Что такое карданный вал, принцип работы и ремонт

Устройство карданного вала

Схема карданной передачи включает в себя следующие элементы:

• Одна или несколько секций из тонкостенной полой трубы;
• Шлицевое раздвижное соединение;
• Вилки;
• Крестовина;
• Подвесной подшипник;
• Элементы крепления;
• Задний подвижный фланец.

Сам агрегат может быть одновальным или двухвальным. Во втором случае механизм включает в себя промежуточный карданный вал, к заднему отделу которого приваривается хвостовик с наружными шлицами, к переднему через шарнир фиксируется скользящая втулка. Одновальные системы промежуточного участка не имеют.

В передней части автомобиля агрегат фиксируется в коробке передач с помощью подвижного шлицевого соединения (подвижная муфта передней части карданного вала). Для этого на конце механизма имеется отверстие с внутренними шлицами. Устройство карданного вала подразумевает возможность продольного смещения шлицов при движении автомобиля.

Далее следует вилка карданного вала, которая располагается между передней и средней его частью. Здесь установлена крестовина, на которой имеются игольчатые подшипники. Наличие вилок и крестовины позволяет передавать крутящий момент при различных углах изгиба «кардана».

В задней части передача крепится к редуктору заднего моста посредством фланца. При этом хвостовик, оснащенный внешними шлицами, входит во фланец привода главной передачи.

Карданная передача, карданные шарниры. Шрус – назначение, устройство

_____________________________________________________________________________________________________________________

Карданные передачи используются во многих как грузовых, так и легковых автомобилях. А если учесть всевозможную сельскохозяйственную технику, то там карданная передача нашла весьма широкое применение. Как известно, подвеска автомобиля имеет подвижное крепление, поэтому как ведущие, так и управляемые колеса машины имеют возможность перемещаться относительно кузова в вертикальной плоскости. Однако силовой агрегат и коробка передач имеют эластичное, но довольно жесткое крепление к кузову автомобиля. Тем не менее, коробка передач и ведущие колеса связаны друг с другом. И эта связь осуществляется посредством карданной передачи.

Основным предназначением карданной передачи является передача вращения от силового агрегата через КПП к ведущим колесам машины, которые к тому же, могут быть и управляемыми.

Карданная передача обеспечивает жесткую связь колес и выходного вала КПП и не препятствует работе подвески.

Другими словами, карданная передача автомобиля позволяет передать крутящий момент при переменной соосности сочлененных агрегатов.

Устройство карданной передачи

Карданная передача представляет собой ведущий и ведомый валы, которые соединены гибким шарниром. Гибкое шарнирное соединение позволяет беспрепятственно передавать вращение при некотором изменении угла между двумя валами. По типу шарнирного соединения существуют две разновидности карданных передач:

• устаревшие шарниры неравных угловых скоростей;
• более современные шарниры равных угловых скоростей.

Карданная передача, основанная на шарнирах неравных угловых скоростей, наиболее часто применяется для соединения выходного вала и ведущего моста в заднеприводных как легковых, так и грузовых автомобилях.

Помимо этого, такие шарниры используют для подсоединения раздаточных коробок и прочего вспомогательного оборудования. Более совершенные в конструктивном плане шарниры равных угловых скоростей используются в современных передне- и полноприводных автомобилях.

Посредством таких карданных передач осуществляется соединение ведущих колес машины с дифференциалом ведущего моста.

Шарнир неравных угловых скоростей

Карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей имеет в конструкции следующие элементы:

• ведущие, ведомые и промежуточные карданные валы;
• крестовины (шарниры);
• подвесные и промежуточные опоры.

Непосредственно шарнир состоит из двух так называемых вилок, расположенных на валах и крестовины – соединительного элемента вилок. В собранном состоянии, вилки валов расположены относительно друг друга под углом в 90° и соединяет их крестовина, которая имеет на концах четыре чашки с игольчатыми подшипниками.

Наличие игольчатых подшипников обеспечивает нормальное функционирование шарнира при различных углах отклонения валов. Однако наибольший угол между валами для шарнира неравных угловых скоростей обычно составляет не более 20°.

