Карданная передача автомобиля – Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля

Содержание

Карданная передача — подробно — Энциклопедия журнала «За рулем»

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от одного агрегата другому, оси валов которых могут не совпадать, изменять угол скрещивания, допуская изменение расстояния между валами.
В автомобилях карданная передача может применяться для передачи крутящего момента двигателя в заднеприводной и полноприводной трансмиссии, в рулевом управлении для передачи вращения от рулевого колеса к рулевому механизму, а так же в приводе рычага переключения передач.
Карданная передача, применяемая в трансмиссии автомобиля, состоит из из трубы или сплошного прутка, с одной стороны которого приварена неподвижная вилка, с другой – шлицевая втулка с подвижной вилкой.


Шлицевое соединение служит для компенсации изменения длины карданного вала при работе подвески. При передаче большого крутящего момента, шлицевые соединения оказывают значительные сопротивления сдвигу. Поэтому, для обеспечения высокой плавности работы трансмиссии при ходах подвески на высокоскоростных, нагруженных большими крутящими моментами валах, вместо шлицевого соединения используются высокоскоростной подвижный шарнир равных угловых скоростей.


Шарниры карданных валов состоят из двух вилок, расположенных в перпендикулярных друг другу плоскостях, соединённых крестовиной с четырьмя игольчатыми подшипниками.

К трубе карданного вала приварены балансировочные пластины, установленные при динамической балансировке карданного вала на специальном стенде.
Эластичные подвески главной передачи и силового агрегата требуют наличия податливого соединения хотя бы на одном конце карданного вала. Для этой цели используют упругие дисковые резиновые муфты с осевым центрированием. Упругие дисковые муфты ( эластичные муфты )способствуют так же демпфированию крутильных колебаний и изоляции структурных шумов, возникающих в карданных передачах.


Длина сплошного или трубчатого карданного вала оказывает наибольшее влияние на критическую частоту его вращения. Поэтому на всех скоростных автомобилях устанавливаются расчленённые, состоящие из двух – трёх частей, карданные валы с промежуточной опорой.


Промежуточная опора представляет собой уплотнённый с обоих сторон и заполненный долговечной смазкой радиальный шариковый подшипник, который с помощью вулканизированной упругой резино – металлической обоймы крепится на кузове (раме) автомобиля.


Недостатком передачи крутящего момента карданным шарниром, является изменение угловой скорости ведомого вала при каждом обороте. Для уменьшения этого эффекта и вызванной им вибрации, при сборке карданных валов, вилки по обоим концам располагают в одной плоскости. Вторым недостатком карданной передачи является ограничение угла передачи крутящего момента.


Угол в шарнире при эксплуатации составляет на грузовых автомобилях от 0 до 12 градусов, на легковых автомобилях в снаряженном состоянии составляет 0 – 4 градуса. Конструкция шарнира допускает передачу крутящего момента под углом до 35 градусов, а у центрированного сдвоенного шарнира фирмы GWB при крутящем моменте до 12000 н*м, при максимальном угле до 42 град.


При увеличении угла в карданном шарнире, снижается его срок службы и увеличивается неравномерность передачи крутящего момента. Не желательны так же боковое смещение и не параллельность валов приводимых агрегатов.

wiki.zr.ru

Карданная передача автомобиля — e-fee.ru

Карданная передача автомобиля

Карданной передачей автомобиля называется механизм, осуществляющий передачу крутящего момента между валами, которые пересекаются в центральной части карданной передачи автомобиля и отличаются возможностью взаимного углового перемещения. Активно применяется в разных сферах человеческой деятельности в случаях, когда соосность вращающихся элементов очень трудно обеспечить. Аналогичные функции способна также осуществлять зубчатая муфта.

Как правило, карданная передача автомобиля используется в автомобильной трансмиссии, а также рулевом управлении.
Карданная передача автомобиля может обеспечить соединение следующим элементам трансмиссии:
— Силовому агрегату и КПП;
— КПП и раздаточной коробке;
— КПП и главной передаче;
— Главной передаче и раздаточной коробке;
— Ведущим колесам и дифференциалу.

Карданный вал в автомобиле предназначен для передачи крутящего момента от КПП к ведущим мостам в случае полноприводной или классической компоновки. Также применяется в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого исполнительного механизма и рулевого вала.

Карданная передача автомобиля отличается одним значительным минусом – несинхронность валовых вращений (один из валов имеет равномерное вращение, другой – нет). Вращения начинают увеличиваться, если угол между ними возрастает. Это исключает возможность использования карданной передачи автомобиля в некоторых устройствах, например, в трансмиссии автомобилей с передним приводом (где основная проблема заключается в передаче крутящего момента на поворотные автомобильные колеса ). По большому счету данный недостаток может быть скомпенсирован применением на одном валу парных шарниров, которые находятся в повернутом на четверть оборота положении относительно друг друга. Однако там, где необходима синхронность, как правило, применяется ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) – более сложная, но более совершенная конструкция аналогичного назначения.

