиссии (А) от переднего редуктора к задней оси.В результате высота туннеля доски настила уменьшается, а недостатки более толстого вала исключаются. «Когда эта схема используется на коммерческих автомобилях, большие смещения ® между осевыми линиями коробки передач и ведущей шестерней главной передачи, осевая линия может обеспечиваться в два или три этапа.
буровая установка
26.1.4.
разделенных карданных валов и их опоры
Двухсекционные трансмиссии с двумя валами и промежуточным опорным подшипником (рис. 26.5) обычно используются на грузовых автомобилях с колесной базой от 3.От 4 до 4,8 м Двухэлементный карданный вал использует три универсальных шарнира. Первичный вал гребного винта с фиксированными суставами-и-трубка сборкой типа, а вторичный вал включает в себя раструбный в конце опорно-подшипникового заботиться о любом расширении вследствие перемещения подвески. Как правило, первичный вал находится на одной оси с осью главного вала коробки передач, но вторичный вал слегка наклонен, чтобы пересекать вал ведущей шестерни главной передачи задней оси. Однако в случае автомобилей с высоким шасси оба вала установлены наклонно, чтобы уменьшить эффективный угол наклона вала.Когда первичный вал находится на одной линии с выходным валом редуктора, иногда используются резиновые универсальные муфты для более эффективного демпфирования передаваемой крутильной вибрации, чем обычные стальные соединения.
Для автомобилей с колесной базой более 4,8 м лучше подойдет трехкомпонентная трансмиссия с двумя промежуточными опорными подшипниками (рис. 26.6). Используются четыре универсальных шарнира, а промежуточный вал расположен параллельно выходному валу редуктора. Только задний карданный вал снова использует скользящее соединение для приспособления к изменению длины вала.
26.1.5.
Подшипники промежуточного вала промежуточного вала
Промежуточные подшипниковые узлы встроены для позиционирования и поддержки разделенных карданных валов. Эти узлы представляют собой (i) тип самоустанавливающихся опор подшипника («) типа гибких опор подшипника. Самоустанавливающиеся опоры промежуточного подшипника в основном используются на тяжелых грузовых автомобилях. Одним из типов этой опоры подшипника является двухрядный шарикоподшипник с углубленным внутренним кольцом и внутренним полукруглым наружным кольцом (рис.26.7A). Такое расположение компенсирует любое отклонение вала через внутреннее кольцо и шарики, которые наклоняются вокруг неподвижного сферического седла наружного кольца.
Другим методом является использование однорядного радиального шарикоподшипника со сферическим профилем на периферии внешних дорожек качения. Кольцо шарикоподшипника затем заключено в стальном опорном кольце, внутренний профиль соответствует внешней поверхности подшипника (рис. 26.7B). Относительное движение подшипника и кольца может поглотить любое смещение. Поскольку оба вышеуказанных устройства требуют периодической смазки, сальники используются для удержания смазки, а также для предотвращения попадания грязи в следы подшипников.
Рис. 26.4 Цельный привод. A. с удлиненным корпусом коробки передач.
B. с расширенным корпусом дифференциала-
Рис. 26.5. Двухсекционный привод с одиночными промежуточными опорными подшипниками.
Рис. 26.6. Трехсекционный привод с двумя промежуточными опорными подшипниками.
Рис. 26.7, Разделенные опорные подшипниковые узлы карданного вала.
A. Двухрядный самоцентрирующийся подшипник для коммерческого транспорта.
B. Однорядная самоцентрирующаяся наружная обойма подшипника для коммерческого транспорта.
C. Сверхмощная опора резинового подшипника.
D. Гибкая опора для средних и тяжелых нагрузок.
E. Автомобильная и фургонная V-образная резиновая опора.
F. Резиновый подшипник для автомобиля и фургона.
Гибкие опоры промежуточных подшипников используются как для легких, так и для тяжелых транспортных средств. В этих типах используется однорядный шарикоподшипник с глубокими канавками, который устанавливается непосредственно над одним из разделенных валов, а элемент, окружающий этот подшипник, заключен в стальную раму.Затем эта сборка крепится болтами к шасси или корпусу кузова для поддержки промежуточных валов. Резиновая опора действует как гибкая опора для подшипника, которая обеспечивает небольшой наклон вала. Гибкая резина также действует как гаситель вибрации и изолирует любые колебания карданного вала от элементов корпуса.