Подшипники при сборке заполняются пластичной смазкой, которая рассчитана на весь срок службы.

В силу своей, так сказать, несовершенной конструкции, шарнир неравных угловых скоростей не имеет конструктивной возможности обеспечить постоянное (с постоянной скоростью) вращение ведомого вала по отношению к ведущему.

За один оборот шарнира, ведомый вал дважды запаздывает и дважды обгоняет ведущий вал. Кроме того стоит учесть, что неравномерность вращения напрямую зависит от угла между валами, чем он больше, тем больше выражена неравномерность.

Однако для устранения данного недостатка устанавливается второй аналогичный шарнир и промежуточный вал с опорой. Второй шарнир компенсирует и выравнивает скорости обоих валов.

Утечка масла в сочленении коробки и передней части карданного вала

Встречается на автомобилях со шлицевым соединением, расположенном в коробке или раздатке.

Причины появления протечки:

1. Протечка масла происходит вследствие дефекта сальника в коробке. Уплотнительное кольцо со временем дубеет, образуя щель между подвижным штоком кардана и сальником. Устраняется заменой сальника в коробке, раздатке.
2. Нарушение зеркала на подвижном штоке (шлицевом соединении) карданного вала. Появление на шлицах заусениц или шероховатостей. Лечиться заменой шлицов. Как временный вариант заусенцы можно зачистить шкуркой «нулевкой», уменьшающий протечку.

Компенсация изменения расстояния от КПП до моста

Еще одна проблема, которую автопроизводители решают различными способами – изменение расстояния от КПП до моста. Когда автомобиль движется по пересеченной местности, высота моста постоянно меняется, что приводит к изменению расстояния. Если не компенсировать изменение расстояния, то нагрузка на игольчатые подшипники крестовины возрастет, что приведет к сокращению ресурса и росту потерь мощности. На грузовых трехосных автомобилях с этой проблемой справились с помощью особой конструкции заднего моста, снижающей вертикальную подвижность редуктора.

Вместо одновременного движения вверх или вниз обеих сторон моста, он поворачивается таким образом, что одна из сторон поднимается, а другая опускается. С какой стороны движению препятствует кочка или бугор, та и поднимается. С какой стороны яма, та и опускается. На легковых автомобилях для компенсации расстояния используют особую конструкцию вала, состоящего из трубы со шлицевым наконечником и скользящей вилки, которая передвигается по шлицам. Когда расстояние между КПП и мостом увеличивается, вилка сдвигается в сторону моста, компенсируя изменение длины. Когда расстояние уменьшается, вилка сдвигается в сторону КПП.

Требования, предъявляемые к устройству карданных передач

Фрикционные диски АКПП- Устройство и принцип работы • возможность передачи крутящего момента под большим углом (до 45°);

• передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и асинхронные (неравные угловые скорости);• по конструкции на полные, полу карданные — жесткие (угол до 2°) и упругие (угол до 12°).

Конструкция карданной передачи ЗИЛ включает в себя:

• промежуточный полый карданный вал, на одном конце которого приварена вилка, на другом — шлицевая втулка;

• скользящую шлицевую вилку;

• карданный вал, на концах которого приварены вилки карданных шарниров;

• три карданных шарнира неравных угловых скоростей, состоящих из двух вилок и крестовины с четырьмя шипами под игольчатые подшипники крепления с вилками;

• промежуточную опору, состоящую из кронштейна опоры, полушки опоры, скобы крепления подушки, шарикоподшипника с гайкой крепления.

Расположение карданных передач на автомобилях:

а — легковом; б — грузовом; — фуэовых повышенной проходимости;1 — коробка передач; 2, 4 и 9 и 11— карданные 3 и 10 — задние ведущие мосты; 5 — промежуточная опора; 6 — раздаточная коробка; 8 — передний ведущий мост.