Типы карданных передач

Рассмотрим основные типы карданных передач.
Карданные передачи одновального типа используются на короткобазных легковых автомобилях, которые отличаются колесной формой 4х2, карданная передача соединяет КПП с задним ведущим мостом. Данный тип карданной передачи включает в свой состав карданный вал, а также два карданных шарнира.

Карданные передачи двухвального типа используются на грузовиках и автобусах, а также на легковых автомобилях с удлиненной колесной базой, форма колес которых 4х2. Карданная передача двухвального типа осуществляет связку заднего моста с КПП. Данный тип карданной передачи состоит из трех карданных шарниров, двух карданных валов, промежуточной опоры.


В автомобилях, отличающихся формой колес 6х6 и оснащенных индивидуальным приводом ведущих мостов, соединение заднего ведущего моста с раздаточной коробкой осуществляется за счет карданной передачи двухвального типа с промежуточной опорой. Соединение переднего и среднего ведущих мостов с раздаточной коробкой выполняется с помощью карданных передач одновального типа.

Существуют машины с формой колес 6х6, но средний мост у них является проходным, связь КПП с раздаточной коробкой, а раздаточной коробки вместе с этим с ведущими мостами, выполняется за счет карданных передач одновального типа. Дополнительный редуктор выполняет передачу крутящего момента на ведущий задний мост.
Рассмотренные выше типы карданных передач являются основными в автомобилестроении.

Устройство карданной передачи

Следующим важным моментом, на котором нам нужно остановиться, является устройство карданной передачи. Карданный вал предназначен для передачи крутящего момента от коробки передач автомобиля или раздаточной коробки к ведущему мосту автомобиля. Специфическими отличиями его от обыкновенных валов является возможность изменения его длины и передача крутящего момента под меняющимся углом.

Любой мост машины связан с рамой через подвеску с рессорами. В результате при движении по неровной дороге колеса с мостами как бы подпрыгивают, а сама рама автомобиля за счет работы рессор остается практически на одном уровне от земли. Соответственно при изменении положения даже одного колеса (например, яма) меняется расстояние от него до коробки передач и угол перекоса относительно горизонта. Вот чтобы компенсировать эти явления и придумали карданную передачу автомобиля.

Карданный вал выглядит как труба, собранная из двух полувалов, соединенных между собой шлицами. У одного вала шлица наружу, у другого – внутрь. По шлицам эти полувалы могут двигаться друг относительно друга, при этом, не теряя крутящий момент. За счет этого и происходит изменение длины всего карданного вала. На концах обоих валов имеются карданные шарниры. Сам шарнир представляет собой две подвижные вилки, соединенные с крестовиной через подшипники. Концы вилок также через подшипники закреплены на обоих концах карданного вала. Такое подвижное соединение позволяет передавать крутящий момент под меняющимся углом. Все это вместе и образует карданную передачу автомобиля.

Неисправности карданной передачи

Главными признаками неисправностей карданной передачи являются рывки и стуки во время трогания с места и переключения скоростей, шумы и вибрации. Достаточно сильные вибрации карданной передачи можно ощутить на определенных скоростях езды автомобиля, когда уровень шума и вибрации может достигать пиковых значений. Автомобиль охватывает дрожь и слышится гул. Эксплуатировать транспортное средство с неисправностями карданной передачи категорически запрещается.

Неисправности карданной передачи заключаются в ослаблении болтов крепления фланцев карданов, в износе составляющих карданов, износе подшипников из шлицевого соединения. Данные неисправности карданной передачи необходимо устранять, так как это очень опасно для движения транспортного средства.

Почувствовав какие-то неисправности карданной передачи во время движения, необходимо остановить автомобиль, тщательно все проверить и, в случае необходимости, затянуть болты крепления фланцевой вилки к фланцу ведущей шестерни заднего моста, болты присоединения упругой муфты к фланцу ведомого вала КПП, а также болты присоединения упругой промежуточной опоры. В процессе проверки неисправности карданной передачи следует убедиться в отсутствии увеличенного биения фланца ведущей шестерни, задней шестерни, различных задиров в шлицевых соединениях, люфта в кардане. Если во время проверки окажется, что биение фланца превышает 0.15 мм, то необходимо извлечь фланец с шестерен, повернуть его на 180° и установить на место. Если биение не удалось устранить с помощью этого, то рекомендуется заменить или выправить фланец. Присутствие люфта в кардане можно проверить, если толкать его вверх. Если в подшипниках кардана имеется люфт, необходимо заменить подшипник и крестовину. При монтаже подшипников следует убедиться, что все иглы находятся в стаканчике. Отсутствие даже одной иглы приведет к разрушению подшипника из-за перекоса игл.

e-fee.ru

Устройство карданных передач — примеры конструкций. Кардан автомобилей ГАЗ, ВАЗ и ЗИЛ

Конструкция карданной передачи короткобазного автомобиля

На рисунке 1 представлена карданная передача короткобазного автомобиля ограниченной проходимости.

