28Июл

Из чего состоит карданная передача: Устройство карданной передачи

Содержание

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 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.

Устройство карданной передачи легкового автомобиля ВАЗ

На рисунке 4 показана карданная передача легковых автомобилей ВАЗ.

Карданная передача состоит из переднего 3 и заднего 7 карданных валов, двух карданных шарниров 6, эластичной муфты 1 и промежуточной опоры 4. Резиновая эластичная муфта соединяет вторичный вал коробки передач с передним карданным валом.

Рисунок 4 — Карданная передача легковых автомобилей ВАЗ

а — общий вид; б — эластичная муфта; в — карданный шарнир и промежуточная опора; 1 — муфта; 2 — кронштейн; 3, 7 — карданные валы; 4 — промежуточная опора; 5 — поперечина; 6 — карданный шарнир; 8, 9 — фланцы; 10, 19 — манжеты; 11 — наконечник; 12 — пробка; 13 — гайка; 14 — вал; 15 — подушка; 16, 20 — вилки; 17 — стопорное кольцо; 18, 22 — подшипники; 21 — крестовина

Передний фланец 8 муфты установлен на шлицах вторичного вала 14 коробки передач и закреплен на нем гайкой 13, а задний фланец 9 муфты — на шлицах наконечника 11 переднего карданного вала. Шлицевое соединение наконечника и фланца компенсирует изменение длины карданной передачи при движении автомобиля. Оно смазывается через резьбовое отверстие с пробкой 12 и защищено манжетой 10.

Передний 3 и задний 7 карданные валы изготовлены из тонкостенной стальной трубы. У переднего карданного вала с обоих концов приварены шлицевые наконечники, а у заднего карданного вала — вилки карданных шарниров. Задний наконечник переднего карданного вала установлен в шариковом подшипнике 22, размещенном в стальном корпусе, который завулканизирован в резиновой подушке промежуточной опоры 4.

Резиновая подушка 15 привулканизированна к кронштейну промежуточной опоры, который крепится к поперечине 5, связанной с полом кузова автомобиля. Форма резиновой подушки

обеспечивает переднему карданному валу некоторое осевое перемещение в промежуточной опоре. Резиновая подушка поглощает также вибрации карданной передачи, возникающие при ее работе.

На шлицах заднего наконечника переднего карданного вала закреплена вилка 16 карданного шарнира 6. Под передним карданным валом установлен кронштейн безопасности 2, исключающий падение вала при разрушении эластичной муфты 1 и тем самым повышающий безопасность движения автомобиля.

Задний карданный вал 7 соединяется с передним карданным валом и с ведущей шестерней главной передачи с помощью карданных шарниров 6. Карданный шарнир состоит из двух вилок 16 и 20, крестовины 21, игольчатых подшипников 18, а также манжет 19 и стопорных колец 17 деталей игольчатых подшипников. Подшипники крестовины смазываются при сборке и во время эксплуатации не требуют дополнительного смазывания.

Устройство карданной передачи легкового автомобиля повышенной проходимости

На рисунке 5 показана карданная передача легкового автомобиля повышенной проходимости с колесной формулой 4х4. Карданная передача многовальная, многошарнирная, с карданными шарнирами неравных угловых скоростей.

Карданная передача состоит из промежуточного, переднего, заднего карданных валов и карданных шарниров.

Промежуточный карданный вал соединяет вторичный вал коробки передач с ведущим валом раздаточной коробки. Фланец-вилка 4 промежуточного вала (рисунок 5, а) через крестовину 5, игольчатые подшипники 7 со стопорными кольцами 6 и фланец-вилку 8 соединен с ведущим валом раздаточной коробки.

Рисунок 5 — Карданная передача автомобилей ВАЗ повышенной проходимости

а — промежуточный карданный вал и его детали; б — карданный вал; 1 — муфта; 2 — шайба; 3 — болт; 4, 8 — фланцы-вилки; 5, 20 — крестовины; 6, 11 — кольца; 7, 12 — подшипники; 9 — втулка; 10, 13, 17 — вилки; 14, 21 — манжеты; 15 — обойма; 16 — вал; 18 — наконечник; 19 - пробка

К фланцу-вилке 4 крепится тремя болтами 3 резиновая эластичная муфта 1, которая в свою очередь тремя болтами прикреплена к фланцу, установленному на конце вторичного вала коробки передач. На болтах установлены шайбы 2 для балансировки вала. Взаимное центрирование фланца-вилки 4 и вторичного вала коробки передач обеспечивается втулкой 9, в которую входит центрирующее кольцо, закрепленное на вторичном валу. Эластичная муфта 1 позволяет передавать крутящий момент при

незначительных изменениях угла между валами коробки передач и раздаточной коробки, предохраняет детали трансмиссии от динамических ударов и снижает шум и вибрации карданной передачи при работе.

Передний и задний карданные валы соединяют валы привода переднего и заднего мостов раздаточной коробки с ведущими валами этих мостов. Каждый карданный вал 16 (рисунок 5, б) изготовлен из тонкостенной стальной трубы, с одного конца которой приварена вилка 17 карданного шарнира, а с другого конца — шлицевой наконечник 18. На наконечнике устанавливается скользящая вилка 13 карданного шарнира. Шлицевое соединение наконечника 18 и вилки 13 позволяет компенсировать изменение длины карданной передачи при перемещении ведущего моста во время движения автомобиля. Оно смазывается через резьбовое отверстие с пробкой 19 и защищено манжетой 14 с обоймой 15.

Карданный шарнир передает вращение с одного вала на другой при изменяющемся угле между валами. Карданный шарнир состоит из двух вилок 10 и 13, соединенных между собой крестовиной 20. На шипах крестовины установлены игольчатые подшипники 12, которые уплотняются манжетами 21 и фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами 11. Подшипники смазываются только при сборке карданного шарнира и в процессе эксплуатации не требуют смазывания.

Другие статьи по карданным передачам

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Шлицевое соединение смазывают через отверстие, закрываемое пробкой 18. Смазка удерживается резиновым сальником 9, который расположен в стальной обойме 8, а с другой стороны уплотнителем 13, надетым на гайку 12 и поджимаемым ею. Задний шлицевой наконечник вала 14 опирается на шариковый подшипник 33 промежуточной опоры. На шлицах наконечника гайкой 34 закреплена вилка 28 промежуточного карданного шарнира. Задний карданный вал также изготовлен из тонкостенной трубы, к концам которой приварены вилки карданных шарниров.

Промежуточная опора поглощает вибрации карданной передачи. Она состоит из кронштейна, закрепленного на поперечине 26 болтами с гайками. Поперечина, в свою очередь, прикреплена гайками к болтам, приваренным к кузову. На болты крепления поперечины установлены стальные распорные втулки 20 и резиновые изолирующие втулки 19, поджимаемые шайбами. В кронштейне расположена резиновая подушка, которая привулканизирована к поверхностям кронштейна и корпуса подшипника. В корпусе подшипника расположен радиальный шариковый подшипник 33 с уплотнителями, который зафиксирован в корпусе стопорным кольцом 27. Пылеотражатели, установленные с обеих сторон подшипника, защищают подшипник от воздействия окружающей среды.

Эластичная муфта поглощает шум и вибрации карданной передачи. Она выполнена из шести резиновых элементов 3, между которыми помещены металлические вкладыши 5 с отверстиями для болтов 1 и 6. На вкладышах имеются шесть выступов, три из которых заходят в пазы фланца вторичного вала коробки передач, а остальные – в пазы фланца эластичной муфты. Этим обеспечивается центрирование эластичной муфты на фланцах. Карданный шарнир состоит из двух приваренных к валу вилок 28 и 36, которые соединены между собой крестовиной 35. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников 30. Подшипник крестовины уплотнен сальником, расположенным в металлической обойме 31. Игольчатые подшипники в сборе зафиксированы в отверстиях вилок стопорными кольцами 29, которые по толщине делятся на пять размеров. Подбором стопорного кольца обеспечивают осевой зазор крестовины в пределах 0,01–0,04 мм.


Карданная передача автомобилей КамАЗ - устройство и обслуживание

Схема карданных передач автомобиля КАМАЗ зависит от колесной формулы (см. таблицу ниже).

  Неполноприводные Полноприводные
Кол-во осей 2 3 4 2 3 4
Модели автомобилей КАМАЗ 43253 53229 6540 4326 43114 6350
  55111     43115  
  65115     43118  
Кол-во карданов 1 2 3 3 4 5
Рисунок 173 172

 

Комплекты карданных валов для конкретных автомобилей зависят от колесной базы и передаваемого момента (см. таблицу ниже).

Модели автомобилей КАМАЗ
Карданные валы
53229 55111 65115 53215 54115 53228 43114, 43115, 43118 4326 65111 44108
Основной вал Отсутствует 43114
Вал привода переднего моста Отсутствует Различные 5320 Различные
Вал привода промежуточного моста 53229 53215 Различные нет Различные
Вал привода заднего моста 4310 5320 4326 5320

 

Карданная передача автомобилей 6x4 (рис. 1) состоит из двух карданных валов: привода промежуточного 2 и заднего 4 мостов.

Рис.1. Карданная передача 6х4: 1 - вал привода промежуточного моста; 2 - мост промежуточный; 3 - вал привода заднего моста; 4 - мост задний


Карданная передача полноприводных автомобилей (рис. 2) состоит из четырех карданных валов: основного вала между коробкой передач и раздаточной коробкой, вала привода промежуточного моста, вала привода заднего моста и вала привода переднего моста.

Рис.2. Карданная передача полноприводных автомобилей: 1 — вал привода переднего моста; 2 — основной вал; 3 — вал привода промежуточного моста; 4 — вал привода заднего моста


Карданные валы (рис. 3 и 4) изготовлены из тонкостенных труб, к одному концу которых приварена неподвижная вилка шарнира, а к другому - шлицевая втулка, соединенная со скользящей вилкой шарнира.

Рис.3. Карданный вал: 1 — фланец-вилка; 2 — игольчатый подшипник; 3 — уплотнение; 4 — крестовина; 5 — скользящая вилка; 6 — гайка; 7, 9, 11 — разрезные шайбы; 8 — войлочное кольцо; 10 — резиновое кольцо; 12 — вал; 13 — стопорная пластина; 14 — опорная пластина.


Рис.4. Карданный вал: 1 - фланец-вилка; 2 - вилка скользящая; 3 - гайка; 4 - вал; 5 - пластина замочная; 6 - пластина опорная; 7 - подшипник игольчатый; 8 -уплотнение торцевое; 9 - манжета радиального уплотнения; 10 - манжета торцевая; 11 - масленка; 12 - крестовина.