На рис. 26.7C показано использование кольцевого блока из твердой резины, который надевается на ступицу подшипника для применения в особо тяжелых условиях. Внутреннее кольцо подшипника расположено на фланце универсального шарнира, а наружное кольцо подшипника расположено с помощью прокладочной втулки.Эта сборка требует регулярной смазки. В настоящее время большинство легких и тяжелых промежуточных подшипниковых узлов используют предварительно смазанные и герметичные подшипники с глубокими канавками. Пылеуловители, установленные на валу, защищают подшипник от коррозии и сырости. Резиновый элемент соединен как с внешним стальным корпусом, так и с наружным стальным прессованием. Подшипниковое устройство, показанное на рис. 26.7D, используется для коммерческих транспортных средств. На каждой стороне резиновой накладки сделан паз для улучшения гибкости.
Расположение подшипников, подходящих для автомобилей и микроавтобусов, показано на рис. 26.7E. Резиновый элемент имеет V-образное сечение, которое позволяет элементу легче складываться и перемещаться по своему среднему положению. Также это улучшает виброгасящие свойства резиновой сборки. Рисунок 26.6F представляет альтернативную схему для легких транспортных средств. В этой сборке формованная резиновая часть образует двойные рычаги, которые обеспечивают большую жесткость для подшипника и превосходные демпфирующие свойства, не теряя при этом своих характеристик легкого наклона.
,
карданных валов | ШОВА КОРПОРАЦИЯ
Функции и Роли
Если двигатель и оси отделены друг от друга, как на полноприводных и заднеприводных транспортных средствах, именно карданный вал служит для передачи движущей силы, создаваемой двигателем, на оси. Чем длиннее вал, тем больше вероятность его изгиба, и, кроме того, изгиб усиливается, когда вращение вызывает вибрации и приводит к увеличению шума. По этой причине карданный вал был спроектирован для подавления вибраций, возникающих по широкому кругу причин.
Типы карданных валов
Цельный карданный вал [Модели автомобилей] [Характеристики] |
|
карданный вал из 2 частей / 3 части [Модели автомобилей] [Характеристики] |
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Автозапчасти двигателя, Автозапчасти шасси |
| Mgmt.Сертификация: |
ISO 9001, ISO 14001, IATF16949 |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | OEM, ODM, после рынка |
| Расположение: | Нанкин, Цзянсу |
| Тип бизнеса: | Производитель / Factory , Торговая компания |
| Основная продукция: | Привод Вал , Рулевое управление Вал |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | Собственная марка, ODM, OEM |
| Расположение: | Вэньчжоу, Чжэцзян |
| Основные рынки: | Северная Америка , Южная Америка Европа , Юго-Восточная Азия / Ближний Восток Африка Внутренние |
-
Цена за единицу: 78-88 долларов США / шт
МинимумЗаказ: 5 шт
-
Цена за единицу: 78-88 долларов США / шт
МинимумЗаказ: 5 шт
-
Цена за единицу: 78-88 долларов США / шт
МинимумЗаказ: 5 шт
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Одноразовые маски, автозапчасти, автомобильные аксессуары |
| Mgmt.Сертификация: |
IATF16949, ISO 14064, GMP |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | OEM, ODM, собственный бренд |
| Расположение: | Шанхай, Шанхай |
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Запчасти для грузовиков, Запчасти для грузовиков, Запчасти для прицепов, Автозапчасти, Механические части |
| Mgmt.Сертификация: |
ISO 9001, ISO 9000, IATF16949 |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | OEM, собственный бренд |
| Расположение: | Нинбо, Чжэцзян |
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Автоматический фильтр, Свеча зажигания, Катушка зажигания, Топливный насос, Водяной насос |
| Mgmt.Сертификация: |
ISO 9001 |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| Расположение: | Гуанчжоу, Гуандун |
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Различные детали трансмиссии, такие как приводные цепи, конвейерные цепи, цепи из нержавеющей стали, подъемные цепи |
| Mgmt.Сертификация: |
ISO 9001, ISO 14001, IATF16949 |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | OEM |
| Расположение: | Ханчжоу, Чжэцзян |
| Тип бизнеса: | Торговая компания |
| Основная продукция: | Воздушный фильтр, масляный фильтр, свеча зажигания |
| Mgmt.Сертификация: |
ISO 9001, IATF16949 |
| владение фабрикой: | Общество с ограниченной ответственностью |
| R & D Емкость: | OEM, ODM, собственный бренд |
| Расположение: | Гуанчжоу, Гуандун |