16Окт

Назначение и устройство карданной передачи: Устройство карданной передачи автомобиля

Содержание

Назначение, характеристика и общее устройство карданной передачи

Категория:

   Устройство эксплуатация камаз 4310

Публикация:

   Назначение, характеристика и общее устройство карданной передачи

Читать далее:



Назначение, характеристика и общее устройство карданной передачи

Карданная передача является частью трансмиссии автомобиля. Она передает крутящий момент между агрегатами, оси валов которых не совпадают.

Карданная передача открытая, двойная, с шарнирами неравных угловых скоростей; состоит из четырех карданных валов.

Карданный вал (рис. 85) состоит из вала, скользящей вилки, двух крестовин (шарниров), двух фланцев-вилок, уплотнений, деталей крепления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Вал изготовлен из трубы, сварной. Наружные диаметры труб валов различны. К валу с одной стороны приваривается неподвижная вилка шарнира, а с другой — шлицевая втулка, соединенная со скользящей вилкой шарнира.

Рис. 85. Карданный вал:
1 — фланец-вилка; 2 — игольчатый подшипник; 3 — торцевое уплотнение; 4 — крестовина; 5 — скользящая вилка; 6 — гайка; 7, 9 и 11 — разрезные шайбы

Все шарниры состоят из неподвижной или скользящей вилки, фланцев вилки, крестовины, игольчатых подшипников, сальников подшипников, деталей крепления.

Шлипевое соединение обеспечивает необходимое изменение рабочей длины вала при движении автомобиля.

Карданные валы необходимо собирать таким образом, чтобы их неподвижные и скользящие вилки располагались в одной плоскости. Для этой цели на шлицевых втулках карданных валов и на скользящих вилках выбиты стрелки (риски). Необходимо совмещать эти стрелки на одной линии.

Карданные валы переднего, промежуточного и заднего мостов балансируются приваркой балансировочных пластин, а основной карданный вал балансируется накладыванием балансировочных пластин под стопорную пластину болтов крепления опорной пластины в вилках.

Рекламные предложения:


Читать далее: Работа карданной передачи Камаз 4310

Категория: - Устройство эксплуатация камаз 4310

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Карданная передача автомобиля – назначение, виды и схемы

  Автомобильная карданная передача нужна для передачи специального крутящего момента между автовалами, которые расположены под определенным углом. В машине карданная передача является элементом автомобильной трансмиссии и самого рулевого управления.
 Карданная передача объединяет определенные элементы трансмиссионной системы:

 - автодвигатель и КПП;

 - КПП и раздаточная коробка;

 - КПП и главная передача;

 - автомобильная раздаточная коробка и главная передача;

 - сам дифференциал и ведущие колеса автомобиля.

 Самым главным элементом карданной передачи будет карданный шарнир. Типы карданных передач бывают разные:
карданная передача (КП) с шарниром неравных угловых скоростей;

КП с шарниром равных угловых скоростей;

КП с полукарданным упругим шарниром;

КП с полукарданным жестким шарниром.
 Стоит заметить, что автомобильная карданная передача с полукарданным  шарниром на машинах не применяется, по причине того, что ненадежна и не соответствует технологии.

 Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей
 Данная передача имеет определенное название – карданная передача. Водители называют ее еще кардан. Данный тип передачи используется часто на авто с задним приводом и машинах с полным приводом.

 Сама схема карданной передачи

 Шарнир неравных угловых скоростей соединяет две вилки, установленных под углом 80-90° друг к другу, крестовину и специальные элементы. Крестовина оборачивается в игольчатых подшипниках, установленных в вилках. Подшипники не обслуживаются, пластичная смазка изначально используется при сборке и в момент использования не переменчива.
 Оличительностью шарнира неравных угловых скоростей есть непростая (циклическая) передача самого крутящего момента, т.е. за 1 оборот ведомый вал 2 раза отстает и 2 раза перегоняет ведущий вал. Для компенсирования неровности переворачивания в карданной передаче используется не менее 2х шарниров, по 1 с каждой стороны карданного вала. Причем сами вилки разных шарниров расположены в единой плоскости.