Все шарниры карданной передачи состоят из неподвижной или скользящей вилки, фланца-вилки и крестовины, установленной в ушках вилок на игольчатых подшипниках.

Уплотнение (рис. 5) игольчатых подшипников комбинированное. Оно состоит из резиновой само-поджимной двухкромочной манжеты радиального уплотнения, встроенной в обойму подшипника, и двухкромочной торцовой манжеты, напрессованной на шип крестовины.

Рис.5. Комбинированное уплотнение игольчатого подшипника крестовины: 1 — стакан подшипника; 2 — манжета радиального уплотнения; 3— манжета торцовая; 4 — шип крестовины.


В конструкции карданных валов применено подвижное шлицевое соединение, обеспечивающее необходимое изменение рабочей длины вала при движении автомобиля. Для защиты шлицевого соединения от попадания грязи и удержания смазочного материала карданные валы в местах соединения герметизированы. Смазочный материал удерживается во внутренней полости от вытекания заглушкой, завальцованной в шлицевой втулке, а также резиновыми войлочными кольцами, которые поджимаются гайкой.

На автомобилях KAMA3-53229,КАМАЗ-55111, КАМАЗ-65115 устанавливаются усиленные карданные валы модели 4310 с круглыми фланцами. Карданный вал привода среднего моста дополнительно усилен за счет увеличения диаметра трубы с 82 до 94мм.


- Техническое обслуживание карданной передачи
- Ремонт карданной передачи


 



Покупайте запчасти у нас :

Комплектуем заявки любой сложности, конкурентные цены, система скидок от объема.
Мы даем понятную гарантию качества запчастей от производителей
Оперативная доставка по России
Звоните по телефону (900) 323-41-41, или напишите на [email protected]
Потребуется информация: модель авто, год выпуска, модель агрегата, класс Евро.

 

Карданная передача.


Карданная передача




Общие сведения о карданных передачах

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от одного агрегата к другому в случае, когда оси их валов не совпадают и могут менять свое расположение, а также при значительном удалении одного агрегата от другого. В некоторых технических источниках информации вместо термина «карданная передача» употребляется термин «промежуточная передача».

Свое название карданная передача получила от имени итальянского математика, инженера, философа, медика и астролога Джероламо Кардано (1501-1576). В отдельных источниках Кардано считается изобретателем карданного вала, по крайней мере, он первым подробно описал конструкцию и работу этого механизма.
Тем не менее, по утверждению других источников, механизм аналогичный карданному валу был известен задолго до Д. Кардано, и упоминался ещё великим Леонардо да Винчи. Сейчас сложно спорить об авторстве изобретения, однако одно бесспорно - Д. Кардано был первым, кто подробно описал устройство карданного вала в технической литературе.
В среде технических специалистов, механиков и водителей карданную передачу обычно называют карданный вал или просто - кардан. Карданные валы с шарнирами равных угловых скоростей чаще называют ШРУСами, а их шарниры - "гранатами".

Характерным примером применения карданной передачи является силовое соединение коробки передач с ведущим мостом автомобиля (рис. 2). Так как мост связан с несущей системой (рамой) через упругие элементы подвески, при движении автомобиля он может перемещаться относительно рамы в вертикальном направлении, тогда как коробка передач закреплена на раме неподвижно.
Кроме того, при вертикальном перемещении моста относительно рамы (и, соответственно, коробки передач), расстояние между соединяемыми агрегатами постоянно изменяется. В таких условиях жесткое соединение агрегатов невозможно.

С помощью карданной передачи осуществляется подвод крутящего момента от коробки перемены передач (КПП) или раздаточной коробки к ведущим мостам, к ведущим управляемым колесам, а также к механизмам дополнительного оборудования автомобиля.
На некоторых автомобилях с помощью карданной передачи осуществляется связь рулевого колеса с рулевым механизмом. Особенно удобна такая конструкция рулевого привода для автомобилей с откидной кабиной, позволяющая без каких-либо манипуляций с рулевой колонкой поднимать кабину для доступа к двигателю и его системам.

***

Классификация карданных передач

Карданные передачи, устанавливаемые между элементами (агрегатами) трансмиссии, называются основными, а карданные передачи, передающие крутящий момент каким-либо другим агрегатам или дополнительному оборудованию, называются вспомогательными.

В зависимости от числа валов привода ведущих колес различают одноприводную карданную передачу и многоприводную (рис. 1 ).

Если карданная передача располагается внутри какого-либо защитного элемента, например кожуха или балки моста, то она называется закрытой. Большинство карданных передач привода ведущих мостов не имеет специальной защиты и являются открытыми.



Карданная передача (рис. 2) состоит из карданных валов 2, карданных шарниров 1 и шлицевого компенсирующего соединения 4, которое обеспечивает изменение длины карданного вала при изменении расстояния между соединяемыми агрегатами.
С целью уменьшения длины валов на некоторых автомобилях применяется составная карданная передача, состоящая из двух валов. В этом случае один из валов передачи устанавливается на поддерживающей промежуточной опоре (опора кардана - рис. 2,б поз. 3).

Наиболее ответственными элементами карданных передач являются карданные шарниры. Они обеспечивают передачу крутящего момента между валами, оси которых пересекаются под углом. Относительный угол наклона валов карданной передачи, в зависимости от конструкции шарниров, может достигать 45˚.

По кинематике карданные шарниры делятся на две группы – шарниры неравных угловых скоростей и шарниры равных угловых скоростей (рис. 3).

На некоторых автомобилях применяются упругие полукарданные шарниры для передачи крутящего момента между валами, расположенными под небольшим углом, например, упругая муфта Гуибо (Guibo).
Муфта Гуибо представляет собой предварительно сжатый шестигранный упругий элемент, к которому вулканизацией прикреплены металлические вкладыши. С двух сторон к муфте посредством вкладышей крепятся фланцы ведущего и ведомого валов. На иллюстрации в верхней части страницы муфта Гуибо изображена между карданными валами.
Муфта Гуибо применяется чаще всего в дополнение к шарнирной карданной передаче. Иногда такой тип промежуточных передач относят к эластичным соединениям, представляющим отдельную классификационную группу.

Дальнейшая классификация карданных передач связана с конструкцией шарниров равных угловых скоростей, которые в настоящее время очень разнообразны по устройству и инженерным решениям, и продолжают совершенствоваться.

***

Карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Назначение кардана

Карданный вал является незаменимым узлом трансмиссии, без которого движение транспортного средства будет невозможно. Основное предназначение данной детали заключается в передаче крутящего момента от ведущего вала к ведомому, которые расположены по отношению друг к другу под углом.

Кроме того, также можно выделить ряд других задач, которые выполняет карданная передача:

  • обеспечивает жесткую связку колес транспортного средства,
  • за счет передачи крутящего момента под определенным углом, обеспечивается плавность хода, а также скрадываются несущественные смещения рамы автомобиля.

Строение карданного вала

Простейшая карданная передача состоит из трубы, 2-х шарниров (2-х вилок, 2-х крестовин, 2-х фланцев) и деталей уплотнения и крепления.

Если карданной передачей соединяются агрегаты (механизмы), расстояние и угол между которыми изменяются (например, КПП и ГП автомобиля), предусматривается осевая компенсация в виде скользящего шлицевого соединения.

В зависимости от величины угла между валами в передаче могут быть использованы шарниры неравных угловых скоростей или шарниры равных угловых скоростей (ШРУС).

Принцип работы

В процессе работы машин (механизмов) расстояние и углы между ведущим и ведомым валами могут изменяться.

Так, в автомобилях карданные передачи применяются для передачи крутящего момента от коробки переменных передач (КПП) к раздаточной коробке (РК) или непосредственно к главной передаче (ГП), от РК к ГП, от коробки отбора мощности (КОМ) к различному дополнительному оборудованию (гидравлическому насосу, лебедке, активному прицепу и т.д.).  Также карданные передачи применяются в приводах рулевого управления (РУ).

В автомобильных трансмиссиях максимальные углы установки карданных передач должны быть от 3 град. (для легковых автомобилей) до 8 град. (для полноприводных автомобилей) в статическом состоянии транспортного средства.

Карданный вал, задний. Части карданного вала

Назначение карданного вала

Карданный вал является узлом, обеспечивающим передачу крутящего момента от коробки передач к заднему мосту. Его устанавливают на автомобилях с задним приводом или на полноприводном транспорте.

Принцип работы кардана — возможность передачи крутящего момента при изменяющемся положении вала в пространстве. Это реализуется благодаря использованию скользящей вилки и универсального (карданного) шарнира, входящих в состав карданной передачи.

Благодаря такой части, как скользящая вилка, задний карданный вал может менять длину при перемещении заднего моста автомобиля при движении по неровной дороге. Использование шлицевого соединения позволяет передавать крутящий момент в тех ситуациях, когда задний мост перемещается вверх или вниз вместе с подвеской. Универсальный шарнир передает крутящий момент при любых изменениях углов работы карданного вала. Считается, что при углах более 20° такие шарниры сильно изнашиваются, поэтому наиболее оптимально карданный вал работает при меньших углах.

Существуют разные типы карданных передач.

  1. Классический вариант — вал с шарниром неравных угловых скоростей. В таких узлах есть игольчатые подшипники, крестовина и вилки. Данный вариант применяется чаще всего.
  2. Механизмы с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Их часто используют на современных внедорожниках, так как данная конструкция практически полностью устраняет вибрацию, обеспечивая комфортные условия при движении автомобиля.
  3. Механизм с упругими шарнирами — в виде резиновой муфты, которая способна передавать момент при углах до 8°. Вал такой конструкции снижает резкие динамические нагрузки.
  4. Вариант с жесткими карданными шарнирами — на современных автомобилях практически не используется.

Конструкция заднего карданного вала

В зависимости от модели автомобиля используются длинный или короткий карданный вал. При этом данный узел, независимо от размеров, состоит из нескольких элементов:

  • тонкостенной бесшовной трубы — из одной или нескольких секций;
  • шлицевых подвижных соединений;
  • вилок;
  • крестовин;
  • подвесного подшипника;
  • элементов крепления;
  • переднего и заднего фланцев.

Фиксация вала у коробки передач может быть выполнена посредством подвижного шлицевого соединения или фланца. Шлицевое соединение позволяет элементам вала смещаться в продольном направлении при движении машины.

Для дополнительного крепления и обеспечения вращения необходим подвесной подшипник. Его через кронштейн крепят к кузову или раме, что исключает нежелательное смещение кардана при езде.

Между передней и задней частью вала находятся вилки с крестовинами, на которых располагаются игольчатые подшипники. Благодаря этим элементам обеспечивается возможность передачи крутящего момента при различных углах работы вала.