Карданная передача одновальная, двухшарнирная, с карданами неравных угловых скоростей. Передача состоит из трубчатого карданного вала 8, к одному концу которого приварена вилка 9, а к другому концу наконечник 5 со шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой 4, приваренной к вилке 3 карданного шарнира. Такое подвижное шлицевое соединение называется компенсирующим устройством. Оно обеспечивает изменение длины карданной передачи при перемещении ведущего моста относительно коробки передач во время движения автомобиля. Шлицевое соединение смазывают через масленку. Оно уплотняется манжетой 6 и защищается от грязи резиновым гофрированным чехлом 7.

Рисунок 1 — Карданная передача короткобазного автомобиля

1, 3, 9, 10 — вилки; 2 — крестовина; 4 — втулка; 5 — наконечник; 6 — манжета; 7 — чехол; 8 — вал

Вилки 3 и 9 соединяются с вилками 1 и 10 карданных шарниров крестовинами 2 и игольчатыми подшипниками, которые смазываются через масленку в крестовине. Каждый подшипник состоит из стального стакана с иголками, закрепленного в проушине вилки и уплотненного манжетой для удержания смазочного материала и защиты от воды и грязи. Вилки 1 и 10 через свои фланцы болтами прикрепляются к фланцам, которые установлены на концах валов карданной и главной передач. При таком фланцевом креплении карданной передачи очень удобны ее монтаж и демонтаж на автомобиле.

Конструкция карданной передачи легкового автомобиля ГАЗ

В легковых автомобилях ГАЗ, имеющих удлинитель в коробке передач, применяют одновальную карданную передачу, двухшарнирную, с карданами неравных угловых скоростей.

Карданная передача (рисунок 2) включает в себя карданный вал 5 и два карданных шарнира. Вилка 3 карданного шарнира установлена подвижно в осевом направлении на шлицах вторичного вала 2 коробки передач 1, что компенсирует изменение расстояния между коробкой передач и задним ведущим мостом при движении автомобиля.

Рисунок 2 — Карданная передача легковых автомобилей ГАЗ

1 — коробка передач; 2 — вторичный вал; 3, 4, 7, 9 — вилки; 5 — карданный вал; 6 — балансировочная пластина; 8 — крестовина; 10 — игольчатый подшипник

Другая вилка 4 карданного шарнира приварена к стальному трубчатому карданному валу 5. К другому концу карданного вала также приварена вилка 7, которая соединяется с вилкой 9 крестовиной 8 с игольчатыми подшипниками 10. Вилка 9 связана с валом главной передачи заднего ведущего моста.

Для уменьшения вибраций карданной передачи, возникающих при движении автомобиля, к карданному валу привариваются в определенных местах балансировочные пластины 6, уменьшающие его дисбаланс.

Конструкция карданных передач грузовых автомобилей ЗИЛ

Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости показана на рисунке 3. Карданная передача двухвальная, трехшарнирная, с карданными шарнирами неравных угловых скоростей.

Передача включает основной 6 и промежуточный 1 карданные валы, соединенные между собой, с коробкой передач и задним мостом карданными шарнирами 5, промежуточную опору 3 и компенсирующее устройство 10.

Рисунок 3 — Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости

1, 6 — карданные валы; 2 — втулка; 3 — промежуточная опора; 4 — кронштейн; 5 — карданный шарнир; 7 — обойма; 8 — подшипник; 9 — крышка; 10 — компенсирующее устройство

Промежуточная опора представляет со

carspec.info

Устройство карданной передачи автомобиля

Все знают, что главная задача двигателя – выработать крутящий момент, необходимый для того, чтобы привести в движение колеса. Однако не каждый в курсе, какие именно устройства и механизмы задействуются на этом пути, чтобы момент передался от маховика на сам колесный диск. В зависимости от конструкции автомобиля здесь могут применяться разные системы. Однако название у них одно – карданная передача. Назначение ее, типы и особенности рассмотрим прямо сейчас.

Описание

Итак, для чего используется данный элемент? Он служит для передачи крутящего момента между валами, что находятся под конкретным углом относительно друг друга. Как правило, такая передача используется в узлах трансмиссии.

передача фото

При помощи нее соединяются следующие элементы:

  • Двигатель и КПП.
  • КПП и раздаточная коробка.
  • Трансмиссия и главная передача.
  • Ведущие колеса и дифференциал.
  • Раздаточная трансмиссия и главная передача (встречается на внедорожниках).

Как видите, узел может взаимодействовать в разных механизмах и агрегатах.

Шарнир

Это основной элемент в устройстве карданной передачи. Каких видов он бывает? На данный момент различают несколько типов карданных передач, в зависимости от конструкции шарнира:

  • С шарниром неравных угловых скоростей.
  • Со ШРУСом.
  • С полукарданным шарниром. Он может быть упругим или жестким. На данный момент не применяется в автомобилях.