 В автомобильной карданной передаче от того расстояния, на которое дается сам крутящий момент, используется 1 или 2 карданных вала. При двухвальной схеме первый вал называется промежуточный, второй – заднего карданного вала. Само место объединения валов фиксируется через промежуточную опору. Опора устанавливается к самому кузову автомобиля.
 Соединяется карданная передача с многими элементами автотрансмиссии через фланцы, муфты и другие крепежные изделия.
 Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей
 Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей используют в авто с приводом передним для объединения дифференциала и самой ступицы ведущего колеса.

 Карданная передача данного типа включает 2 шарнира равных угловых скоростей, объединенных приводным валом. Близкий к КПП (дифференциалу) шарнир называется внутренний, другой – внешний.

 Карданный шарнир равных угловых скоростей передает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с одинаковой угловой скоростью, вне зависимости от угла наклона валов. Самым используемым в автотрансмиссии  машины с передним приводом - это шариковый шарнир равных угловых скоростей.

 Схема шарнира равных угловых скоростей
 Сам корпус по сути сферический. Внутри корпуса располагается специальная обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся спецшарики. Такая конструкция передает равную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор держит шарики в специальном положении. Для защиты шарнира от плохих факторов внешней среды (кислорода, самой воды, пыли и грязи) на ШРУС используют специальный чехол от грязи – «пыльник».
  При производстве в шарнир равных угловых скоростей используется спецсмазка, изготовленная на основе дисульфида молибдена.
 Карданная передача с полукарданным упругим шарниром
 Полукарданный упругий шарнир делает передачу крутящего момента между 2мя валами, расположенными под маленьким углом, за счет деформации упругого звена.

 Схема полукарданного упругого шарнира
 Если у вас возникли вопросы - обратитесь к специалистам «АВТОмаркет Интерком».

​Карданная передача: назначение и устройство

Конструктивная схема карданной передачи у автомобилей МАЗ идентичная. 

Запчасти различаются только по длине. Чаще всего карданная передача МАЗ имеет два вала. У некоторых автомобилей предусмотрена однокарданная система.

Технические особенности

У каждой модели автомобиля предусмотрено свое расстояние между фланцами шарнирных креплений. Поэтому если вы хотите купить карданную передачу, обратите внимание на длину детали. В короткобазных автомобилях установлен меньший вал, чем у грузовиков с большой базой.

Длина карданной передачи составляет:

  1. У МАЗ 5335 и З516Б – 1868 мм;
  2. У МАЗ 504В, 5429, 5430 и 5549 – 1320 мм.

Карданные соединения во всех моделях автотехники унифицированы. Трубы валов имеют следующие размеры:

  • Диаметр снаружи - 89±0,32 мм;
  • Толщина стенок – 3,5±0,16 мм;
  • Диаметр крестовинныхшеек – 33,65±0,15 мм.

Рассмотрим устройство агрегата

Карданный вал соединяет КПП с передачей заднего моста. Основное преимущество конструкции – долговечность и устойчивость.

Устройство передачи состоит из таких компонентов как:

  1. Фланца;
  2. Балансировочной и стопорной пластины;
  3. Вала;
  4. Кольца сальника;
  5. Вилки;
  6. Масленки;
  7. Крестовины;
  8. Иглоподшипника с крышкой.

Прочный вал кардана изготавливают из электросварной трубы с тонкими стенками. К концу детали после напрессовки приваривают вилку шарнира, а к передней части – наконечник. 

Крестовины передачи МАЗ изготовлены из прочной стали самого высокого качества. На деталях расположены 4 цапфы. Подшипники аккуратно вмонтированы в стаканах. Установленные цапфы шлифуют. Механическая обработка обеспечивает высокую точность деталей.

Между иглами подшипника и цапфами предусмотрен небольшой зазор.