В задней части транспортного средства кардан крепится к редуктору заднего моста с помощью фланца.

Каждый элемент карданной передачи очень важен и в то же время подвергается большим нагрузкам. Как правило, при необходимости ремонта кардана приходится менять сразу несколько деталей, а не какую-то одну. Все элементы должны быть отбалансированы в сборе, так как отсутствие балансировки приводит к повышенному износу и быстрому выходу карданной передачи из строя. В компании «Механика» вы можете заказать услуги по ремонту и замене кардана.

Карданная передача авто.

Устройство :: Avto.Tatar

  Автомобили с приводом на задние колеса имеют в своей конструкции карданную передачу. Ее функция состоит в том, чтобы передавать вращение от коробки передач на задний дифференциал моста, а мост уже передает вращение колесам. Карданная передача – «посредник» между КПП и ведущим мостом.


Конструкция

Казалось бы, для этой детали автомашины достаточно напрямую и жестко соединить мост и коробку, но не все так просто. Дело в том, что при движении авто по дороге постоянно меняется расстояние между мостом и кузовом. Когда мост приподнимается на неровности вверх, расстояние уменьшается, если попадает в яму, то увеличивается. Поэтому в кардане предусмотрено изменение длины при помощи шлицевого соединения. Помимо этого, изменяются углы между передачей, КПП и мостом. Для решения этой проблемы применяют соединение крестовинами и вилками. Поэтому конструкция этой передачи довольно сложна и содержит в себе:

  • Передний, задний валы.
  • Опору промежуточную с подшипником.
  • Шарнирные соединения с крестовинами, вилками и подшипниками.
  • Соединения «шлиц».
  • Муфту резиновую.

Именно эти основные детали позволяют кардану передавать вращение постоянно, равномерно, с изменением углов (до 15 градусов) и длины.
Наиболее сложным по конструкции является передний вал, он содержит в себе:

  • Муфту, которая эластично и одновременно плотно соединяет вторичный вал коробки передач с валом. Эластичная муфта обеспечивает передачу вращения без рывков.
  • Промежуточную опору, которая служит для уменьшения вибраций при работе данного агрегата.
  • Шлицевое соединение, которое позволяет изменяться длине валов в нужную сторону.
  • Систему изменения угла вращения, состоящую из пары вилок, крестовины и подшипников.

Задний вал – это труба с ответным соединением для шлица на одной стороне и системой изменения угла вращения с фланцевым соединением с другой.


Неисправности

Карданная передача проявляет свои неисправности в посторонних шумах, стуках под днищем машины. Это происходит после износа либо поломки деталей передачи, чаще всего изнашиваются подшипники крестовины и опоры. Изредка проявляется вибрация при движении автомобиля из-за погнутости одного из валов. Правда, погнуть передний вал довольно сложно, только при очень сильном ударе.
Для того чтобы вал прослужил как можно дольше, необходимо, чтобы он был хорошо сбалансирован. Поэтому при разборке кардана необходимо сделать метки как на шлицевом соединении, так и на фланцах валов и присоединять при совпадении меток. Иначе появится вибрация и увеличится износ деталей. Детали передачи не ремонтируются, меняются новыми.
Некоторые неисправности можно определить, не выходя из салона машины. Если при движении с места либо при изменении движения вперед-назад слышен щелчок, то необходимо отремонтировать крестовины (чаще всего изнашиваются игольчатые подшипники). Промежуточная опора дает о себе знать изменяющимся звуком (в зависимости от скорости движения) снизу автомобиля.
Также неисправности определяются снизу машины путем вращения руками в противоположных направлениях места соединения шарниров, шлица, фланцев. Зазоры не должны ощущаться. В том случае, если погнулся один из валов, то стоит заменить передачу целиком, так как на заводе производится балансировка всех деталей относительно друг друга.  

На avto.tatar вы можете найти автосервис, который проведет диагностику и ремонт кардана. Можно найти как просто по виду работ, по марке автомобиля, также и по отзывам других автовладельцев. Пройдя простую регистрацию вы можете сами оставить отзыв о автосервисе или автосалоне.

Выравнивание стойки

с помощью карданных валов

Как обсуждалось в предыдущем посте, нам было поручено выполнить выравнивание стойки на 120-дюймовой Ferretti после того, как она села на мель. Это судно имело карданные валы. Морские карданные валы, хотя по сути такие же, как карданные валы в легковых и грузовых автомобилях, уникальны из-за больших фланцев, которые у них есть для более высокой мощности. Они обычно используются с дистанционными трансмиссиями, когда трансмиссия (коробка передач) отделена от главного двигателя.

После того, как мы сняли карданные валы с лодки, мы отправили их в компанию на Среднем Западе, где они осмотрели и при необходимости заменили игольчатые подшипники в универсальных шарнирах (карданных шарнирах) и сбалансировали валы. Для балансировки карданных валов требуется узкоспециализированное оборудование.

Очень важно сбалансировать карданный вал, чтобы исключить возможность крутильных колебаний. Крутильные колебания вызываются двумя факторами: рабочим углом карданного шарнира на «ведущем» конце приводного вала и ориентацией (фазированием) ярм на каждом конце приводного вала.Крутильные колебания - это колебания, повторяющиеся дважды за оборот. Это приведет к тому, что приводной вал, расположенный «ниже по потоку» от переднего карданного шарнира, будет «ускоряться» и «замедляться» дважды за оборот. Это означает, что двигатель, развивающий постоянную скорость 3000 об / мин, может быть прикреплен к ведущему валу, который меняет скорость 6000 раз в минуту. Величина этого изменения скорости, называемая величиной или величиной изменения, пропорциональна величине угла на приводном конце приводного вала или величине несоосности между ярмами на ведущем и ведомом концах. Ваш приводной вал.Крутильные колебания - это серьезные колебания, которые могут вызвать изгиб и поломку вала.

Когда приводной вал собран, его внутренние компоненты обычно состоят из скользящей вилки на одном конце и трубной вилки на другом конце, и они обычно собираются относительно друг друга. Это называется ФАЗИНГ. Большинство приводных валов собираются со своими ярмами в линию, или «В ФАЗЕ». Приводной вал, который находится «в фазе» и имеет правильные рабочие углы на приводном конце вала, не создает крутильных колебаний.Приводные валы, которые НЕ совпадают по фазе, будут вибрировать с такой же вибрацией два раза за оборот, что и ведущий вал с неправильными рабочими углами.

Понимание тонкостей различных компонентов многих мегаяхт гарантирует, что работа будет выполнена и сделана правильно.

(PDF) О передаче крутящего момента кардан-крюк

120 ▪ ТОМ. 45 № 1, 2017 FME Transactions

При постоянной угловой скорости входного вала

будут использоваться следующие числовые значения параметров шарнира

(см. [11]):

3 2 2

TJJ

ξ ζ

= = =

2

2

J

η

α

= =

(37)

3

J =

Графики величин TII и TIV показаны в

Рисунки 3 и 4 соответственно для различных угловых скоростей

входного вала.Кроме того, для данного значения сопротивления крутящему моменту

и различных угловых скоростях входного вала графики

приложенного крутящего момента показаны на рисунке 5. Обратите внимание на

, что график приложенного крутящего момента определяется с помощью

соотношение (26) отмечено штрихпунктиром.

Рисунок 3. Величина T

II

в зависимости от углового положения и различных угловых скоростей

Рисунок 4. Величина T

IV

в зависимости от углового положения и различных угловых скоростей

Рисунок 5.Приложенный крутящий момент T

1

в зависимости от углового положения и

различных угловых скоростей

5. ВЫВОДЫ

Полученные в этой статье соотношения дают возможность

оценить влияние инерции поперечного и

валов на передача крутящего момента в шарнирах Cardan-Hooke

. Наблюдая за рисунками 3 и 4, можно заметить, что при постоянной угловой скорости входного вала

влияние

инерции выходного вала является преобладающим по сравнению с

с влиянием поперечной инерции.Кроме того, из рисунка

5 видно, что при более высоких значениях угловой скорости вала на входе

разница между результатами

, полученными с помощью соотношения передачи статического крутящего момента (26)

и соотношения (25), очевидна. . Таким образом, при более высоких угловых скоростях входного вала

необходимо учитывать влияние инерции компонентов

шарнира кардан-крюк

. Результаты, полученные в этой статье, представляют ценность

для проектирования, а также анализа напряжений и усталости

шарниров кардана-крюка (см.грамм. [12]).

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Поддержка этого исследования была предоставлена ​​Министерством

образования, науки и технологического развития

Республики Сербия в рамках гранта № TR35006.

Благодарность за поддержку

.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1]

Порат И.: Передача момента через универсальный шарнир,

Теория механизмов и машин, Vol. 15. С. 245-

254, 1980.

[2]

Freudenstein, F. и Macey, J.P .: Инерционные моменты

шарнира Гука, в: Proc. 21-ой

двухгодичной конференции по механизмам ASME, Чикаго,

16-19 сентября, DE-Vol. 24, pp. 407-413, 1990.

[3]

Feng, Ch. , Wang, D. и Zhu Y .: Анализ момента

, передаваемого карданным шарниром, в различных рабочих условиях

, Advanced Engineering Forum ,

Тт.2-3, с. 999-1003, 2012.

[4]

Кильчевский Н.А.: Курс теоретической механики

(Том 2), Наука, Москва, 1977.

[5]

Артоболевский И.И. Теория механизмов и

станков, Наука, Москва, 1975.

[6]

Злоколица, М.,

Č

avi

ć

, M. и Кости

, М .:

Механика машин, Технический факультет

наук, Нови-Сад, 2005.(на сербском языке)

[7]

Юикер, Дж., Пеннок, Г. и Шигли, Дж .: Теория

машин и механизмов, Оксфордский университет

Press, Нью-Йорк, 2003.

[8]

Yanying, G., et al .: Анализ кинематики универсального шарнира

с одинарной крестовиной, в: Proc. конференции 2008 IEEE

Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC),

Harbin, China, 3-5 сентября 2008 г.

[9]

Beatty, M.Ф .: Принципы инженерной механики,

Том 1: Кинематика - геометрия движения,

Спрингер, Нью-Йорк, 1986.

[10]

Лурье, AI: Аналитическая механика, Springer-Verlag

Берлин Гейдельберг New York, 2002.

[11]

Biancolini, ME, Brutti, C., Pennestrì, E., Valentin,

PP: Динамическая, механическая эффективность и усталость

Анализ гомокинетического сочленения двойного кардана,

(PDF) Оценка усталости карданного шарнира на основе лабораторных испытаний образцов

1

QG

(67 $

PHWHF





Дюссельдорф, 15 - 19 июня 2015 г.