Итак, рассмотрим эти виды более подробно.

карданная передача автомобиля

Передача с шарниром неравных угловых скоростей

Она состоит из следующих элементов:

  • Хвостовика скользящей вилки.
  • Промежуточного вала.
  • Самой вилки с грязеотражателем.
  • Защитного кольца.
  • Промежуточной опоры.
  • Подшипника.
  • Стопорной шайбы и А-образной пластины.
  • Шлицевой вилки.
  • Крестовины.
  • Заднего вала.
  • Фланца главной передачи.
  • Карданного шарнира.
  • Уплотнительного кольца.
  • Стопора с болтом.
  • Игольчатого подшипника.

Такая передача в простонародье получила название «кардан». Она используется на автомобилях с задним либо полным приводом. Это в основном внедорожники либо коммерческий транспорт. Также используется подобная карданная передача на ВАЗах классических моделей. Данный узел включает в себя шарниры неравных угловых скоростей. Они расположены на карданных валах. В некоторых автомобилях может использоваться промежуточная опора с подшипником (как правило, когда кардан состоит из двух частей). На концах данной передачи находятся соединительные устройства (фланцы).

Такой шарнир представляет собой две вилки, которые располагаются под углом в 90 градусов. Крестовина вращается благодаря игольчатому подшипнику, что устанавливается в проушинах вилок. Эти подшипники являются необслуживаемыми. Таким образом, смазка, что находится под крышками, запрессована на весь срок службы и не меняется в процессе эксплуатации.

назначение карданной передачи

Среди особенностей данного типа механизмов стоит отметить следующее. Передача усилий осуществляется неравномерно (циклически). Так, за один оборот ведомый вал обгоняет ведущий дважды и отстает в два раза. Чтобы компенсировать неравномерность вращения, в данном узле используется не меньше двух шарниров. Они находятся по одному с каждой стороны карданной передачи. А вилки противоположных шарниров вращаются на одной плоскости.

Если говорить о количестве валов, их может быть несколько или один. Все зависит от расстояния, на которое будет передаваться мощность на главную передачу автомобиля. При использовании двухвальной схемы первый вал является промежуточным, а второй – задним. Элемент, созданный по такому принципу, обязательно предусматривает наличие промежуточной опоры. Последняя крепится к раме автомобиля (либо при отсутствии таковой – к кузову). Чтобы компенсировать изменение длины передачи, в первом или во втором вале делается шлицевое соединение. С элементами трансмиссии (коробкой передач и задним мостом) механизм взаимодействует посредством муфты и фланцев.

Передача со ШРУСом

Сейчас данная конструкция является наиболее востребованной и практичной в мире автомобилей. Зачастую подобная схема практикуется на переднеприводном транспорте. Основная цель такой передачи – соединить ступицу ведущего колеса и дифференциал.

Конструктивно данный узел состоит из следующих элементов:

  • Полуоси.
  • Хомута.
  • Обоймы.
  • Корпуса шарнира.
  • Сепаратора.
  • Стопорного кольца.
  • Шарика.
  • Конусного кольца.
  • Пружинной шайбы.
  • Грязезащитного чехла. передача автомобиля фото

Такая передача включает в себя два шарнира. Они соединены между собой приводным валом. Ближайший к трансмиссии ШРУС является внутренним, а противоположный (со стороны ведущего колеса) – внешним.

Также подобная схема использования шарниров практикуется на задне- и полноприводных автомобилях (яркий тому пример – отечественная «Нива»). Применение подобной схемы позволяет значительно снизить уровень шума при работе передачи. По сравнению с крестовинами, ШРУС является более современной конструкцией и обеспечивает передачу момента на значительно больший угол с постоянной угловой скоростью.

Про ШРУС

Сам ШРУС являет собой обойму, которая помещена в специальный корпус. Между обоймами двигаются металлические шарики. Корпус имеет сферическую форму. Для движения шариков в нем выполнены канавки. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент под углом в 30 и более градусов. Также в конструкции применяется сепаратор, удерживающий шарики в определенном положении.

Пыльник

Отдельно стоит сказать о пыльнике. Данный грязезащитный чехол является обязательным элементом, без которого работа ШРУСа не представляется возможной. Этот пыльник крепится при помощи хомутов и предотвращает попадание грязи, пыли и прочих отложений внутрь корпуса. При эксплуатации нужно всегда следить за состоянием грязезащитного чехла. В противном случае пыль и вода будут разрушать конструкцию шарнира и вымывать смазку.

карданная передача автомобиля фото

Из-за повышенного износа вскоре граната может захрустеть. Ремонт карданной передачи не позволит вернуть ее в прежнее, рабочее состояние. При подобных признаках элемент меняется целиком на новый. Также отметим, что при изготовлении ШРУСа внутрь закладывается смазка на основе дисульфида молибдена. Она закладывается на весь срок службы ШРУСа. А в случае повреждения пыльника при его замене меняется и смазка.