В вилку передачи на МАЗвкручены болты. Чтобы предотвратить самовывертывание крепежа, имеется стопорная пластина с усиками.

Благодаря шлицевому соединению в карданной передаче обеспечивается возможность при необходимости изменить длину между шарнирами. 

При эксплуатации рессоры прогибаются. 

В результате происходит поэтапное перемещение заднего моста. Изменив расстояние между всеми шарнирами карданной передачи МАЗ, можно восстановить соединение.

Рекомендуем узнать:

  1. Быстро выбрать датчик давления воздуха МАЗ?
  2. Ремонтируем карданную передачу МАЗ
  3. Тормоза МАЗ – устройство, принцип действия
  4. Крестовина карданного вала МАЗ и ее устройство
  Наименование Артикул Ост. Цена
  Передача карданная 533603-2201006-10 0 29 509,00
  Передача карданная (Lmin, mm): 1351 (53362-2201006-11) 53362Г-2201006-11 0 51 789,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 6516А9-2205006-000 0 90 390,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 6501В9-2205006-000 0 84 235,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 6501В9-2205006-051 0 53 744,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 543203-2201006-020 0 58 988,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 4371Р2-2201006-000 0 26 148,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 533605-2201006-011 0 94 939,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 54329Г-2201006-01 0 57 743,00
  Передача карданная (ОАО Белкард) 6303-2205006-10 0
60 976,00
  Передача карданная (ОАО Белкард, L-1880) 4380-2201006 0 24 796,00
Передача карданная (ОАО Белкард, L=2591 мм) 6312В5-2205006-041 1 89 874,00
Передача карданная L min=1915мм+80мм ход ,8 отв.,d=10 мм. (ОАО Белкард) 54329-2201006-01 0 31 416,00
  Передача карданная L min=1918мм+80мм ход ,4 отв.,d=14 мм. (ОАО Белкард) 54329-2201006-10 0 58 456,00
Передача карданная L min=1970мм+85мм ход ,4 отв.,d=14 мм. (ОАО Белкард) 543203-2201006-010 2 61 580,00
  Передача карданная L min=1992мм (ОАО Белкард) 544003-2201006 0 58 725,00
  Передача карданная L min=1995мм+80мм ход ,8 отв.,d=10 мм. (ОАО Белкард) 55514-2201006-01 0 24 684,00
  Передача карданная L min=2123мм+80мм ход ,8 отв.,d=10 мм. (ОАО Белкард) 54328-2201006-01 0 24 123,00
  Передача карданная L min=2126мм+80мм ход ,8 отв.,d=14 мм. (ОАО Белкард) 54328-2201006-10 0 59 168,00
  Передача карданная L min=2142мм+87мм ход (ОАО Белкард) 4370-2201006-070 0 25 642,00
  Передача карданная L min=2200мм+60мм ход ,8 отв.,d=10 мм. (ОАО Белкард) 5337-2201006-40 0 32 987,00
Передача карданная L min=2225мм+87мм ход (ОАО "Черниговавтодеталь") 4370-2201006-010Ч 0 10 007,00
Передача карданная L min=2225мм+87мм ход (ОАО Белкард) 4370-2201006-010 4 27 024,00
  Передача карданная L min=2265 мм + 87 ход (ОАО Белкард) 437030-2201006 0 27 078,00
  Передача карданная L min=2326мм+100мм ход ,4 отв.,d=14 мм. (ОАО Белкард) 6312А9-2205006-031 0 68 103,00

назначение, принцип работы и устройство карданной передачи автомобиля

В повседневной речи владельцев автомобилей с пробегом, встречаются два термина на одну тему: кардан и крестовина. К этому стоит добавить понятия карданного шарнира, вала и передачи, что позволит полностью прояснить всё, что связано в машине с доставкой вращения от одного узла к другому в определённых условиях.