Оценка усталости карданного шарнира на основе лабораторных испытаний образцов

Имя автора и место работы

P.Пальма, Г. Тиусси, А. Донадон, Danieli & C. Officine Meccaniche S.p.A., Danieli Service, Италия;

Я. Раффальо, А. Де Лука, Danieli & C. Officine Meccaniche S. p.A., Исследовательский центр Danieli, Италия;

М. Лейтнер, Ф. Грюн, Montanuniversität Leoben, кафедра машиностроения, Австрия;

D. Benasciutti, Университет Удине, кафедра электрического менеджмента и машиностроения, Италия

Контактные данные

P. Palma, Danieli & C.Officine Meccaniche S.p.A., via nazionale 41, 33042 Buttrio (UD), ITALY, телефон:

+3

1958782, факс: +3

1951846, [email protected]

Резюме

Универсальные карданные шарниры широко используются в трансмиссиях прокатных станов для производства стали и алюминия, а также для производства цветных сплавов

. Условия работы чрезвычайно тяжелые из-за высоких переменных или пульсирующих моментов прокатки

в черновых клетях и высоких крутящих моментов и скоростей в чистовых клетях.Перегрузки и смазка

наряду с оксидом и шлаком также являются критическими проблемами, которые способствуют созданию тяжелых условий труда.

Для обеспечения стабильной и надежной передачи мощности прокатные станы полагаются на универсальный кардан

Шарниры, которые являются наиболее важным оборудованием трансмиссии. Оценка усталости наиболее важных компонентов

универсального карданного шарнира, таким образом, определенно жизненно важна для мельницы, чтобы избежать отказов и, как следствие, простоев

.

С учетом размеров и веса компонента, а также времени, необходимого для проведения полных испытаний в масштабе

, был исследован новый подход к изучению усталостных характеристик основных компонентов универсального карданного шарнира

. Он заключается в воспроизведении локального напряженного состояния основных компонентов соединения на небольших образцах из

, которые могут быть испытаны с помощью обычных лабораторных усталостных машин.

Целью данного исследования является анализ зон наиболее критических концентраций напряжений в универсальных карданных шарнирах

, подчеркивающих, как можно определить кривую Веллера универсального карданного шарнира посредством лабораторных испытаний небольших образцов

.

Ключевые слова

Danjoint, Универсальный карданный шарнир, оценка усталости, трансмиссия, конечно-элементная модель, кривая Велера, образец

упрочнение.

Введение

Процедура проверки на усталость с целью

точно оценить срок службы компонента, если

в первую очередь основывается на результатах испытаний на усталость.

Лучшее состояние представляет собой полномасштабные испытания компонента

, но во многих случаях затраты, продолжительность, различные размеры

, огромные размеры и / или условия местного многоосного напряжения

делают его недоступным.Способ преодоления этой проблемы

состоит в том, чтобы выполнить испытания на усталость с использованием соответствующих образцов

небольшого размера и перенести результаты

, чтобы получить локальную кривую Веллера, действительную

для конкретной критической точки компонента. Местный материал

, металлургические свойства, термическая обработка

Параметры

и распределение напряжений в образцах

должны совпадать с площадью компонента

, который необходимо оценить.

Поскольку образцы должны должным образом отражать реальные характеристики локальных компонентов

(например, микроструктуру, твердость

и т. Д.), Метод производства должен быть точно установлен

.

Для универсального карданного шарнира оценка усталостной долговечности

непроста, потому что компоненты

, собранные вместе, имеют несколько факторов влияния

, таких как различная геометрия, материалы, термообработка

и локальные градиенты напряжений, которые демонстрируют

. значительное влияние на утомляемость.

Предельный крутящий момент карданного шарнира, рассчитанный по международному стандарту

, слишком консервативен по сравнению с

с реальным переданным значением из-за того, что некоторые параметры

трудно оценить без испытаний.

Таким образом, в этой статье представлена ​​экспериментальная процедура

для оценки реального переменного предельного крутящего момента

, который может передаваться шпинделем кардана DANJOINT

, и получения фактической кривой Велера для каждого размера шпинделя кардана

.Следующим шагом является исследование

лучшей стратегии для оценки пульсирующего предельного крутящего момента

на основе реального переменного предельного значения и

оптимизации конструкции, материала и термообработки

параметров каждого размера шпинделя для увеличения их

ожидаемых усталость жизни.

Универсальный карданный шарнир

На прокатных станах для металлургической промышленности обычно

передает мощность между двумя параллельными валами не на одной прямой

, поэтому карданный шпиндель широко используется

для компенсации углового смещения

в результате смещения валов.Карданные шпиндели

подходят для применений, в которых рулевая колонка автомобиля

с карданным шарниром

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к карданному шарниру для использования в рулевой колонке транспортного средства, включающему в себя первый трубчатый элемент ярма и трубчатый соединительный элемент, установленный концентрически между элементом ярма и рулевым валом колонки, отличающийся предоставлением первого средства позиционирования для поворота элемента ярма относительно соединительного элемента, второго средства позиционирования для ограничения осевого смещения элемента ярма относительно соединительного элемента и третьего средства позиционирования для ориентации поворотного элемента соединительного элемента относительно рулевой вал.

2. Описание предшествующего уровня техники

В настоящее время рулевая колонка автомобильного транспортного средства состоит из двух частей: верхней части, которая соединена с рулевым колесом, и средней части, которая соединена с коробкой передач, которая управляет рулевая тяга для рулевых колес. Верхняя и средняя части соединены друг с другом гомокинетическим шарниром, называемым карданным шарниром. Этот карданный шарнир включает в себя шарнирный элемент поперечины, расположенный между двумя элементами ярма, один из которых соединен с верхней частью, а другой - со средней частью.

Элементы ярма этих известных карданных шарниров обычно состоят из единого унитарного моноблочного элемента. Следовательно, средство для блокировки коромысла шарнира на соответствующем валу рулевой трансмиссии имеет ось с ориентацией, которая определяется по отношению к оси карданного шарнира.

На современных автомобилях моторный отсек очень переполнен, и ограниченный доступ делает затяжку зажима на валу рулевой трансмиссии очень деликатной операцией. Это означает, что необходимо спроектировать конкретный элемент ярма для каждого типа транспортного средства, что приведет к более высокой стоимости производства.

Настоящее изобретение было разработано для создания улучшенного карданного шарнира, особенно подходящего для использования в рулевой колонке автомобильного транспортного средства, который позволит избежать вышеупомянутых недостатков известных устройств и который подходит для использования со всеми типами транспортных средств.

Согласно основной цели изобретения, карданный шарнир предназначен для использования в узле рулевой колонки автомобильного транспортного средства, отличающийся тем, что в нем предусмотрен первый трубчатый элемент ярма, который установлен концентрически на трубчатом соединительном элементе, который, в свою очередь, установлен концентрически на валу рулевой трансмиссии колонки, причем первое и второе средства позиционирования предусмотрены для вращения и осевого ориентирования элемента ярма относительно соединительного элемента, соответственно. Третье средство позиционирования может быть предусмотрено для поворота соединительного элемента относительно рулевого вала.

В соответствии с более конкретной целью изобретения карданный шарнир включает в себя шарнирный палец, который проходит между двумя параллельными рычагами элемента вилки, и элемент крепежного болта, предназначенный для плотного крепления соединительного элемента к валу рулевой трансмиссии. Он включает в себя элемент ярма, имеющий цилиндрический конец, от которого отходят пара параллельных разнесенных частей рычага, несущих ось поворота, и концентрически расположенный соединительный элемент, который соединяет элемент ярма с рулевым валом, элемент ярма и соединительный элемент, имеющий ось, которая общий с осью рулевого вала.Соединительный элемент раздвоен на одном конце, который снабжен крепежным элементом с винтовой резьбой, который действует для втягивания раздвоенного концевого участка соединительного элемента в плотное зацепление с внешней периферийной поверхностью рулевого вала. Наружная поверхность соединительного элемента и внутренняя поверхность элемента ярма имеют сопряженные формы, чтобы обеспечить желаемую ориентацию вращения между элементом ярма карданного шарнира и соединительным элементом, тем самым, чтобы получить средства углового позиционирования и средства поворотного соединения для соединительный элемент по отношению к вилке шарнира.Между соединительным элементом и соединительным элементом вилки предусмотрены средства осевого позиционирования.

Чтобы убедиться, что зажим кардана состоит из одного и того же узла, сопряженные формы внешней поверхности и внутренней поверхности имеют такие размеры, чтобы получить определенную затяжку между цилиндрической частью и цилиндрическим концом и, таким образом, получить средство для осевого соединения между соединительным элементом и соединительным элементом ярма.

Согласно другому варианту осуществления изобретения сопряженные формы внешней поверхности и внутренней поверхности состоят из канавок. Согласно другому варианту осуществления изобретения сопряженные формы внешней поверхности и внутренней поверхности состоят из углублений в форме зубьев пилы.

Система блокировки карданного зажима, используемая в изобретении, заключается в том, что соединительный элемент имеет блокирующую часть, которая содержит цилиндрический элемент с двумя блокирующими элементами. Два фиксирующих элемента разделены осевой крышкой, которая ведет к внутренней поверхности цилиндрического элемента, в то время как стопорный штифт по существу расположен перпендикулярно указанному осевому отверстию.Кроме того, на цилиндрической части рядом с запирающими элементами предусмотрена поперечная тангенциальная прорезь, направленная радиально-внутрь. Наконец, фиксирующие средства состоят из стопорного винта.

Согласно изобретению соединительный элемент имеет внутренние поверхности, которые имеют формы, которые сопряжены с валом рулевой трансмиссии, чтобы гарантировать соединение с желаемой ориентацией вращения. Предпочтительно сопряженные формы внутренних поверхностей соединительного элемента и трансмиссионного вала состоят из канавок.

Согласно варианту осуществления изобретения карданный шарнир имеет соединительный элемент, который состоит из кованой и обработанной детали. Согласно другому варианту осуществления изобретения соединительный элемент состоит из детали, которая изготовлена ​​из обработанного профилированного листового металла. Согласно другому варианту осуществления изобретения соединительный элемент состоит из вырезанной и обработанной вытянутой детали.

Карданный шарнир в соответствии с изобретением, таким образом, предлагает преимущество, состоящее в том, что он представляет собой узел, который изготовлен из элемента вилки шарнира, который может быть стандартным, с соединительным элементом, который также может быть стандартным.Это позволяет производить крупносерийное производство с меньшими затратами. Кроме того, решающее преимущество изобретения состоит в том, что оно позволяет ориентировать соединительный элемент по отношению к элементу вилки шарнира так, чтобы карданный шарнир был адаптирован для использования с каждым типом транспортного средства с более доступной и, следовательно, более простой сборкой .

