Воскресенье , 14 апреля 2024

Что такое карданный вал: виды, устройство, основные неисправности

Что такое карданный вал: виды, устройство, основные неисправности

В повседневной речи автовладельцев о пробеге, Кардан и Крестовина — два термина для одной темы. К этому стоит добавить понятия Кардана шарнир, вал и трансмиссия. Таким образом, все связанное в машине становится предельно понятным, вращаясь от одного узла к другому при определенных условиях.

Содержание статьи:

Зачем в машине нужен карданный вал

В простых конструктивных ситуациях крутящий момент может обеспечиваться множеством различных типов передач, от электрических и до гидравлических, ремнями, шестернями, цепями и многими другими. Почти во всех автомобилях одна из них используется для передачи вращения под углом, отличным от нуля или 90 градусов.

Не все элементы автомобиля являются взаимозависимыми. То есть с точки зрения механика они должны быть соединены и, как правило, состоят из деталей, которые совершенно трудно отработать. Например, вал, от которого родилось название Kalkan Shaft.

В данном случае валы соединяют карданные шарниры между собой, образуя функционально законченную карданную передачу.

Однако потребитель не обязан знать все нюансы каждого термина. Для него вся тема, кардан и трансмиссия — это карданные валы, а шарниры ограничиваются крестовинами.

Если карданная передача более сложная, то она работает плавно и без вибраций. Без упоминания кардана его называют как угодно.

Например, у автомобилей передние колеса приводятся в движение. Теоретически это тоже карданные передачи.

Предназначение карданной передачи

Основное и самое первое появление кардана, шарнирно связанного с автомобилем, относится к передаче момента от вторичного вала коробки передач к заднему мосту машины в классической заднеприводной компоновке.

Балки моста там подвешены на рессорах, и тогда происходит перемещение рессор относительно кузова на значительное расстояние.

Здесь все меняется:

  • Если угол перемещения в вертикальной плоскости соединяет прямой линией, хвостовик вторичного вала коробки, и главную шестерню редуктора моста, то эта прямая против горизонтальной меняется при неровностях хода подвески;
  • Угол наклона горизонтальной плоскости для упругости направляющего устройства задней подвески и мягких подушек силового агрегата;
  • Длина шарнирных карданных валов.

При значительной длине передач в некоторых автомобилях используются достаточно сложные валы различных типов с несколькими шарнирами.

Устройство

Раздатка состоит из нескольких конструктивных узлов.

  • Кардан может быть шарнирным, простым крестообразным, более сложным, функционально совершенным или недорогим и упругим;
  • Жесткие трубчатые валы, соединяющие шарниры;
  • Дополнительные крепления в виде подвесных подшипников и муфт;
  • Соединения, компенсирующие изменения длины.

Простые валы имеют врожденные недостатки в виде колебательных нагрузок и неравномерного вращения.

Виды

Расчеты карданной передачи производятся во время компоновки автомобиля, после чего выбирается конкретное техническое решение в зависимости от шарнира и подвески.

Асинхронные

Шарниры, обеспечивающие изменение угла между двумя плоскостями, называются асинхронными, так как теоретически невозможно получить уравнение для мгновенной угловой скорости угла поворота вала и крутящего момента.

Кроме того, чем больше угол наклона шарнира, тем сильнее проявляются неприятные эффекты в виде вибраций во время движения.

Читайте также: Что делать при ДТП? Памятка водителя

По приблизительным российским оценкам, ежемесячно регистрируется более 10 000 несчастных случаев. Это означает, что в день происходит более 350 аварий с.

Компенсация неравномерности обеспечивается за счет использования двух крестовин, по одной на каждом конце вала, развернутых под углом 90° друг к другу. Однако это не устраняет проблему полностью. Это связано с тем, что параллельность осей входного и выходного хвостовиков (фланцев) не может быть соблюдена.

Синхронные

Синхронные шарниры иначе называют шарнирами равной угловой скорости (удара). Обычно они имеют конструкцию в виде нескольких шариков, которые перемещаются между внутренней и внешней обоймами шарнира по точно рассчитанным траекториям.

Такие передачи работают без вибрации, но стоят гораздо дороже и представляют собой узел точных механизмов.

Гибкая и жесткая полукарданная передача

Угол осевого отклонения незначителен, поэтому рекомендуется не использовать крестовины или Шлейссы, а применять эластичные резиновые муфты, которые компенсируют отклонение за счет внутреннего движения слоев.