Трансмиссия автомобиля с полным приводом состоит их нескольких карданных передач с карданными шарнирами неравных угловых скоростей, также существуют карданные передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей, которые установлены в приводе управляемых ведущих колес.

Общее устройство карданной передачи:

Давайте с вами рассмотрим устройство основных частей карданной передачи.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 1, соединенных крестовиной 3. Одна вилка имеет фланец, а другая приварена к трубе карданного вала или выполнена с шлицевым наконечником 6 для соединения с карданным валом. Шипы крестовины устанавливаются в проушины обеих вилок на игольчатых подшипниках 7. Подшипники размещаются в корпусе 2 и удерживаются в проушине вилки с помощью крышки, которая крепится к вилке двумя болтами, со стопорами. В отдельных случаях подшипники закрепляются в вилках. Чтобы в подшипник не попадала грязь и пыль, в нем имеется сальник. С помощью масленки полость крестовины наполняется смазкой, которая в итоге смазывает подшипники. Шлицевое соединение 6 смазывается с помощью масленки 5.

Максимальный угол между осями валов не должен превышать 20°. Это связано с тем, что работа при больших углах значительно снижает КПД использования карданных передач.

Карданные валы выполняются трубчатыми, из стальных цельнотянутых или сварных труб. К трубам привариваются вилки карданных шарниров, шлицевые втулки или наконечники. После сборки карданного вала с карданными шарнирами проводят динамическую балансировку для уменьшения поперечных нагрузок, которые действую на карданный вал. Чтобы устранить дисбаланс к карданному валу приваривают балансировочные пластины.

Карданный шарнир равных угловых скоростей состоит из двух вилок, пяти шариков, штифта, стопорной шпильки. Ведущая вилка изготавливается цельно с полуосью 6, а ведомая вилка цельно с приводным валом 23 колеса. В каждой вилке 3 и 4 имеются четыре канавки, в которых устанавливаются четыре ведущих шарика 7, через которые передается вращение от одной вилки к другой. При любом угле между валами боковые шарики в канавках вилок находятся в плоскости, делящей этот угол пополам, благодаря чему вращение от ведущего вала к ведомому передается равномерно. Центральный (пятый) шарик 2 помещается между торцами вилок и обеспечивает их центрирование. Для возможности установки ведущих шариков в канавки вилок центральный шарик имеет лыску с отверстием, которым он при сборке карданного шарнира устанавливается против вставляемого бокового шарика. После сборки карданного шарнира центральный шарик фиксируется в определенном положении штифтом 6, закрепляемым стопорной шпилькой 5 в отверстии ведомой вилки.

Устройство карданных шарниров равных угловых скоростей: а — шариковый; б — кулачковый; 1 — ведущие (боковые) шарики; 2 — центральный шарик; 3, 4, 7, 11 — вилки; 5 — шпилька; 6 — штифт; 8, 10 — кулачки; 9 — диск.

Карданные валы и вилки изготавливаются из углеродистой, а крестовины — из хромистой и хромоникелевой сталей. Для смазывания карданных передач применяется трансмиссионное масло — нигрол.

Перспективы развития системы карданной передачи

Классический ШНУС имеет некоторые технологические недостатки. Скорость вращения его валов изменяется в процессе движения. При этом ведомый вал может ускоряться и замедляться при стабильной скорости ведущего вала. Это приводит к ускоренному износу механизма, а также создает лишнюю нагрузку на задний мост. Также работа шарнира сопровождается вибрацией. Назначение карданной передачи может выполнять вал, оборудованный ШРУСами (передним и задним). Подобные системы уже сегодня применяются на некоторых внедорожниках. Также ШРУСом может быть оборудована карданная передача автомобиля ВАЗ-2107 и другой «классики». В продаже имеются ремонтные комплекты.

Использование шарнира равных угловых скоростей позволяет ликвидировать недостатки, свойственные классической крестовине. Скорость вращения вала выравнивается, исчезает вибрация, КВ не требует балансировки после ремонта, до 17° увеличивается угол передачи крутящего момента.