Другие цели и преимущества изобретения станут очевидными из изучения следующей спецификации, если рассматривать ее в свете сопроводительных чертежей, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид сбоку в перспективе одного элемента ярма и узла соединительного элемента, а

- фиг. 2 - вид сзади в перспективе соединительного элемента по фиг. 1;

РИС. 3 представляет собой вид сбоку в перспективе второго варианта осуществления узла ярма и соединительного элемента, а

- фиг. 4 - вид спереди в перспективе соединительного элемента по фиг. 3;

РИС. 5 - вид в разрезе соединительного элемента фиг. 1 и

на фиг. 6 - подробный вид по линии 6 - 6 на фиг.5;

РИС. 5A - вид в разрезе по линии 5 A- 5 A на фиг. 1;

РИС. 7 - подробный вид в разрезе по линии 7 - 7 на фиг. 5А; и

ФИГ. 7А - модификация средства ориентации при вращении по фиг. 7.

Более конкретно, как показано на фиг. 1 и 2, карданный шарнир по настоящему изобретению включает в себя первую вилку или вилку 1 , которая соединена с рулевым валом 5 посредством соединительного элемента 2 .Как показано на фиг. 2, трубчатый соединительный элемент 2 содержит сквозное отверстие 27 , которое проходит от трубчатой ​​первой концевой части 20 через раздвоенную вторую концевую часть 21 . Соединительный элемент 2 снабжен на своей второй концевой части 21 увеличенной запирающей частью 2 a , которая содержит продольно проходящую в осевом направлении прорезь 35 , которая разделяет увеличенную часть на пару запорных частей 31 и 32 .Пара выровненных отверстий 33 и 34 , имеющих общую поперечную ось запирания 4 , предусмотрены в запирающих частях 31 и 32 соответственно, тем самым определяя ось запирания 4 , которая проходит поперек продольная ось 6 рулевого вала 5 . Раздвоенная часть 21 соединительного элемента 2 предназначена для фиксации зацепления с внешней поверхностью рулевого вала 5 посредством резьбового болтового элемента 40 , который проходит через отверстие увеличенного размера 33 , содержащееся в блокирующая часть 31 , и в резьбовое соединение с соответствующим отверстием 34 , содержащимся в блокирующей части 32 .

Таким образом, при затяжке болта 40 с головной части, в зацеплении с поддерживающей поверхностью 36 негабаритного отверстия 33 , резьбовую часть болта входит в зацепление с резьбовым отверстием 34 , чтобы нарисовать фиксирующие части , 31, и , 32, вместе в плотное блокирующее зацепление с внешней поверхностью 22 вала 5 , как показано на фиг. 5А.

Трубчатый первый концевой участок 20 соединительного элемента 2 проходит внутри соответствующего отверстия 15 (ФИГ. 5A), который содержится в одном конце трубчатой ​​части 10 соединительного стержня 1 . На другом конце коромысла 1 снабжена парой частей рычага 11 и 12 , которые проходят параллельно продольной оси 6 рулевого вала 5 и с противоположных сторон от нее. Эти части рычага 11 и 12 содержали совмещенные отверстия 13 и 14 , которые расположены параллельно продольной оси 6 рулевого вала 5 и с противоположных сторон от нее, которые определяют ось поворота. 3 , который проходит перпендикулярно продольной оси 6 рулевого вала 5 .С этой осью поворота 3 соединен второй элемент вилки (не показан), который поворачивается вокруг своей продольной оси на 90 градусов относительно первого элемента вилки. Как известно в данной области техники, средства шарнирного пальца (не показаны), имеющие ось 3 , проходят через отверстия 13 и 14 для соединения второго элемента ярма (не показан) с показанным первым элементом ярма и с Коробка рулевого механизма 42 рулевой системы автомобиля.

В соответствии с отличительным признаком настоящего изобретения, первые средства позиционирования предусмотрены для вращения элемента вилки карданного шарнира 1 с соединительным элементом 2 относительно продольной оси 6 рулевого вала 5 .С этой целью внешняя поверхность 22 трубчатой ​​первой концевой части 20 соединительного элемента 2 снабжена множеством разнесенных по окружности, проходящих в продольном направлении участков ребер или выступов 23 , которые проходят в соответствующих канавках. 17 содержится на внутренней периферийной поверхности 15 стержня вилки 1 . В варианте, показанном на фиг. 7 профили ребер или выступов 23 и канавки 17 гладкие, тогда как в модифицированном варианте осуществления фиг.7A, выступы 24 и выемки 18 имеют конфигурацию с острыми зубьями пилы.

Ссылаясь на фиг. 5 и 5, a , будет видно, что соединительный элемент содержит рядом с увеличенной частью 21 a радиально направленный внутрь паз 26 , который обеспечивает определенную степень гибкости раздвоенной увеличенной части 21 . Кольцевое ребро, предусмотренное на внешней поверхности 22 первой концевой части 20 соединительного элемента 2 , определяет кольцевую торцевую поверхность 25 , которая предназначена для зацепления соответствующей торцевой поверхностью 16 трубчатого элемента. часть коромысла 1 , тем самым ограничивая осевое смещение коромысла 1 относительно соединительного элемента 2 .

Обратимся теперь к фиг. 6, в соответствии с другим отличительным признаком изобретения, третьи средства позиционирования предусмотрены для вращения соединительного элемента 2 относительно рулевого вала 5 . С этой целью множество разнесенных по окружности продольно проходящих ребер или выступов 7 предусмотрено на внешней поверхности рулевого вала 5 для зацепления с соответствующими канавками. 28 содержится на внутренней периферийной поверхности сквозного отверстия 26 соединительного элемента 2 . Таким образом, благодаря соотношению первых средств позиционирования 17 и 23 на фиг. 7 (и 18 и 24 на фиг. 7A) вместе с третьими средствами позиционирования 7 и 28 на фиг. 6, ось поворота 3 всегда поддерживается в желаемой ориентации относительно продольной оси 6 рулевого вала 5 .

В варианте осуществления по фиг. 1 и 2, соединительный элемент 2 сформирован из единой детали из листового металла, разветвленной на каждом конце, причем разветвленные части на первом конце трубы свариваются сварным швом 42 .В варианте, показанном на фиг. 3 и 4, соединительный элемент 2 'выполнен как единый литой и обработанный на станке компонент. При желании соединительный элемент также может быть сформирован из детали, вытянутой на станке.

Как было указано выше, взаимодействие между торцевой поверхностью 16 элемента вилки 1 с опорной поверхностью 25 на наружной поверхности 22 соединительного элемента 2 ограничивает осевое перемещение вилки элемент относительно соединительного элемента, тем самым дополнительно точно позиционируя ось поворота 3 относительно продольной оси 6 рулевого вала 5 .

Хотя в соответствии с положениями Патентного устава были проиллюстрированы и описаны предпочтительные формы и варианты осуществления изобретения, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что различные изменения могут быть внесены без отклонения от изложенных концепций изобретения. над.

Как это работает: трансмиссия

Независимо от того, водите ли вы спортивный автомобиль мощностью 500 л.с. или экономичный хэтчбек мощностью 96 л.с., вся мощь под капотом вашего автомобиля или грузовика будет бесполезна, если крутящий момент двигателя не передается на ведущие колеса через сложный лабиринт шестерен.

Фактически, трансмиссия может быть наименее понятной частью транспортного средства. Новые инновации в области полного привода и полного привода только усугубили эту путаницу для многих водителей. Вот учебник, который поможет объяснить эту загадку под половицей: что на самом деле происходит, когда вы нажимаете на акселератор.

ПРИВОД ПЕРЕДНЕГО КОЛЕСА

Хотя передний привод можно найти в такой классике, как шнур 1929 года, чрезвычайно популярная современная конфигурация основана на Mini 1959 года.Его создатель, сэр Алек Иссигонис, поместил небольшой двигатель поперечно - вбок - под капот, установил трансмиссию и дифференциал в один блок, называемый трансмиссией, и установил его под двигателем и в задней части. В то время как у некоторых передних водителей трансмиссия установлена ​​продольно - от передней к задней - все компоненты по-прежнему находятся впереди. Поскольку передние колеса должны управляться так же, как и двигаться, они соединены с полуосями осей через сложные универсальные шарниры, называемые шарнирами равных угловых скоростей, которые могут плавно передавать мощность при жестком шарнире.

ПРО

• Больше места для людей и груза.
• Повышенная экономия топлива за счет меньшего веса.
• Улучшенное сцепление с дорогой в сырую погоду за счет веса, приходящегося на ведущие колеса.

CON
• Повышенный износ передних шин и подвески.
• Стесненный моторный отсек затрудняет обслуживание.
• Ограничение мощности, с которой передние колеса могут справиться, не делая рулевое управление непредсказуемым.
• Снижение тяги в сырую погоду при модернизации.

Коробка передач

Любая трансмиссия работает точно так же, как любая трансмиссия. Разница заключается в следующем: вместо того, чтобы быть соединенным через длинный приводной вал с задней осью, выходной вал трансмиссии приводит в движение большую шестерню, которая находится в зацеплении непосредственно с зубчатым венцом дифференциала. А сам дифференциал (который был бы установлен на задней оси в автомобиле с передним приводом) расположен в картере коробки передач, установленной параллельно трансмиссии.При подаче мощности дифференциал распределяет ее на два передних колеса через полуоси.

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

CVT набирают популярность и используются в нескольких новых Фордах, Сатурнах и Ауди. Вместо шестерен в вариаторе используется ремень между двумя шкивами. Один приводится валом от двигателя, другой приводит вал в блок дифференциала и ведущие оси. Оба шкива разделены так, что их половины могут скользить ближе друг к другу и дальше друг от друга.По мере того как ремень перемещается выше и ниже в шкивах, эффективные передаточные числа между ведущим и ведомым валами изменяются.

ПРИВОД ЗАДНЕГО КОЛЕСА

По-прежнему классический задний привод был практически единственной трансмиссией в течение многих лет. Продольно установленный двигатель с трансмиссией, прикрепленной непосредственно к нему, передает мощность через карданный вал на блок дифференциала на задней оси. Дифференциал поворачивает усилие на 90 ° и передает его на задние колеса.(Некоторые спортивные автомобили, такие как Corvettes, Ferraris и Porsche, размещают комбинированную трансмиссию и дифференциал - или коробку передач - в задней части. )

Карданный вал соединяется с помощью универсальных шарниров вилочного типа и шлицевого компенсатора для обеспечения вертикального и продольного перемещения подвески.