Содержание статьи:

Зачем в машине нужен карданный вал

В простой конструктивной ситуации крутящий момент может быть обеспечен различными видами передач – ременной, шестерёнчатой, цепной и многими другими, вплоть до электричества и гидравлики. Одну из них практически в каждом автомобиле применяют для передачи вращения под углом, отличающимся от нуля или 90 градусов.

Далеко не все элементы автомобиля связаны друг с другом жёстко, а значит потребуется соединение, гибкое с точки зрения механики, хотя обычно оно состоит из вполне твёрдых деталей. Например, валов, откуда и пошло название карданного вала.

В данном случае вал соединяет между собой карданные шарниры, образуя вместе с ними функционально законченную карданную передачу.

Но потребитель не обязан знать все терминологические нюансы. Для него вся тема, кардан и передача — это карданный вал, а шарнир ограничивается крестовиной.

Если же карданная передача устроена сложнее, работает плавно и без вибраций, то её называют как угодно, только не упоминая про кардан.

Например, привода передних колёс в легковых автомобилях. Теоретически это тоже карданные передачи.

Предназначение карданной передачи

Основное и самое первое появление карданных валов с шарнирами в автомобиле связано с передачей момента от вторичного вала коробки передач к заднему мосту на машинах классической заднеприводной компоновки.

Балка моста там подвешена на рессорах, позже пружинах и перемещается относительно кузова на значительные расстояния.

Изменяется тут всё:

  • угол работы в вертикальной плоскости, если соединить прямой линией хвостовики вторичного вала коробки и ведущей шестерни редуктора моста, то при ходах подвески на неровностях будет видно, как меняется наклон этой прямой к горизонтали;
  • угол в горизонтальной плоскости из-за упругости направляющего аппарата задней подвески и мягких подушек силового агрегата;
  • длина карданного вала с шарнирами.

Значительная длина передачи на некоторых автомобилях заставляет использовать довольно сложные валы с несколькими шарнирами, причём разного типа.

Устройство

Передача состоит из нескольких структурных единиц:

  • карданных шарниров, простых крестовин и более сложных, функционально совершенных или дешёвых эластичных;
  • жёстких трубчатых валов, соединяющих шарниры;
  • дополнительных креплений в виде подвесных подшипников и муфт;
  • шлицевых соединений, компенсирующих изменение длины.

У простых валов имеются врождённые недостатки в виде вибронагруженности и неравномерности вращения.

Виды

Расчёт карданной передачи производится при компоновке автомобиля, после чего выбираются конкретные технические решения по шарнирам и подвесам.

Асинхронные

Шарнир, обеспечивающий изменение угла в двух плоскостях, называют асинхронным, поскольку в нём теоретически невозможно получить равенство мгновенных угловых скоростей и крутящих моментов при любых углах поворота вала.

Причём чем больше угол наклона в шарнире, тем этот неприятный эффект сильнее проявляется в виде вибраций при движении.

Некоторая компенсация неравномерности обеспечивается использованием двух крестовин, по одной на каждом конце вала, развёрнутых относительно друг друга на 90 градусов. Но полностью устранить проблему это не позволяет, поскольку параллельность осей входного и выходного хвостовиков (фланцев) соблюсти невозможно.

Синхронные

Синхронный шарнир иначе называется шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Они обычно имеют конструкцию в виде нескольких шариков, перемещающихся между внутренней и наружной обоймами шарнира по точно рассчитанной траектории, обеспечивающей равенство момента и плавность работы при больших углах.

Такая передача работает без вибраций, но обходится значительно дороже, являясь узлом точной механики.

Гибкая и жесткая полукарданная передача

Иногда целесообразно не использовать крестовину или ШРУС, поскольку угол отклонения оси незначителен, а применить эластичную резиновую муфту, компенсирующую отклонение за счёт внутреннего перемещения слоёв.

Помимо дешевизны такой шарнир отличается бесшумностью работы, сглаживанием крутильных колебаний и не требует смазки. Поэтому муфты можно встретить даже на дорогих автомобилях, где фактор цены не так важен.