Принцип действия КВ

Принцип работы карданной передачи заключается в возможности транспортировки крутящего момента при изменяющемся положении «кардана» в пространстве. Реализация этого принципа происходит за счет двух механизмов:

1. Вилка скользящая карданного вала;
2. Крестообразный шарнир.

Скользящая вилка необходима для некоторого увеличения длины механизма при движении по неровной дороге. За счет длинного шлицевого соединения поступление момента не прекращается тогда, когда подвеска вместе с задним мостом смещается вверх или вниз.

Шарнир, в свою очередь, обеспечивает вращение колес при изменении угла изгиба КВ. Считается, что механизм способен продуктивно работать при углах не более 20°. Далее начинается его активный износ.

Основные неполадки кардана

В карданной передаче изнашивается при работе всё, кроме валов. Как крестовины, так и ШРУС, подобны по своему строению подшипникам качения, поэтому ход износа очень похож.

Это усталостные явления в материале тел качения, истирание канавок, коррозия. Шарниры требовательны к смазке, что не всегда удаётся обеспечить на долгий срок службы.

Аналогично страдают и шлицевые соединения. Эластичные муфты выходят из строя по мере старения материала, усталостного или от времени.

Утечка масла

Смазываются шарниры обычно консистентной смазкой, характеристики которой индивидуальны для игольчатых подшипников крестовин, шариков ШРУС или трения скольжения шлицов.

Виды карданных валов

Карданные валы и карданные передачи можно классифицировать по ряду признаков:

• По типу карданной передачи: открытый и закрытый КВ. Открытый кардан – отдельный элемент транспортного средства, закрытый – интегрированный в другой узел. Распространённый вариант закрытых КВ – их включённость в картер ведущей оси.
• По конструкции: жесткий кардан, шариковый кардан и кардан кулачкового типа равных угловых скоростей. Передача моментов вращения с вилки у жёстких карданов – неравномерная. Поэтому также решение непопулярно. Его можно встретить только у некоторых легковых авто. У коммерческого транспорта чаще можно встретить шариковые карданы (наиболее популярный вариант) и карданы кулачкового типа. Огромный плюс шариковых карданов – делительные канавки, обеспечивающие оптимальное положение шариков в плоскости. Функционально, практично.
• По материалу. Базовый материал всех КВ – металл. Наиболее популярный вариант в наше время – сталь. Несколько реже встречаются чугунные и алюминиевые КВ.
• По способности выполнить компенсацию. Решения, позволяющие обеспечить компенсации между центрами карданов весомых осевых перемещений, относят к универсальным. Если же такой возможности нет, то пред нами – простые КВ.
• По кинематическим свойствам. Асинхронные и синхронные. Асинхронные конструкции – это популярные решения с крестовиной и вилкой (стоит на транспорте с задним приводом). Синхронные – решения со ШРУСОМ (стоят на переднеприводном транспорте, некоторых моделях полноприводного транспорта). Асинхронная передача по сравнению с синхронной более шумная, но при этом более дешёвая в производстве и простая в обслуживании.
• По количеству опор. На большинстве транспортных средств стоят трехопорные карданы с одним подшипником, выполняющим функцию соединителя между основным и промежуточным валом. Несколько реже встречаются двухопорные конструкции (в основном, они монтируются на грузовики, ряд полноприводных авто). И ещё реже можно встретить трёхопорные конструкции. Это решение, как правило, присуще Chrysler, Lexus.
• По количеству секций. Односекционные (на деле – это труба, в конце которой – крестовины и наконечники) и многосекционные.

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 собой шариковый подшипник 8, установленный на промежуточном карданном валу. Подшипник закрыт двумя крышками 9 с войлочными манжетами и находится в упругой резиновой обойме 7, которая размещена в кронштейне 4, закрепленном на раме автомобиля. Резиновая обойма подшипника уменьшает вибрации и исключает возникновение в промежуточном карданном валу нагрузок, обусловленных неточностью монтажа опоры и деформациями рамы автомобиля.