PRO
• Лучшее распределение веса спереди / сзади обеспечивает более гибкое управление.
• Простота обслуживания благодаря разнесенным компонентам.
• Меньший износ, поскольку передние колеса не должны одновременно управлять автомобилем и тянуть его за собой.

CON
• Плохое сцепление с мокрой дорогой и устойчивость без сложных электронных средств управления.
• Уменьшенное пассажирское и грузовое пространство.

Механическая коробка передач

Коробка передач соединена с двигателем через подпружиненный диск сцепления, покрытый с обеих сторон фрикционным материалом. Сцепление должно быть отключено для переключения передач, а трансмиссия должна быть в нейтральном положении или сцепление должно быть отключено, чтобы автомобиль можно было остановить при работающем двигателе. Трансмиссия состоит из входного вала от двигателя и выходного вала к ведущим колесам. Входные шестерни могут скользить вперед и назад, чтобы зацепиться со своими выходными сопряженными. Конусы синхронизатора между скользящими шестернями и валом обеспечивают плавное переключение. Передача заднего хода находится на собственном валу.

Автоматическая коробка передач

Масляный преобразователь крутящего момента, увеличивающий крутящий момент двигателя внутри корпуса трансмиссии, допускает некоторое проскальзывание, поэтому автомобиль можно остановить во время работы двигателя.Фрикционная муфта, встроенная в центр гидротрансформатора, блокирует его входной и выходной валы с одинаковой скоростью для движения по шоссе. Управляемое компьютером гидравлическое давление выбирает, какая комбинация шестерен в нескольких планетарных передачах может вращаться, изменяя передаточные отношения между входным и выходным валами.

Открытый дифференциал

В повороте внешние колеса прорезают более широкую дугу, чем внутренние. Дифференциал должен гарантировать, что внешние и внутренние колеса могут вращаться с разной скоростью (отсюда и название), при этом обеспечивая мощность на оба колеса.Основной корпус дифференциала содержит большую коронную шестерню, которая входит в зацепление с малой ведущей шестерней, приводимой в действие приводным валом. Соотношение между зубчатым венцом и ведущей шестерней известно как передаточное отношение главной передачи или передаточное число задней оси. Кольцевая шестерня также вращает водило, содержащее крестовины, находящиеся в перпендикулярном зацеплении, которые позволяют левому и правому полуосям вращаться независимо. Оборотная сторона: колесо с наименьшим сцеплением ограничивает мощность на дороге.

Дифференциал повышенного трения

Идея обеспечения тяги нескользящим ведущим колесам с помощью дифференциала повышенного трения появилась как минимум в конце 1950-х годов.Хотя сейчас в старой теме есть много морщин, суть осталась прежней. Звездочки механически связаны для распределения крутящего момента независимо от условий. Это можно сделать, просто добавив подпружиненные блоки сцепления, которые предотвращают вращение крестообразных шестерен. Затем мощность передается на оба колеса до предела мощности пакетов сцепления. Пауки также могут быть заблокированы пневматически или электрически вместе, но это нарушает функцию дифференциала.

ПРИВОД НА ЧЕТЫРЕ И Полноприводные

С точки зрения тяги лучший из миров - это когда и передние, и задние колеса приводят автомобиль в движение.Однако передняя и задняя оси вращаются с разной скоростью, за исключением случаев движения по идеально прямой. Таким образом, единственный способ привести автомобиль в действие при поворотах по сухой дороге - это наличие разницы между ними. (На скользкой поверхности проскальзывание покрышек компенсирует разницу в скорости вращения колес.)

Многие автомобили с полным приводом имеют большую часть трансмиссии с аналогичными моделями с передним приводом, но добавляют компактный межосевой дифференциал, карданный вал и задний дифференциал. В полноприводных автомобилях используется раздаточная коробка, размещенная после трансмиссии, которая при необходимости передает мощность как на переднюю, так и на заднюю оси.При включении раздаточная коробка приводит в движение два отдельных карданных вала, которые приводят в действие отдельные дифференциалы. На настоящих полноприводных автомобилях, движущихся по бездорожью в режиме полного привода, межосевой дифференциал не используется.

PRO
• Максимальное сцепление с различными поверхностями.

CON
• Увеличенный вес, что снижает экономию топлива.
• Больше вещей, которые нужно сломать.
• Более высокая стоимость.

БУДУЩЕЕ ПРИВОД

Через два десятилетия вы можете ожидать, что ваш автомобиль будет приводить в движение электрическую энергию.Скорее всего, у него будет относительно небольшой электродвигатель на каждое колесо, а концепции переднего, заднего и полного привода станут устаревшими. Электроника сможет направлять мощность на любое одно колесо, на все колеса одновременно или на любую комбинацию. Либо водородный топливный элемент, либо двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, включающий генератор, будет поставлять электричество. Поскольку затраты на разработку топливных элементов все еще огромны, более экономичной альтернативой может быть замена заправочных станций водородными заправочными станциями.

Вискомуфта

Это дифференциал без шестерен. Входной вал от коробки передач (на передних колесах) и выходной вал к задним колесам несут серию пластин, которые попеременно переплетены и расположены близко друг к другу. все пластины плавают в специальной жидкости, которая при необходимости передает мощность от входных пластин к выходным. Если передние ведущие колеса начинают пробуксовывать, их валы и диски вращаются быстрее остальных.Эта разность скоростей внутри корпуса перемешивает и нагревает жидкость, которая делает ее более густой и более плотно скрепляет чередующиеся пластины. Некоторый крутящий момент теперь передается на более крепкие колеса, пока вращающиеся не восстанавливают сцепление с дорогой.

Дифференциал Torsen

Torsen был создан в 1983 году. С тех пор он использовался различными автопроизводителями, включая Audi и Hummer. Torsen умножает крутящий момент, поступающий от оси, которая начинает вращаться или теряет сцепление с дорогой, и передает его на более медленно вращающуюся ось с лучшим сцеплением.Шестерни обеспечивают соотношение крутящего момента и смещения 4: 1, что означает, что они могут передавать в четыре раза больше мощности на нескользящую ось, чем может поддерживать скользящая ось. Одним из больших преимуществ систем Torsen является то, что, поскольку они чисто механические, они очень быстро реагируют на скольжение.

Раздаточная коробка

Это отдельная коробка передач, установленная за трансмиссией. Мощность поступает в раздаточную коробку и направляется только на задние колеса или на передние и задние колеса.Отдельный карданный вал соединяет раздаточную коробку с дифференциалом передней оси. Большинство раздаточных коробок также предлагают два передаточных числа: высокий и низкий. В то время как многие автомобили по-прежнему имеют раздаточную коробку с ручным включением, некоторые из них теперь предлагают электрическое включение.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Транспортное средство с прицепом, оперативно соединенное с ним через кардан.

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

Эта заявка предназначена для входа в национальную фазу США согласно § 371 Международной заявки № PCT / IB2016 / 057932, имеющей дату международной подачи 22 декабря, г. 2016 г., приоритет которого испрашивается согласно всем применимым разделам Раздела 35 Кодекса США, включая, помимо прочего, разделы 120, 363 и 365 (c), и который, в свою очередь, заявляет о приоритете согласно 35 USC 119 Патента Италии. Заявка №102015000086307, подана 22 декабря 2015 г.

Настоящее изобретение относится к транспортному средству с прицепом, оперативно соединенным с ним посредством кардана. В частности, хотя и не исключительно, настоящее изобретение относится к транспортному средству для сельскохозяйственного использования.

В доисторические времена люди начали питаться тем, что им спонтанно предлагала природа. Таким образом, они могли есть фрукты, грибы или коренья. Тогда в основном практиковалась охота на животных, которых считали подходящими.Такой способ питания означал, что человеку приходилось часто перемещаться в поисках новых животных и новых фруктов, когда он заканчивал тех, которые естественным образом присутствовали в той или иной местности.

Со временем люди осознали, что случайное падение семян с плода привело к росту растения с такими же плодами, поэтому они начали систематически возделывать землю и перестали жить кочевниками, сделав в основном оседлый образ жизни. С тех пор сельское хозяйство стало основным видом деятельности, с помощью которой человек добывает себе пищу.

Для достижения значительных результатов в сельском хозяйстве, помимо посева и уборки урожая, требуется множество операций.Фактически, необходимо подготовить почву для посадки, вспахав и переворачивая ее, удалить сорняки, которые могут задушить культурные растения, обрезать многолетние растения в периоды отсутствия листьев, удобрить почву, опрыскать листья и плоды веществами. против паразитов и другие операции. Сначала все эти операции выполнялись вручную (как это до сих пор происходит в некоторых бедных странах) с использованием элементарных инструментов, таких как ручные плуги, мотыги и тому подобное. Позже для этих операций использовались животные.Например, около века назад плуги перевозили в основном волы. С появлением двигателя внутреннего сгорания волы были почти полностью заменены тракторами, которые могли перемещаться из-за очень больших колес или гусениц даже по пересеченной местности, часто неся тяжелые грузы. Эти грузы обычно транспортируются двумя способами: путем переноски или буксировки. Проблемы, с которыми должен столкнуться проектировщик сельскохозяйственной техники, в этих двух случаях различны. Это описание относится только к тракторам с буксируемым грузом.

Трактор очень часто используется для буксировки прицепов самого разного назначения. В частности, тракторы часто используются для буксировки других сельскохозяйственных машин, например, для удобрения почвы, опрыскивания листьев или срезания слишком длинных веток или травы. В свою очередь, тягач-буксируемым машинам для работы обычно требуется энергия. Чтобы избежать установки на этих машинах независимых двигателей, например других двигателей внутреннего сгорания или электродвигателей, которые потребовали бы независимого источника питания и которые предполагали бы, из-за выходов, очевидно, ниже 100% для каждой из них, большие потери энергии, так называемые Разработана коробка отбора мощности.Коробка отбора мощности представляет собой механическое соединение между трактором и прицепом, которое позволяет, вращаясь под действием двигателя трактора, передавать буксируемым машинам механическую энергию, развиваемую двигателем трактора, чтобы использовать полнее энергия, которая движет трактор.

Обычно коробка отбора мощности представляет собой шток, приводимый во вращение двигателем трактора, состоящий в значительном выступе трансмиссионного вала трактора и который передает такое же вращение на вал двигателя буксируемого автомобиля. машина.Упомянутый выступ представляет собой охватываемый элемент с прорезями, предназначенный для установки в охватываемый элемент кардана с прорезями. Например, таким образом можно управлять насосом для опрыскивания жидкостей или внесения удобрений.