С полукарданным шарниром

Используется сейчас редко. Такая карданная передача состоит из следующих элементов:

  • Вкладыша.
  • Центрирующей втулки.
  • Упругого элемента.
  • Фланца вторичного вала КПП с болтом.
  • Сальника с обоймой.
  • Вторичного вала.
  • Грязеотражателя.
  • Карданного вала.
  • Гайки крепления фланца.
  • Центрирующего кольца.
  • Пробки.
  • Уплотнителя центрирующего кольца.
передача транспортного средства

Как действует этот узел? Данный механизм осуществляет передачу усилий между двумя валами, которые находятся под малым углом, за счет деформации упругого элемента. Зачастую в такой схеме используется муфта «Гуибо». Она представляет собой шестигранный упругий элемент. Муфта с двух сторон крепится фланцами к ведомому и ведущему валу.

Заключение

Итак, мы выяснили, каких типов бывает и как устроена карданная передача автомобиля. Наиболее популярной и совершенной на сегодня является передача на ШРУСах. Однако до сих пор встречаются автомобили, на которых используется старый, проверенный годами кардан на крестовинах. Особенно это касается коммерческого транспорта. Такая конструкция является основной для грузовиков, автобусов и спецтехники.

fb.ru

Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля

Автомобильная трансмиссия, независимо от типа и конструктивных особенностей, обычно имеет в своем устройстве карданную передачу. Карданная передача – это устройство, которое предназначено для того, чтобы передать крутящий момент между валами, которые располагаются под углом по отношению друг к другу.

Карданная передача в устройстве автомобиля обычно применяется в трансмиссии. Также указанная передача используется в конструкции рулевого управления. Давайте рассмотрим данное устройство более подробно.  

Читайте в этой статье

Виды карданных передач, назначение, особенности

Итак, как уже было сказано, карданные передачи нужны для передачи крутящего момента. При этом нужно учитывать, что угол между двумя валами (ведущий и ведомый вал) может меняться в процессе работы. Именно по этой причине использовано подобное карданное соединение.

При помощи карданной передачи в трансмиссии могут быть соединены: ДВС и КПП, КПП и главная передача, раздаточная коробка (раздатка) и главная передача, дифференциал и ведущие колеса автомобиля.

В основе карданной передачи лежит карданный шарнир. Такой шарнир может отличаться по конструкции, благодаря чему карданные передачи делятся на:

  • Карданная передача, где использован шарнир неравных угловых скоростей;
  • Передача с шарниром равных угловых скоростей;
  • Передача, где используется полукарданный упругий шарнир;
  • Передача с жестким полукарданным шарниром;

При этом следует отметить, что последний тип (карданная передача с полукарданным жестким шарниром) на автомобилях не используется,  так как в данном случае решение недостаточно надежно и не отвечает ряду требований.

  • Что касается карданной передачи с шарниром неравных угловых скоростей, такая передача в быту часто называется кардан. Указанный тип обычно используется в устройстве авто с задним приводом, а также полноприводных машин.  

Карданная передача имеет шарниры неравных угловых скоростей, которые размещены на карданных валах. Еще определенные особенности могут стать причиной использования дополнительной промежуточной опоры. Также добавим, что на концах карданной передачи устанавливаются особые соединительные устройства.

Если говорить об устройстве, шарнир неравных угловых скоростей по конструкции имеет две соединенные вилки, которые располагаются под углом 90 градусов относительно друг друга, а также крестовину кардана, элементы фиксации.  

Карданная крестовина вращается в специальных подшипниках игольчатого типа, которые стоят в проушинах вилок.  Данные подшипники имеют смазку, которая закладывается в них еще на этапе изготовления. В рамках эксплуатации обновить смазку не получится, так как подшипник необслуживаемый. 

Данный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что устройство передает крутящий момент циклически. Другими словами, происходит неравномерная передача момента. В двух словах, совершая один оборот, ведомый вал два раза обгоняет и дважды отстает от ведущего.

Чтобы компенсировать неравномерность вращения, карданная передача получает, как минимум, 2 шарнира, которые стоят по одному на каждой стороне кардана (карданного вала), а вилки шарниров, которые расположены друг напротив друга, находятся в единой плоскости.

Еще отметим, что карданная передача может иметь как один, так и два карданных вала. Использование одного или нескольких валов будет зависеть от расстояния передачи крутящего момента. Если валов два, тогда один вал является промежуточным, а второй задним валом.

Также в том месте, где соединены валы, для дополнительной фиксации и прочности используется промежуточная опора. Указанная опора присоединяется к кузову машины или к раме, если автомобиль имеет рамную конструкцию. Еще для того, чтобы компенсировать изменения длины, которые возникают во время работы карданной передачи, один из валов имеет шлицы, чтобы реализовать шлицевое соединение.

Сама карданная передача присоединяется к другим  элементам трансмиссии при помощи соединительных муфт. Также для соединения может быть использован фланец и другие подобные элементы.

  • Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей (ШРУС, в быту граната) обычно используется в устройстве трансмиссии авто с передним приводом. В этом случае передача соединяет дифференциал и ступицу ведущего колеса.

Такая передача имеет два шарнира равных угловых скоростей, которые соединены приводным валом. Тот шарнир, который расположен ближе к КПП и дифференциалу, называется внутренним (внутренний ШРУС), а второй имеет название внешнего шарнира (наружный ШРУС).

Также указанный тип карданной передачи, где использован ШРУС, может быть использован на заднеприводных и полноприводных авто. Такое решение позволяет снизить шум во время работы передачи, также наблюдается уменьшение вибраций. Простыми словами, шарнир неравных угловых скоростей заменяется на ШРУС, который является более технологичным устройством.

Указанный шарнир равных угловых скоростей позволяет добиться эффективной передачи крутящего момента от ведущего на ведомый вал с постоянной угловой скорость, а также независимо от того угла, на который наклоняются сами валы. Для машин с передним приводом чаще всего используется  шариковый ШРУС.

Если говорить об устройстве, в двух словах, шарнир равных угловых скоростей является обоймой, которая размещена в корпусе. Между обоймой и корпусом находятся шарики, что позволяет реализовать движение. Корпус получает внутреннюю сферическую форму, также в корпусе и обойме имеются канавки. По этим канавкам осуществляют движение шарики.

Особенностью данной конструкции является равномерная передача крутящего момента от ведущего вала на ведомый вал с учетом изменяющегося угла. Также в конструкции использован сепаратор, который нужен для фиксации шариков ШРУС в заданном положении.

На этапе изготовления в ШРУС закладывают молибденовую смазку. Чтобы защитить конструкцию от попадания грязи, воды и т.п., на шарнир дополнительно ставится специальный пыльник.

  • Третьим типом карданных передач, которые используются в авто, является передача с полукарданным упругим шарниром. Такой упругий шарнир отвечает за то, чтобы передавать крутящий момент между двумя валами, которые расположены расположенными под небольшим углом по отношению друг к другу.

В основе лежит принцип деформации упругого звена. Например, данное соединение может представлять собой упругую муфту. Муфта является предварительно сжатым шестигранным упругим элементом, при этом с обеих сторон закреплены фланцы как ведущего вала, так и ведомого.

Подведем итоги

Как видно, существует несколько типов карданных передач, которые используются в устройстве трансмиссии автомобиля.  При этом среди описанных выше видов наиболее активно используются карданные передачи с шарниром неравных угловых скоростей, а также передача с шарниром равных угловых скоростей ШРУС.

Напоследок отметим, что в современных авто именно ШРУС можно встретить как в устройстве переднеприводных автомобилей, так и в устройстве машин с полным приводом. Дело в том, что такая карданная передача является оптимальным решением по сравнению с аналогами.

Читайте также

krutimotor.ru

Карданная передача автомобиля — как она работает?

Карданная передача автомобиля

В механике существует уже большое количество технических устройств, которые способны преобразовать практическую любую величину энергии в более удобную нам с вами или другим техническим устройствам. В этой статье пойдет речь о том, что такое карданная передача, и какую роль она играет в автомобилестроении?

Что такое карданная передача?

Карданной передаче называют специальное механическое устройство, предназначенное для передачи вращающего момента между валами, которые пересекаются в центре кардана. Главной особенностью такого рода передачи является то, что валы имеют возможность углового перемещения, что очень актуально для применения во многих автомобилях.

Кардан состоит из двух валов, имеющих на концах специальные вилки. Данные вилки через оси крепятся к общему центру передачи. Таким образом, при угловом изменении положения, валы могут беспрепятственно вращаться, каждый в своем положении.

Изначально, карданный вал устанавливался на заднеприводные и полноприводные автомобили. Он позволял передавать крутящий момент с крестовины коробки передач на заднюю ось, а также с редуктора раздаточной КПП на передний редуктор. Дело в том, что задний или передний мост крепится к подвеске автомобиля, которая находится в постоянном движении. Таким образом, получается, что изменение положения моста требует и изменение положения ведомого вала. Вот тут то и помогает карданный вал, который не только передаст нужный вращающий момент, но и выступит как дополнение к подвеске автомобиля.

Второй механизм, в котором кардан также активно применяется – это рулевое управление. Сейчас, практически все автомобили имеют, так называемую, безопасную рулевую колонку, которая в случае аварии быстро складывается и не повреждает ноги водителя. Все это достигается с помощью его способности менять угловое положение под любым угловым положением относительно другого вала.

Видео — Принцип работы карданной передачи

 

Почему карданный вал не применяют вместо ШРУСов?

Казалось бы вполне логичный вопрос. Если карданный вал имеет такую способность к вращению даже при изменении угла валов относительно друг друга, то почему бы его не использовать в переднеприводных автомобиля?

Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть один из существенных недостатков такого вида передачи. Он заключается в несинхронности вращения одного их валов. Дело в том, что если, например, ведущий вал вращается с равномерной скоростью, то ведомый будет обязательно вращаться неравномерно. В автомобилях с передним приводом передача синхронного вращающего момента на ведущие передние колеса является самым главным, поэтому там используются более сложные аналоги кардана – ШРУСы.

Тем не менее, не смотря на этот недостаток, можно сделать вывод о том, что он легко устраняем, если установить на каждом валу специальные парные шарниры, которые сравняют синхронность вращения, пусть не до абсолютно, но хотя бы примерно равных размеров.

ШРУС же, является разновидностью кардана и имеет более сложную конструкцию и другой существенный недостаток – невозможность поворота колес более угла в 70 градусов. Шарнир же значительно выигрывает по сравнению с обычным карданом, но имеет и свои недостатки.

  • Во-первых, «гранаты» имеют более низкий срок службы, чем кардан и очень часто выходят из строя.
  • Во-вторых, надежность крепления шарнира и кардана – тут безусловно выигрывает именно кардан, так как имеет более толстую цельнометаллическую конструкцию.

В процессе работы на заднем приводе, кардан имеет свойство создавать определенные вибрации при движении на больших оборотах. Данные недостатки сокращаются путем применения сразу двух карданных валов. Увеличение количество передач приводит к плавности движения и при преодолении различных неровностей дорожного покрытия.                 

Все соединения карданного вала с коробкой передачей смазываются трансмиссионным маслом. В некоторых коробках передач такой вал вставляется прямо внутрь коробки, где и происходит смазка данного элемента.

Крестовина и карданный вал укрепляются при помощи игольчатых подшипников, которые снижают трение при вращении и изменении углового положения одного из валов.    

Неисправности карданного вала

В процессе работы карданного вала можно наблюдать некоторый перечень неисправностей. К первому роду можно отнести различные вибрации, которые вызваны погнутостью и дисбалансом карданного вала.  Погнутость может возникнуть при неаккуратной и агрессивной езде по неровному дорожному покрытию.  Второй неисправностью можно назвать стуки, которые появляются в процессе работа кардана.

Все эти неприятности пагубно влияют не только на состояние карданного вала, но и на коробку переключения передач, а также редуктор заднего моста. На самом деле, биение карданного вала – это очень опасное явление, ведь при полном износе элементов крепления или разрыве детали, автомобиль станет полностью обездвиженным.                    

Где еще применяется карданная передача?

Карданная передача нашла широкое применение не только в автомобилестроении, но и в инструментальной части любого автомеханика. Так, например, появилась специальная насадка на отвертку, которая имеет карданный способ передачи вращающего момента. Такая отвертка помогает без труда открутить те гайки или болты, которые закручены в тех местах, где подобраться обычным инструментом является проблематичным, а порой и невозможным заданием.                      

Вот, пожалуй, и все, что необходимо знать о карданной передаче. При работе с такими элементами необходимо проявлять осторожность. Дело в том, что при изменении или деформации какой-либо части кардана, он начинает работать неровно, а, следовательно, постепенно изнашивает коробку передач и крестовину заднего редуктора. Разобрать и собрать карданный вал можно самостоятельно, при наличии самого минимального набора инструментов и специального оборудования.                                                                                                    