Компенсирующее устройство 10 карданной передачи представляет собой подвижное в осевом направлении соединение. Оно состоит из шлицевой втулки 2, приваренной к промежуточному карданному валу, и шлицевого наконечника вилки карданного шарнира 5, соединяющего карданные валы. Компенсирующее устройство смазывается при сборке и уплотняется войлочной манжетой, а также защищается резиновым гофрированным чехлом.

Карданные шарниры равных угловых скоростей базовых автомобилей

Карданные шарниры равных угловых скоростей обычно применяют в
приводах ведущих управляемых колес автомобиля. В зависимости от
конструкции их делят на шариковые (с делительными канавками и с
делительным рычажком), кулачковые (с диском и без диска) и сдвоенные
с крестовиной.

Шариковый шарнир с делительными канавками (рис. 5.4, а) имеет два
кулака 2 и 4, изготовленные заодно с валами 1 и 5. В кулаках
выполнено по четыре канавки, в каждую из которых заложены шарики 3.
Для центрирования вилок в одной из них устанавливается на штифте 8
центрирующий шарик 6 с лыской, которая нужна для прохода рабочих
шариков 3 при сборке. Штифт 8 фиксируют в свою очередь штифтом 7.

Рис. 5.4. Шариковые карданные шарниры:

а с делительными канавками; б с делительным рычажком

Средние линии канавок представляют собой окружности
равного радиуса с центрами О1и
О2,
которые находятся на одинаковом расстоянии от центра карданного
шарнира О. В результате при любом угле между валами рабочие шарики 3
удерживаются в плоскости, проходящей через точки пересечения средних
линий канавок 2 и 4 и делящей пополам угол между осями валов. При
вращении валов 1 и 5 крутящий момент передается от одного кулака к
другому через два шарика.

Сборка шарнира – селективная. Для этого подбираются шарики
одинакового диаметра в пределах жесткого допуска.

В шариковом карданном шарнире с делительным рычажком

(рис. 5.4, б) связь между ведущей звездочкой 11 и сферической чашкой
9, выполненной как одно целое с валом 15, осуществляется шестью
шариками 12, заключен-

ными в сепаратор 10. При повороте вала 15 относительно вала ведущей
звездочки делительный рычажок 14 через направляющую чашку 13
поворачивает сепаратор, и шарики устанавливаются в биссекторной
плоскости, т.е. плоскости, делящей угол между осями вала 15 и вала
ведущей звездочки 11 пополам. Крутящий момент в этом шарнире
передается через все шарики. Поэтому нагрузка меньше, чем в шарнире
с делительными канавками, и они могут передавать больший крутящий
момент.

На рис. 5.5 показан привод колес управляемого ведущего моста
автомобиля с кулачковым карданным шарниром равных угловых скоростей
с диском. В вилках 4 и 7 валов 1 и 6 выполнены цилиндрические пазы,
оси образующих которых перпендикулярны к валам. В пазах вилок
установлены кулаки 5 и 8, шарнирно соединенные между собой диском 9,
входящим в их вырезы. При передаче вращения, когда валы 1 и 6
расположены под углом, каждый из кулаков поворачивается одновременно
относительно вилки и диска. Оси пазов вилок лежат в одной плоскости
с осями валов и расположены на одинаковых расстояниях от точки их
пересечения. Поэтому точка пересечения осей пазов при любом
положении вилок находится в биссекторной плоскости.

Рис. 5.5. Кулачковые карданные шарниры:

а с диском в приводе управляемого ведущего моста автомобиля; б
детали кулачкового карданного шарнира с диском; в без диска; 1
ведущий вал; 2 поворотная цапфа; 3 уплотнительные манжеты; 4, 7 —

вилки; 5,8кулаки; 6 внутренняя полуось; 9

диск; 10 обод колеса; 11 камера шины; 12,17 вилки; 13, 16 кулаки; 14
шип; 15 паз

Кулачковый шарнир без диска (рис.5.5, в) состоит из вилок 12 и 17, в
которых установлены два кулака 13 и 16, соединенные между собой с
помощью шипа 14 и паза 15.