Основные неполадки кардана

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

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

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

Утечка масла

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

Читайте также: Что такое раскоксовка двигателя и как ее сделать своими руками

Все эти узлы стараются защитить чехлами и сальниками, но в сложных условиях работы под днищем машины это помогает лишь временно. Смазка вытекает из-за разогрева или вымывается попавшей водой. После чего износ шарнира приобретает критическую скорость.

Вибрация при разгоне и стуки в КПП

Проявление износа носит на первых порах чисто акустический характер, по которому и диагностируется карданная передача.

Скрип во время ускорения

Самое известное проявление износа крестовин – это скрип, начинающийся сразу после старта с места и усиливающийся при наборе скорости.

Момент в таких условиях максимален, поэтому ржавые иголки в чашке крестовины нагреваются, вибрируют и издают скрип. Характерно, что это происходит в такт вращению кардана, а не колёс, скорости тут различаются в несколько раз из-за передаточного числа редуктора моста.

Проблемы с подвесным подшипником

Промежуточный подвес составного кардана реализуется в виде обычного подшипника качения, заключённого в упругую резиновую муфту, прикреплённую к кузову или раме металлической оболочкой с кронштейном.

Подшипник используется закрытого типа с резинометаллическими защитными кольцами и пожизненным запасом смазки. Но полной герметичности нет, смазка стареет и вымывается, корродирующий подшипник выходит из строя. Проявляется это обычно гулом и воем.

Если же разорвана эластичная муфта подвесного подшипника, то карданный вал получает свободу в поперечном направлении, начинаются сильнейшие стуки и вибрации. Ситуация опасна, поскольку чревата разрушением вала в сборе с непредсказуемыми последствиями.

Замена крестовины карданного вала

Чтобы заменить крестовину надо обладать определённым навыком. К тому же есть опасность, что весь вал будет разбалансирован при малейшем смещении чашек крестовины относительно вилок вала.

Лучше довериться специалистам. К тому же изготовители автомобилей стараются операцию замены крестовин вообще не предусматривать, только вал в сборе, что очень дорого.

Но если производить эту операцию самостоятельно, то надо учесть несколько особенностей:

  • надо точно пометить положение всех составных частей, стараясь максимально сохранить балансировку, когда начнутся вибрации, придётся потратиться на специалистов с балансировочным станком;
  • потребуется пресс и оправки нужного калибра, только очень опытные мастера способны правильно выполнить работу молотком, нанося строго нормированные удары;
  • во время работы надо следить за сохранностью сальников, которые легко повредить;
  • очень желательно иметь возможность регулировать натяг чашек в вилках, для чего располагать стопорными кольцами нескольких размеров;
  • ремонтные крестовины могут иметь иную конструкцию стопорения, если нет возможности её правильно обеспечить, лучше обратиться на СТО, разрушение шарнира при движении – опасная ситуация.

Конструкции карданов совершенствуются, и сейчас далеко не все из них допускают самостоятельную замену крестовин.

Обслуживание

Крестовины в некоторых валах предусматривают смену смазки через пресс-маслёнки. Для нагнетания используется шприц, нагнетающий смазку под давлением.

Сама смазка должна быть именно предназначенной для крестовин, универсальные составы здесь работают плохо. То же касается и смазывания шлицевых соединений.

Операции обслуживания лучше проводить после каждого попадания в тяжёлые дорожные условия, когда на шарнир попадает жидкая грязь и вода. Шприцевать шарнир надо до начала выхода из-под сальников всех четырёх чашек чистой нагнетаемой смазки.

Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля

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

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

Содержание статьи

Виды карданных передач, назначение, особенности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итоги

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

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

Читайте также

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.

 

27 Назначение, классификация и общий принцип работы карданной передачи.

Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь механизмов автомобиля, валы которых несоосны или расположе­ны под углом. Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов. В зависимости от типа, компоновки и конструкции автомобиля карданная передача может передавать крутящий момент от короб­ки передач к раздаточной коробке или к главной передаче ведуще­го моста, от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мостов, между главными передачами среднего и заднего ведущих мостов, от полуосей к передним ведущим и управляемым колесам, от главной передачи к ведущим колесам с независимой подвеской. Карданная передача может также применяться в приводе от короб­ки отбора мощности к вспомогательным механизмам (лебедка и др.) и для связи рулевого колеса с рулевым механизмом. Дополнительно к общим требованиям к системам, агрегатам и механизмам автомобиля к карданной передаче предъявляются специальные требования, в соответствии с кото­рыми она должна обеспечивать:

• передачу крутящего момента и равномерное вращение валов соединяемых механизмов независимо от угла между валами;

• передачу крутящего момента без создания в трансмиссии ав­томобиля дополнительных нагрузок;

• высокий КПД;

• бесшумность при работе.

Для соединения механизмов автомобиля применяются кардан­ные передачи различного типа.

карданные передачи

по числу валов

по числу шарниров

по типу шарниров

одновальные

одношарнирные

с шарн неравных угл скоростей

двухвальные

двухшарнирные

с шарн равн угловых скоростей

многовальные

многошарнирные

Одновальные карданные передачи применяются на легковых автомобилях с короткой базой (база — расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4x2 для соединения коробки передач с задним ведущим мос­том. Такая карданная передача состоит из карданного вала3 и двух карданных шарниров.

Двухвальная карданная передача применяется на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4x2 для связи коробки передач с задним ведущим мостом. Передача включает в себя два карданных вала, три карданных шарнира и промежу­точную опору. Эта карданная передача получила наибольшее рас­пространение на легковых, грузовых автомобилях и автобусах ог­раниченной проходимости. На автомобилях повышенной проходимости с колесной фор­мулой 4x4 используются три одновальных карданных передачи для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой, а также раздаточной коробки с задним и передним ведущими мостами. На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6x6 и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная коробка соединяется с задним ведущим мостом двух­вальной карданной передачей с промежуточной опорой. Связь коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним ведущими мостами этих автомобилей осуществляется одновальными карданными передачами. В автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6 х 6 и со средним проходным ведущим мостом для связи коробки передач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими мостами используются одновальные кардан­ные передачи. При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора среднего моста.

Одновальные и двухвальные карданные передачи, используе­мые для соединения коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов автомобилей, имеют карданные шарниры нерав­ных угловых скоростей.- Карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей на автомобилях применяются для привода пе­редних управляемых и одновременно ведущих колес.

Карданные шарниры. Карданным шарниром или карданом на­зывается подвижное соединение, обеспечивающее передачу вра­щения между валами, оси которых пересекаются под углом. В автомобилях применяются карданные шарниры неравных и равных угловых скоростей. Первые называются асинхронными шарнирами, а вторые — синхронными.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из вилки ведущего вала, вилки ведомого вала и крес­товины, соединяющей вилки с помощью игольчатых подшип­ников. Одновальная, двухшарнирная, с карданами неравных угловых ско­ростей карданная передача состоит из трубчатого карданного вала, к од­ному концу которого приварена вилка, а к другому — наконеч­ник со шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой, приваренной к вилке 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 и защищается от грязи резиновым гофрированным чехлом.

Вилки вала соединяются с вилками карданных шарни­ров крестовинами 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 карданных шарниров через свои фланцы болтами прикрепляются к фланцам, которые установле­ны на концах валов карданной передачи и главной передачи, со­единяемых карданной передачей. При таком фланцевом крепле­нии карданной передачи очень удобны ее монтаж и демонтаж на автомобиле.

Динамика карданного шарнира, его отказы и некоторые предложения по практическому улучшению его характеристик и срока службы

  • [1]

    И.И. Артоболевский, Механизмы в современном инженерном проектировании , (Пер. Н. Вайнштейн). 1900 г.).