vipwash.ru

Карданная передача | Автомобильный портал

Крутящий момент от вторичного вала коробки передач на механизмы заднего моста передается карданной передачей, которая работает в условиях изменяющегося угла передачи крутящего момента вследствие эластичной подвески заднего моста. При этом одновременно изменяется и расстояние между неподвижно закрепленной коробкой передач и качающимся задним мостом. Поэтому в карданной передаче имеются элементы, укорачивающие или удлиняющие ее, а также изламывающиеся на определенный угол. Такими элементами являются: шлицевое соединение эластичной муфты 3 и три карданных шарнирадва жестких 7 и 9 один эластичный 3. Карданная передача двухзальная с промежуточной опорой 6, что значительно уменьшает ее вибрацию и биение. Между собой и шестерней главной передачи карданные валы соединены жесткими карданными шарнирами 7 и 9, а с вторичным валом коробки передач эластичным шарниром (муфтой) З. Эластичная муфта значительно снижает шум и вибрации карданной передачи и допускает передачу крутящего момента под углом. Муфта состоит из шести резиновых элементов 30, между которыми расположены металлические вкладыши 31. Упругие резиновые элементы муфты привулканизированы к вкладышам и составляют единое целое. Эластичная муфта расположена между двумя фланцами 2 и 4, которые соединены с муфтой болтами 35. При этом выступы вкладышей заходят в пазы фланцев, центрируя эластичную муфту на фланцах. На болты крепления муфты навернуты самоконтрящиеся гайки с нейлоновыми вставками. Чтобы обеспечить без зазорное соединение муфты с фланцами и создать постоянный натяг в болтах крепления, отверстия в эластичной муфте под болты крепления выполнены от центра на большем диаметре, чем во фланцах. Поэтому прежде чем соединять муфту с фланцами, ее сжимают специальным хомутом до совпадения отверстий в муфте и фланцах. а затем устанавливают болты крепления. Этот же хомут используется и при снятии муфты. Передний карданный вал 5 изготовлен из тонкостенной трубы, к торцам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника 40 расположен фланец 4 эластичной муфты. Задний наконечник опирается на шариковый подшипник 14 промежуточной опоры 6. Подшипник расположен в стальном корпусе 13 и зафиксирован в нем стопорным кольцом. На валу подшипник зажат гайкой 24 между буртиком наконечника и вилкой 23 карданного шарнира. Подшипник закрытого типа, с уплотнителями, которые надежно удерживают в нем заложенную при сборке смазку. Дополнительно подшипник защищен двумя грязеотражателями. Для поглощения вибраций карданной передачи корпус подшипника расположен в резиновой подушке 12, которая привулканизирована к металлическим поверхностям корпуса 13 подшипника и кронштейна 15 промежуточной опоры. Конфигурация подушки такова, что передний карданный вал может иметь некоторое осевое перемещение. Кронштейн15 промежуточной опоры крепится к поперечине двумя болтами с гайками, а поперечина промежуточной опоры закреплена на двух болтах, приваренных к полу кузова. На болты крепления установлены металлические дистанционные втулки 17 и резиновые втулки 18, которые изолируют поперечину от пола кузова. Для безопасности движения автомобиля под передним карданным валом установлен кронштейн 27 безопасности, не допускающий падение вала при разрушении эластичной муфты. Задний карданный вал 8 по своей конструкции отличается от переднего карданного вала тем, что по торцам трубы вала приварены не наконечники, а вилки карданных шарниров. При помощи карданных шарниров задний карданный вал соединяется одним концом с передним карданным валом, другим с шестерней главной передачи. Карданный шарнир состоит из двух вилок 23, крестовины 22, четырех игольчатых подшипников 20, сальников 21 и стопорных колец 19. Крестовина соединяет между собой шарнирно две вилки; при этом шипы крестовины заходят в отверстия вилок. На шипы устанавливаются игольчатые подшипники, корпуса которых запрессованы в отверстия вилок с усилием 8000 Н (800 Кгс). Подшипники при сборке смазываются смазкой ФИОЛ-2У. Для удержания смазки в игольчатых подшипниках и их герметизации на каждый шип крестовины напрессована стальная обойма, в которой расположен сальник 21. Он уплотняет полость игольчатого подшипника. Корпуса подшипников удерживаются в отверстиях вилок стопорными кольцами 19. Эти кольца по толщине выпускаются пяти размеров. Подбором колец по толщине устанавливается осевой зазор крестовины в пределах 0,1- 0,4 мм. Этот зазор необходим для центрирования крестовины в вилках. Каждое кольцо окрашено в свой цвет. Цвет кольца зависит от толщины: кольцо толщиной 1,62 мм имеет желтый цвет, 1,59черный, 1,56 синий, 1,53темно-коричневый, 1,50естественный. Подбор стопорных колец осуществляется с помощью специального калибра, который имеет четыре щупа толщиной 1,53; 1,56; 1,59 и 1,62 мм.

Карданная передача 1. Коробка передач; 2. Передний фланец эластичной муфты; 3. Эластичная муфта; 4. Задний фланец эластичной муфты; 5. Передний карданный вал; 6. Опора карданного вала; 7. Передний карданный шарнир; 8. Задний карданный вал; 9. Задний карданный шарнир; 10. Задний мост; 11. Ведущее колесо автомобиля; 12. Подушка опоры; 13. Корпус подшипника опоры; 14. Подшипник карданного вала; 15. Кронштейн опоры; 16. Поперечина промежуточной опоры; 17. Дистанционная втулка; 18. Резиновая втулка; 19. Стопорное кольцо игольчатого подшипника; 20. Игольчатый подшипник; 21. Сальник игольчатого подшипника; 22. Крестовина карданного шарнира; 23. Вилка карданного шарнира; 24. Гайка крепления вилки карданного шарнира; 25. Фланец вилка карданного шарнира; 26. Балансировочная пластина; 27. Кронштейн безопасности переднего карданного вала; 28. Обойма сальника; 29. Пробка отверстия для смазки шлицев; 30. Упругий элемент эластичной муфты; 31. Металлический вкладыш эластичной муфты; 32. Вторичный вал коробки передач; 33. Гайка; 34. Уплотнитель центрирующего кольца; 35. Болты крепления эластичной муфты; 36. Центрирующее кольцо; 37. Центрирующая втулка; 38. Стопорное кольцо; 39. Сальник; 40. Шлицевой хвостовик переднего карданного вала;
I. Схема карданной передачи; II. Карданный шарнир.

На главную

systemavto.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о