Кулачковые карданные шарниры могут работать при углах
между валами до 50.
Благодаря большой плоскости контакта поверхностей деталей,

через которые передаются нагрузки, кулачковые шарниры имеют
сравнительно небольшие размеры. Основной их недостаток – более
низкий КПД, чем у шариковых

шарниров. Они больше нагреваются, создают шум при работе, быстро
изнашиваются и требуют обильного смазывания.

Сдвоенные карданные шарниры (рис. 5.6) представляют собой карданную
передачу с двумя шарнирами неравных угловых скоростей, у которой
длина карданного вала равна нулю, вилки расположены в одной
плоскости и центрирующим устройством обеспечивается равенство углов
наклона валов. Устройство состоит из сферической обоймы 6,
вставленной в уширение вала 1, сферического сухаря 7, установленного
на конце вала 4, и резинового защитного чехла 5. Валы 1 и 4 имеют
проушины. Втулки 2 соединяют валы с составными крестовинами 3.
Крестовины установлены в корпусе шарнира 8.

Рис. 5.6. Сдвоенный карданный шарнир

Сдвоенный шарнир может работать при углах между
валами до 40.
Недостатком такого шарнира является его конструктивная сложность, а
также то, что он не может передавать большие крутящие моменты из-за
ограничения давления иголок на палец крестовины.

Проблемы при оплате банковскими картами

Иногда при оплате банковскими картами Visa / MasterCard могут возникать трудности. Самые распространенные из них:

1. На карте стоит ограничение на оплату покупок в интернет
2. Пластиковая карта не предназначена для совершения платежей в интернет.
3. Пластиковая карта не активирована для совершения платежей в интернет.
4. Недостаточно средств на пластиковой карте.

Для того что бы решить эти проблемы необходимо позвонить или написать в техническую поддержку банка в котором Вы обслуживаетесь. Специалисты банка помогут их решить и совершить оплату.

Вот, в принципе, и все. Весь процесс оплаты книги в формате PDF по ремонту автомобиля на нашем сайте занимает 1-2 минуты.

Если у Вас остались какие-либо вопросы, вы можете их задать, воспользовавшись формой обратной связи, или написать нам письмо на [email protected].

Типы карданной передачи

В современном автомобилестроении могут применяться следующие типы карданных передач:

• Оснащенные шарниром неравных угловых скоростей (классическая карданная передача автомобиля);
• Оснащенные ШРУС (шарнирами равных угловых скоростей);
• Оснащенные полукарданными упругими шарнирами;
• Оснащенные жесткими полукарданными шарнирами.

Система с шарниром НУС считается классической. Здесь присутствуют вилки, крестовина, игольчатые подшипники. Применяется на большинстве заднеприводных автомобилей.

Упругие шарниры представляют собой резиновую муфту, способную передавать момент при изгибах не более 8°. Резина достаточно мягкая, поэтому вал, имеющий подобное строение, обеспечивает плавное начало движения и отсутствие резких динамических нагрузок. Кроме того, гибкие соединения не требуют технического обслуживания.

Жесткий полукарданный шарнир имеет сложное техническое устройство и передает момент за счет зазоров в шлицевом соединении. В силу сложности изготовления, технических недостатков и быстрого износа в автомобилестроении не применяется.

Устройство карданного вала

Основные элементы наиболее популярной модификации устройства:

Центральный вал (карданная труба, ось). Полая труба из металла. Цельнотянутая деталь. Конструктивный элемент, на который крепятся другие детали.
Крестовина. Важна для реализации функции контроля углов переменного наклона и, соответственно, вращающихся элементов. Корректный диапазон углов переменного наклона — от 0 до 20 градусов

Это важно для того, чтобы вал не прерывал вращения. Качественные крестовины изготавливаются из легированной стали путём горячей штамповки.
Приварная вилка. Соединительный элемент между промежуточным и основным валом