Обычно шток коробки отбора мощности имеет кардан, который позволяет передавать кривую трактора на прицеп, позволяя при определенных обстоятельствах поддерживать вращение штока и передачу мощности. Наиболее распространенные коробки отбора мощности допускают даже высокие скорости вращения, например от 500 до 1000 оборотов в минуту.Большинство коробок отбора мощности вращаются со скоростью 540 или 1000 об / мин или предлагают возможность выбора одной из этих двух скоростей. Некоторые более совершенные модели предусматривают пропорциональность вращения кардана скорости двигателя трактора.

В сельском хозяйстве такие машины обычно используются на рядах полей. Например, для опрыскивания вердигриса на виноградных лозах необходимо идти рядами с трактором, с тем же трактором, буксирующим прицеп с баком для зелени, насосом, который набирает из бака, и форсунками для опрыскивания, питаемыми насосом.Насос приводится в действие коробкой отбора мощности трактора. Внизу ряда необходимо повернуть трактор и прицеп на 180 °, чтобы развернуть головку ряда и начать опрыскивание следующего ряда. Эта операция, хотя концептуально очень проста, помимо обычных трудностей, создаваемых сельскохозяйственной почвой, которая обычно является довольно грубой, имеет проблему, связанную с отбором мощности. Действительно, по своей природе кардан может правильно работать при углах, образованных между задней частью трактора и / или между передней частью прицепа (перпендикулярно осям трактора и прицепа) и указанным карданом до примерно 35 °. ; кривая, которая приводит к образованию меньших (или более 145 °) углов между транспортным средством и карданом, вызывает поломку кардана с остановкой выполняемой операции и длительной и дорогостоящей заменой.По этой причине водители трактора, прибывшие в конец ряда, должны вручную отключить коробку отбора мощности, таким образом приостановив вращение кардана, выполнить преобразование и, когда поворот закончится и угол вернется к 90 °, снова включите коробку отбора мощности, тем самым возобновив вращение кардана.

Управление трактором - довольно сложная задача, требующая особого внимания к местности, пересеченной и иногда опасной, внимания к скорости, необходимой для адаптации к местности и выполняемой задаче, осторожности, чтобы избегать чрезмерных спусков.Таким образом, добавление операций включения и выключения коробки отбора мощности дополняет ряд других операций, которые требуют значительного внимания со стороны водителя и, таким образом, о них можно забыть. Если вы забыли отсоединить провода коробки отбора мощности, как было сказано ранее, к поломке кардана, в то время как забываете снова включить его, трактор продолжит движение, расходуя время и топливо, не продолжая свою работу, так что это сделано плохо или нужно повторить. Более того, внимание к включению и отключению коробки отбора мощности может отвлекать водителя от других аспектов, на которые ему следует обратить внимание, и в конечном итоге может быть опасным даже для него.

US 2003/0 024 782 раскрывает трактор с инструментальной опорой, который имеет гидравлическое зацепление и который защищает кардан от поломки из-за слишком узких углов подъема-опускания грузовой платформы. Выражение «опора инструмента» означает, что гидравлическое подъемное устройство трактора несет на себе инструмент. Это достигается за счет использования электромагнитного клапана, который при превышении порогового значения отключает гидравлическое включение. Однако этот документ не относится к буксируемой нагрузке и случайно превышенному пороговому углу, который кардан образует в вертикальной плоскости (единственный угол, который кардан может образовывать в транспортном средстве с инструментами, это угол, связанный с подъемом и опусканием гидравлической системы). подъемное устройство), однако, является редким явлением, обычно связанным с плохим управлением транспортным средством.Два типа транспортных средств с буксируемым или бортовым прицепом четко различаются, так что перенос любой технической конструкции с грузового транспортного средства на грузовое транспортное средство невозможно, именно потому, что они совершенно разные по своей природе и концепции. .

Задача, лежащая в основе изобретения, состоит в том, чтобы предложить конструкцию транспортного средства с буксируемым прицепом, которая избегает поломки кардана из-за создания чрезмерно узких углов в горизонтальной плоскости и которая позволяет оператору непрерывно двигаться, обеспечивая таким образом включение и отключение отбор мощности без вмешательства оператора.Эта цель достигается с помощью транспортного средства с прицепом, оперативно соединенного с ним через кардан, содержащего средства измерения угла между транспортным средством и карданом, между прицепом и карданом или между транспортным средством и прицепом, средства сравнения угла с пороговый угол и средства, которые отключают коробку отбора мощности при превышении в одном направлении порогового угла и включают ее, когда угол снова превышает пороговый угол в противоположном направлении, отличающиеся тем, что указанный прицеп является буксируемым грузом и в этом определении средства угла расположены вокруг кардана.Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные признаки изобретения.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения в любом случае будут более очевидны из следующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления, приведенного просто в качестве неограничивающего примера и проиллюстрированного на прилагаемых чертежах, на которых:


Фиг. 1 представляет собой вид сбоку типового трактора с буксируемым прицепом, соединенным посредством кардана;


РИС. 2 - схематический вид сверху трактора, соединенного с прицепом карданом в прямолинейном движении;


РИС.3 - вид, аналогичный виду на фиг. 2, но по кривой;


РИС. 4 - схематический вид детали транспортного средства согласно настоящему изобретению;


РИС. 5 - схематический вид детали согласно варианту осуществления изобретения;


РИС. 6 - вид сбоку с частичным разрезом детали еще одного варианта осуществления настоящего изобретения;


РИС. 7 - вид в перспективе альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения в рабочем положении;


РИС.8 - подробный вид варианта осуществления по фиг. 7 - в другом рабочем положении;


РИС. 9 - подробный вид фиг. 8, но в рабочем положении фиг. 7;


РИС. 10A и 10B показывают детали видов согласно фиг. От 7 до 9; и


РИС. 11 показывает схему работы варианта осуществления, показанного на фиг. С 7 по 10.


Следующее описание будет выполнено для иллюстрации особого случая трактора 1 , функционально соединенного карданом 3 с буксируемым прицепом 2 ; однако настоящее изобретение не ограничивается единственным случаем трактора, но, в принципе, распространяется на любое транспортное средство с буксируемым прицепом, на котором установлен механизм отбора мощности.Следует понимать, что тяговое действие прицепа 2 происходит не через кардан 3 , а зацепление буксирной проушины прицепа 2 за палец тягача 1 .

Трактор 1 - это обычный сельскохозяйственный трактор того типа, который обычно встречается на рынке, за исключением того, что будет описано ниже. Точно так же прицеп 2 - это обычный буксируемый прицеп для сельскохозяйственных машин; он может нести опрыскиватель, струнный триммер, газонокосилку, уборочную машину или другое.Кардан 3 сам по себе является обычным карданом, который должен использоваться для отбора мощности.

Согласно настоящему изобретению средства измерения 4 угла α, который кардан 3 образует с трактором 1 , и угла β, который тот же кардан 3 образует с прицепом 2 , являются расположены между трактором 1 и карданом 3 и между прицепом 2 и карданом 3 , контактируя с тем же карданом 3 , так что эти углы известны в любой момент движения транспортного средства.

Средство 4 может быть любым средством, приспособленным для измерения угла. Это могут быть электроклапаны, пневматические клапаны, инфракрасные датчики, оптоволоконные датчики или фотоэлементы. Такие устройства в большинстве своем просты, но дают достаточно точные результаты.

Указанные средства 4 расположены на тракторе 1 и прицепе 2 для простоты конструкции. Также возможно наличие средств 4 на концах кардана 3 , обращенных соответственно к трактору 1 и прицепу 2 .Однако, поскольку из соображений безопасности кардан 3 обычно закрыт кожухом (не показан на чертежах), средства 4 в этом случае обязательно должны выходить из самого кожуха. Средство 4 для определения углов α; β расположены вокруг кардана ( 3 ), так что они могут легко и немедленно определять любое угловое движение.


РИС. 5 показан вариант осуществления настоящего изобретения, в котором указанные средства обнаружения 4 A и 4 B представлены в виде двух образцов, расположенных предпочтительно под углом 180 ° друг к другу, чтобы обнаруживать правую и левую стороны. угловые движения с очень упрощенной конструкцией.

Альтернативный вариант осуществления изобретения представлен на фиг. 6. В нем одно средство обнаружения 4 , электроклапан, так что движение автоматически влечет за собой определение угла, расположено на тракторе 1 и / или на прицепе 2 , контактируя с муфтой 5 который предназначен для установки на кардан 3 или, скорее, на кожух, обычно присутствующий на кардане 3 , чтобы иметь возможность обнаруживать любое движение в любом направлении.

Другой альтернативный вариант осуществления показан на фиг. 7–9. Как видно на вышеприведенных фигурах, датчики 4 , например, с учетом электроклапана, несут контактные пластины 6 , которые должны быть размещены на кардане 3 . Фиг. 7-10 также показан рычаг 7 для включения и выключения коробки отбора мощности, соединенный через рычаг 8 с двигателем 9 . Указанный двигатель 9, является электродвигателем, но можно использовать двигатель любого другого типа, не влияя тем самым на работу настоящего варианта осуществления.

Когда трактор 1 используется для буксировки прицепа 2 , это начинается с ситуации, подобной показанной на фиг. 2. В этой ситуации угол α и угол β равны 90 °. В этой ситуации можно вставить коробку отбора мощности, и кардан 3 начнет вращаться с желаемой скоростью. Таким образом, вращение двигателя трактора 1 передает энергию на кардан 3 , который вращается и, в свою очередь, приводит во вращение двигатель, который приводит во вращение оборудование, находящееся внутри прицепа 2 .Например, если на лозы опрыскивают вердигри, это движение происходит вдоль каждого ряда, и движение кардана 3 приводит во вращение двигатель насоса, содержащегося в прицепе 2 , который забирает раствор вердигриса из специального резервуара. и опрыскивает виноградные листья.

Рассматривая, исключительно в качестве примера, но не в качестве ограничения, случай распыления вердигриса на лозы, рассмотрим момент, когда трактор 1 достигает конца ряда.Водителю необходимо будет повернуть трактор 1 и прицеп 2 вокруг головы ряда, чтобы выполнить разворот. Таким образом, условие, подобное показанному на фиг. 3 получается. В определенный момент угол α, угол β или оба достигают значения 35 ° или меньше, или 145 ° или больше. Таким образом, углы α и β превышают нижний пороговый угол 35 ° и превышают верхний пороговый угол 145 ° (эти два определения, конечно, полностью эквивалентны). Если кардан 3 продолжит вращаться с желаемой скоростью, он рано или поздно сломается.Пока что в начале разворота водитель трактора должен был не забыть выключить коробку отбора мощности, что приводило к остановке вращения кардана 3 и последующей приостановке опрыскивания. В соответствии с настоящим изобретением, вместо этого, датчики 4, непрерывно определяют углы α и β, отправляя их значение в соответствующий блок обработки данных, не показанный на чертежах.