Помимо того, что такие шарниры дешевле, они отличаются бесшумностью, сглаживают резкие колебания и не требуют смазки. Поэтому коплинги встречаются и на более дорогих автомобилях. Фактор цены не так важен.

Основные неполадки кардана

В карданных передачах в процессе эксплуатации изнашивается все, кроме вала. И у крестовины, и у копра ход износа очень похож, так как их конструкция схожа с конструкцией подшипников качения.

Это усталостные явления материала тел качения, износ канавок и коррозия. Шарниры требуют смазки, что не всегда обеспечивает длительный срок службы.

Аналогичным образом страдают и соединения SWLS. Старение материалов, усталость или, иногда, выход из строя упругих муфт.

Утечка масла

Сингуляторы обычно смазываются консистентной смазкой, свойства которой индивидуальны для трения перекрестных игольчатых подшипников, шариков прутка или пазовых скольжений.

Все эти узлы пытаются защитить крышками и уплотнениями, но в сложных условиях работы под днищем автомобиля это помогает лишь временно. Смазка вытекает, нагреваясь или смываясь водой. После этого шарниры приобретают критическую скорость износа.

Вибрация при разгоне и стуки в КПП

Симптомы износа поначалу носят чисто акустический характер и диагностируются как карданная передача.

Скрип во время ускорения

Наиболее известным проявлением крестообразного износа является скрип, который начинается сразу после начала с места и усиливается в процессе набора скорости.

В момент, когда такие условия достигают максимума, ржавые иглы крестообразных чашек нагреваются, вибрируют и издают скрипы. Это характеризуется тем, что вызвано пульсацией вращения кардана, а не колеса. В зависимости от передаточного числа редуктора моста частота вращения здесь изменяется во много раз.

Проблемы с подвесным подшипником

Промежуточная подвеска составного кардана реализуется в виде обычного подшипника качения, окруженного упругой резиновой муфтой, установленной на кронштейне металлического корпуса или рамы.

Подшипники закрытого типа с резиновым защитным кольцом и пожизненной смазкой. Однако идеального натяжения не бывает. Смазка стареет и вымывается, а корродированные подшипники выходят из строя. Обычно это проявляется в виде гула и воя.

Если упругие связи подвесного подшипника рвутся, кардан получает боковую свободу и начинает сильно стучать и вибрировать. Ситуация опасна тем, что чревата разрушением собранного вала с непредсказуемыми последствиями.

Замена крестовины карданного вала

Замена крестовины требует специальных навыков. Кроме того, существует риск разбалансировки всего вала при небольшом смещении чашки крестовины относительно вилки вала.

Лучше довериться специалистам. Кроме того, производители автомобилей стараются вообще не предлагать замену крестовины. Речь идет только о весьма дорогостоящей сборке вала.

Однако, если эта операция проводится самостоятельно, необходимо учитывать несколько особенностей

  • Положения всех компонентов должны быть точно размечены. Старайтесь по возможности соблюдать баланс. Если начнутся вибрации, придется потратиться на специалиста с балансировочным станком;
  • Вам нужен пресс и оправка с правильным размером отверстия. Только очень опытные мастера могут правильно выполнить работу, успешно нанося нормализованные удары молотком;
  • Во время работы необходимо следить за сохранностью уплотнения. Уплотнения легко повреждаются;
  • Очень желательно иметь возможность регулировать интерференцию вилочных чашек для стопорных колец нескольких размеров;
  • Ремонтные крестовины могут иметь различную конструкцию стопора. Если их невозможно правильно закрепить, лучше обратиться на станцию технического обслуживания. Поломка шарниров при движении — опасная ситуация.

Конструкции карданов были усовершенствованы, и не все из них теперь допускают самостоятельную замену крестовин.

Обслуживание

Главное оборудование в специализированном центре SGcenter по ремонту карданных валов москва — это стенд для балансировки.

В некоторых крестовинах валов предусмотрен вариант смазки через пресс-масло. Для инъекции используется шприц, закачивающий смазку под давлением.

Сама смазка должна быть точно предназначена для крестовин. Универсальная конфигурация здесь не подходит. То же самое относится и к смазке шлицевых соединений.

Сервисные операции оптимально выполняются при наличии жидкой грязи и воды, попадающих на шарниры при сложных дорожных условиях. Перед началом уплотнения в шарнир должны быть введены все четыре чашки чистой смазки.

Смотрите также

3D-визуализация — основные принципы и эффективные средства для создания реалистичных изображений

В современном мире, где визуальное восприятие играет ключевую роль, 3д визуализация стала незаменимым инструментом в …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.