Играет роль компенсатора расстояния по высоте между валами. Значение приварной вилки особенно легко оценить на бездорожье. При подборе вилки для КВ (например, в случае замены) важно учитывать величину крестовины, посадочный диаметр трубы, максимальный угол шарнира и тип крепления.
Фланец-вилка шарнира (фланец кардана). Фланец-вилка монтирована в области крепления вала к мосту. Состоит из фланца (плоского диска) и двух рогов, в которых сделаны отверстия под крестовину, для болтов. Вилка крепится к ответному фланцу на ведущих мостах или коробке передач. Наиболее перспективные — вилки–фланцы с 4-мя шлицевыми «пятками» в зонах установки болтов и шлицами на ответных фланцах. Такие решения — гарант качественного соединения узлов. При выборе фланца при замене детали важно учитывать диаметр отверстий и их количество, диаметр самого фланца

Соединительный элемент между промежуточным и основным валом. Играет роль компенсатора расстояния по высоте между валами. Значение приварной вилки особенно легко оценить на бездорожье

При подборе вилки для КВ (например, в случае замены) важно учитывать величину крестовины, посадочный диаметр трубы, максимальный угол шарнира и тип крепления.
Фланец-вилка шарнира (фланец кардана). Фланец-вилка монтирована в области крепления вала к мосту

Состоит из фланца (плоского диска) и двух рогов, в которых сделаны отверстия под крестовину, для болтов. Вилка крепится к ответному фланцу на ведущих мостах или коробке передач. Наиболее перспективные — вилки–фланцы с 4-мя шлицевыми «пятками» в зонах установки болтов и шлицами на ответных фланцах. Такие решения — гарант качественного соединения узлов. При выборе фланца при замене детали важно учитывать диаметр отверстий и их количество, диаметр самого фланца.

Шлицевое соединение. Ответственно за трансформацию рабочей длины при движении. Одна точка шлицевого соединения фиксируется на коробке передач, другая — на редукторе. Когда транспортное средство вынуждено преодолевать ухабы, ямы, то интервал между точками опоры возрастает, и благодаря шлицевому соединению кардан «растягивается».

Обе вилки, крестовина и шлицевое соединение образуют так называемый шарнирный узел. Его основная задача — передача крутящего момента с изменяющимся углом.Исключение! На некоторых внедорожниках вместо крестовины можно встретить карданы с ШРУС. В этом случае шлицевое соединение отсутствует.Устройство ряда КВ включает эластичную муфту. Она помогает сгладить колебания крутящего момента и компенсировать осевые, угловые отклонения.

Подшипники

Если же речь идёт не только о карданном вале, но и карданной передаче в целом, рассматривая устройство, нужно не забывать про подшипники. Для поддержания карданного вала в технически корректном положении на нем установлен подвесной металлический подшипник с металлической обоймой и резиновой подушкой.Именно подвесной подшипник принимает на себя нагрузку (осевую, радиальную), обеспечивает вращение, качение. Это один из наиболее нагруженных элементов трансмиссии, поэтому требует регулярного технического обслуживания.Промежуточный подшипник выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивает ему возможность вращаться в необходимом направлении. Наиболее лучшими демпфирующими свойствами обладают подшипники в виде кольца, сделанного из эластомера.

Шлицевые элементы

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

Виды ШРУСов.

Различают несколько конструкций шруса:

• сухариковый шарнир, который применяется на грузовиках;
• трипоидный, который зачастую используется в качестве внутреннего шруса из-за большого осевого перемещения;
• спаренный карданный угловой шарнир, который не получил широкого распространения из-за сложности своей конструкции;
• шариковый шрус, получивший наибольшую популярность, он состоит из 6 шариков, находящихся между внутренним и внешним кольцами со специальными прорезями под них, и сепаратора, с помощью которого эти шарики удерживаются на своих местах. При этом внутреннее кольцо соединено с приводным валом с помощью шлицевого соединения.

Можно сказать, что данное изобретение произвело своего рода революцию в конструкции авто с передним приводом. Многие инженеры пытались сделать так, чтоб поворотные колеса приняли на себя .

Дрожит вал

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

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

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

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

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

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

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

Опубликовано:
14 августа 2014