    Google ученый

  • [2]

    Х. Хаджирезаи и А. Ахмади, Исследование влияния трещин на разрушение карданного шарнира, The 6 международная конференция по техническому обслуживанию , Тегеран (2010).

  • [3]

    Х. Байракчекен, С. Тасгетирен и И. Явуз, Два случая отказа в системе передачи энергии на транспортных средствах: вилка карданного шарнира и ведущий вал, International Journal of Engineering Failure Analysis , 14 (4) (июнь 2007 г.) 716–724.

    Артикул Google ученый

  • [4]

    А. Ковингтон, Универсальная идея, Легкие и средние грузовики , 28–29 (июнь 2004 г.).

  • [5]

    г.Эрдман и Г. Н. Сандор, Конструкция механизма , Публикация Прентис Холл (1991).

  • [6]

    А. Ширхоршидян, Проектирование механизмов для конструкторов и машиностроителей , Публикация Nashretarrah (2004) (на персидском языке).

  • [7]

    А. М. Хейес, Отказы автомобильных компонентов, Engineering Failure Analysis , 5 (2) (1998) 129–141.

    Артикул Google ученый

  • [8]

    S.Тасгетирен, К. Аслантас и И. Уцун, Влияние давления прессовой посадки на усталостное разрушение корня зуба цилиндрической шестерни, Technol Res: EJMT (2004) 21–29.

  • [9]

    Й. Озмен, Трибологические отказы элементов машин и выбор подходящих материалов, Technol Res: EJMT (1) (2004) 31–37.

  • [10]

    К. Юксель, А. Кахраман, Динамические нагрузки на зубья планетарных зубчатых передач, имеющих зуб Pro. Le wear, Механизм и теория машин , 39 (2004) 695–715.

    MATH Статья Google ученый

  • [11]

    В. Р. Ранганат, Г. Дас, С. Тарафдер и С. К. Дас, Отказ вала качающейся шестерни драглайна, Engineering Failure Analysis (11) (2004) 599–604.

  • [12]

    Х. Байракчекен, Анализ отказов вала ведущей шестерни автомобильного дифференциала, Engineering Failure Analysis , 13 (8) (2006) 1422–1428.

    Артикул Google ученый

  • [13]

    Т.Кепчелер, Н. Тахрали и С. Эрен, Анализ напряжений и прогнозирование срока службы переднего и заднего дифференциалов автомобилей 4.4, Конгресс автомобильных технологий , Бурса, Турция (2004).

  • [14]

    С. Р. Хаммель и К. Часапис, Проектирование конфигурации и оптимизация универсальных шарниров с производственными допусками, Теория механизмов и машин , 35 (2000) 463–476.

    MATH Статья Google ученый

  • [15]

    S.Р. Хаммель и К. Часапис, Проектирование конфигурации и оптимизация универсального шарнира, Теория механизмов и машин , 33 (5) (1998) 479–490.

    MATH Статья Google ученый

  • [16]

    AY Dodge, Автомобильная промышленность , 1940.

  • [17]

    HIF Evernden, Карданный вал или крюковая муфта и карданный шарнир, Труды Института инженеров-механиков, автомобильный отдел , 2 (1) (янв.1948) 100–110.

    Артикул Google ученый

  • [18]

    Э. Р. Вагнер и К. Э. Куни, Руководство по проектированию карданного шарнира и карданного вала, Достижения в инженерной серии , № 7, Общество автомобильных инженеров, Варрендейл, Пенсильвания (1979).

    Google ученый

  • [19]

    И. С. Фишер, Передача внутренней силы и крутящего момента в карданном шарнире с допусками на изготовление, Eng.Sci. Докторская диссертация, Колумбийский университет , Нью-Йорк (1985).

  • [20]

    Д. А. Ли, Конструкция машин (1965).