Расположение, показанное на фиг. 5 используется для определения углов α и β в правом и левом направлениях по отношению к направлению движения транспортного средства, единственных критических направлениях, так как сцепное устройство прицепа с его жесткостью делает образование опасных вертикальных углов практически невозможным.Вариант осуществления, показанный на фиг. 6 позволяет использовать только один датчик, который проверяет и обнаруживает все движения втулки 5 с одним датчиком 4 .

Блок обработки принимает сигналы от датчиков 4 и сравнивает их с пороговым значением, например, но не ограничиваясь этим, 35 ​​° и / или 145 °. Это значение также может быть выше, чтобы повысить степень безопасности, или ниже, если кардан устойчив даже при работе с углами более 35 °.Когда значение α, β одного или обоих достигает порогового значения, блок обработки посылает сигнал на коробку отбора мощности, которая определяет ее отключение известными средствами. Таким образом, кардан 3 перестает вращаться, и текущая операция - например, опрыскивание вердигрисом - прекращается.

После завершения разворота происходит переход из ситуации, показанной на фиг. 3 к показанному на фиг. 2, а углы α и β постепенно возвращаются к значению 90 °. Согласно предшествующему уровню техники водитель теперь должен снова вставить коробку отбора мощности, чтобы возобновить распыление.Если водитель забудет сделать это как можно скорее, опрыскивание может начаться слишком поздно (учитывая также время инерции насоса), и значительная часть нового ряда (если не весь) будет лишена зелени, что может привести к порче плодов.

Согласно настоящему изобретению датчики 4 продолжают определять углы α и β, и, как только блок обработки проверяет, что они оба превышают пороговое значение - как упомянуто, например, больше 35 ° или ниже 145 ° - подать сигнал на коробку отбора мощности, определяющую ее немедленное повторное включение.Возможность незапланированного поворота, при котором один из углов оказывается ниже порога, в любом случае включает отключение коробки отбора мощности и спасение кардана 3 . В настоящее время этот частный случай почти неизбежно приводит к поломке кардана 3 , так как неожиданное движение вряд ли позволяет водителю, уже занятому поддержанием равновесия транспортного средства 1 как можно более стабильно, также подумать о отключении мощности взлететь.

В качестве альтернативы тому, что было показано ранее, если датчики 4 являются фотоэлементами, они могут быть установлены на транспортном средстве 1 и прицепе 2 (всегда рядом с карданом), а измеренный угол равен угол между транспортным средством 1 и прицепом 2 , полученный путем оценки взаимного смещения фотоэлементов на транспортном средстве 1 и прицепе 2 .Эта система особенно проста и экономична.

В случае, представленном на фиг. 6, электроклапан 4 позволяет отключать коробку отбора мощности также в том случае, когда, когда транспортные средства не работают, оператор случайно касается втулки 5 .

Настоящее изобретение, таким образом, позволяет получить отключение и включение коробки отбора мощности в транспортном средстве с прицепом, соединенным карданом, когда угол между транспортным средством и прицепом вызывает превышение порогового значения за один раз. направление или другое, не требуя вмешательства оператора, управляющего транспортным средством.Кроме того, водителю не нужно беспокоиться о коробке отбора мощности и углу между автомобилем и прицепом, что позволяет ему больше сосредоточиться на других выполняемых операциях. Это, конечно, не может иметь место, если прицеп 2 является несущей нагрузкой из-за внутренних особенностей этой системы, которые заставляют поднимать груз с земли на каждом повороте. Таким образом предотвращается поломка кардана 3 из-за отвлечения внимания или чрезмерно длительное приостановление выполняемой операции.Кроме того, наблюдается чистое повышение безопасности при управлении транспортным средством, поскольку уровень внимания водителя к вождению значительно увеличивается при сохранении или даже повышении качества выполняемой операции. Кроме того, время, в течение которого коробка отбора мощности не задействована, сокращается до минимума, необходимого для предотвращения поломки.

В транспортном средстве, соответствующем уровню техники, кратковременное превышение пороговых углов обычно не вызывает поломки кардана.Однако давление, которое все еще испытывает корпус, влечет за собой его высвобождение, а иногда и поломку. Это больше не происходит с транспортным средством согласно настоящему изобретению. В частности, кожух больше не вращается вместе с карданом 3 , что гарантирует более высокий уровень безопасности.

Что касается варианта осуществления по фиг. 7-11, при нормальном прямолинейном движении датчики 4 приводят контактные пластины 6 , опираясь на одну сторону кардана 3 .В этом режиме работы коробка отбора мощности включена и с помощью кардана 3 подает энергию на буксируемый прицеп 2 . Рычаг включения и выключения 7 находится в естественном положении по направлению к нижней части тягача, как показано на фиг. 7, 9 и 10Б.

Когда α или β превышают пороговое значение, например 35 ° или 145 °, контактная пластина 6 , внешняя по отношению к внешней кривой, теряет контакт с карданом 3 , в то время как другая сжимается, перемещая рычаг датчика 4 , например электроклапан.Как только пороговое значение превышено, перемещение рычага 4 электроклапана превышает точку действия и дает электрический сигнал, который передается по кабелям 10 или 10 B на кабель 11 и отсюда к двигателю 9 , который должен начать работу, перетаскивая рычаг 8 к себе, который поднимает рычаг включения и выключения коробки отбора мощности 7 , пока он не окажется в положении, показанном на фиг. .8 и 10А. Таким образом, коробка отбора мощности отключается, прекращая подавать питание на прицеп и переводя кардан в безопасные условия, как это было показано в настоящем изобретении.

Когда кривая закончена, угол α или β превышает пороговое значение в противоположном направлении, и рычаг электроклапана, который был перемещен, снова превышает, на этот раз в обратном направлении, точку действия и дает через кабель 10 A или 10 B, кабель 11 для сигнала, который, в свою очередь, передает его на двигатель 9 , который тянет в противоположном направлении рычаг 7 , который возвращается в положение, показанное на фиг.7, 9 и 10B, повторно вставив коробку отбора мощности и перезапустив кардан 3 .

Рычаг 7 , конечно, также может управляться вручную в случае необходимости.

То, что было замечено выше, также может происходить с двигателем 9 , который движется в одном направлении, при наличии возвратных пружин, которые переводят рычаг 7 в исходное положение, как только сигнал поступает от электроклапана 4 останавливает двигатель, оставляя рычаг 8 и рычаг 7 на холостом ходу.

Следовательно, вариант осуществления, показанный на фиг. 7-11, представляет собой транспортное средство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в указанном средстве 7 отключают коробку отбора мощности при превышении порогового угла в направлении и включают ее, когда угол снова превышает пороговый угол в противоположном направлении соединен с приводным двигателем 9 , который приспособлен для перемещения упомянутого средства при приеме сигналов от датчиков 4 и который указывает преодоление упомянутого порогового угла в том или ином направлении.

Следует понимать, однако, что изобретение не следует рассматривать как ограниченное конкретной схемой, проиллюстрированной выше, которая представляет только примерный вариант его осуществления, но возможны различные варианты, все в пределах досягаемости специалиста в уровне техники, не выходя за рамки самого изобретения, как определено следующей формулой изобретения. В частности, датчики могут быть другого типа, или транспортное средство может отличаться от трактора, или пороговые углы могут быть или стать другими.


СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ НОМЕРОВ


  • 1 Трактор


  • 2 Прицеп (из 1 )


  • 3

    4

  • 3

    907 9045

  • 9048 Кардан 4 A, 4 B, 4 C, 4 D Датчики

  • 5 Гильза


  • 6 Контактные пластины (из 4 )

  • Power Рычаг включения и выключения отбора мощности


  • 8 Рычаг (из 9 )


  • 9 Двигатель


  • 10 A Электрический кабель


  • 6 Электрический кабель

  • 6

  • 11 Электрический кабель

  • α Угол между 1 и 3

  • β Угол между n 2 и 3


Диаметр 16 мм / 20 мм Металлический кардан Универсальные муфты Шарнирный комплект DIY Внутренний диаметр вращающийся разъем вала двигателя автомобиля Лодка 16 мм

Диаметр 16 мм / 20 мм металлический кардан универсальные муфты шарнирный комплект DIY внутренний диаметр вращающийся автомобиль лодка мотор вал разъем 16 мм

Диаметр 16 мм / 20 мм Металлический кардан Универсальные муфты Шарнирный комплект DIY Внутренний диаметр Вращающийся разъем вала двигателя лодки (16 мм): Промышленный и научный.Купить Металлический кардан диаметром 16 мм / 20 мм Универсальные соединительные муфты Шарнирный комплект Вращающийся автомобильный моторный вал с внутренним диаметром (16 мм): Pin & Block - ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при определенных покупках. Функциональность --- Этот шарнир или муфта хорошо соединяет жесткие стержни, оси которых наклонены друг к другу; Он обычно используется для валов, передающих вращательное движение.。 Конструкция --- Он состоит из пары шарниров, расположенных близко друг к другу, соединенных поперечным валом.。 Хорошее качество --- Изготовлен из высококачественной легированной стали, хорошо работает в коррозионной среде, сделать его прочным и иметь более длительный срок службы。 Практичность --- Классическая и экономичная конструкция муфты, поставляется с 2 фитингами и стержнями, проста в использовании。 Использование --- Широко используется в общем оборудовании, таком как текстильная машина, прокатный стан , компрессор, вакуумное оборудование, даже в стоматологическом медицинском оборудовании и специальных отвертках。 Гибкие универсальные муфты используются для соединения двух вращающихся валов, которые не выровнены, для передачи крутящего момента, известного как крутящий момент, от одного вала к другому.Он состоит из двух ступиц и среднего узла; каждая ступица прикрепляется к валу, в то время как средний узел изгибается между ступицами, чтобы компенсировать несовпадение двух валов. Используется в широком спектре приложений, таких как автомобили, конвейеры, эскалаторы, сельскохозяйственное, лесное и горнодобывающее оборудование, аэронавтика, робототехника и космические исследования, среди прочего.。 Технические характеристики: Материал: легированная сталь。 Допустимый крутящий момент: 45N M。 Внешний диаметр: 6 мм, 20 мм (опционально) Внутренний диаметр: 0 мм。。 В комплект входит:。 универсальный шарнир x 2 кольца。 2 стержня

Диаметр 16 мм / 20 мм металлический кардан универсальные муфты шарнирный комплект DIY внутренний диаметр вращающийся автомобиль лодка мотор вал разъем 16 мм






.