  • [21]

    K. Lingaiah, Справочник данных по проектированию машин , McGraw-Hill, New York (1994).

    Google ученый

  • [22]

    Дж. Э. Шигли и К. Р. Мишке, Стандартное руководство по проектированию машин , МакГроу-Хилл, Нью-Йорк (1986).

    Google ученый

  • [23]

    H.W. Chen, WX Ji, QJ Zhang, Y. Cao и SY Fan, Метод виброизоляции автоматической стиральной машины с вертикальной осью и гидравлическим балансиром, The Journal of Mechanical Science and Technology , 26 (2) (2012) ) 335–343.

    Артикул Google ученый

  • [24]

    С. Сасаки, Экологически безопасная трибология (экотрибология), The Journal of Mechanical Science and Technology , 24 (1) (2010) 67–71.

    Артикул Google ученый

  • [25]

    С. Ф. Асокантан и П. А. Михан, Нелинейная вибрация крутильной системы, приводимой в действие суставом Гука, Journal of Sound and Vibration (2000) 297–310.

  • [26]

    С. И. Чанг, Крутильные неустойчивости и нелинейные колебания системы, включающей сустав Гука, Journal of Sound and Vibration (2000) 993–1002.

  • [27]

    В.Земан, Dynamik der drehsysteme mit kardangelenken, Механизм и теория машин , 13 (1977) 107–118.

    Артикул Google ученый

  • [28]

    С. Дассальт, Документация Solidworks , январь 2009 г.

  • [29]

    Эдди Бейкер Дж. Уравнения смещения-замыкания неспециализированного двойного шарнира Гука, Механизм и машина Теория (5 марта 2002 г.) 1129–1140.

  • [30]

    П.I. SKF, Неисправности подшипников и их причины , Швеция: Palmeblads Tryckeri (2004).

    Google ученый

  • [31]

    TIMKEN, Анализ повреждений конических роликоподшипников , США: Timken Company (2003).

    Google ученый

  • [32]

    М. Браун и А. Палаццоло, Супергармонические нелинейные поперечные колебания сегментированной трансмиссии, включающей настроенный демпфер, возбуждаемый шарнирами непостоянных угловых скоростей, Journal of Sound and Vibration , 323 (1-2) (Июнь 2009 г.) 334–351.

    Артикул Google ученый

  • Что такое муфты для приводных валов трансмиссии?

    Обновлено в мае 2019 г. || Как описано в нашем обзоре муфт для управления движением - здесь, в этой статье на сайте Coupetips.com - муфты соединяют вращающиеся валы, приводимые в действие каким-либо приводом - часто электродвигателем.

    Все муфты служат для передачи крутящего момента и угловой скорости. Но в приложениях для управления движением (таких как оси для позиционирования нагрузок) обычно используются дисковые, щелевые или балочные, изогнутые губки, сильфоны и другие беззазорные муфты, способные точно передавать крутящий момент.

    В отличие от этого, приложения для передачи энергии (например, в шлифовальных станках, насосах и подъемно-транспортном оборудовании) обычно включают диски, шестерни, цепи, эластомерные шины, решетку, кулачки и муфты Oldham. Такие муфты PT передают в среднем больший крутящий момент, чем муфты, предназначенные для управления движением… даже до миллионов фунтов на дюйм. К тому же они более прочные, чтобы выдерживать сложные условия.

    Это всего лишь несколько типов муфт, используемых для передачи мощности между валами. Другие включают унилатные, пальцевые, K-гибкие и гидравлические (гидравлические или гидродинамические) муфты, а также гибкие валы и шарниры Гука, также называемые карданными или универсальными или U-образными шарнирами.

    Цепные муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 220 000 фунт-дюймов. в самом большом - оберните цепь вокруг звездочек с зазорами для придания гибкости.

    В муфтах эластомерных шин Dodge Raptor компании АББ используется разъемный элемент из натурального каучука. Этот элемент передает крутящий момент на 340 200 фунт-дюймов.

    Эти муфты для передачи мощности превосходны в приложениях с высокой мощностью на осях, требующих корректировки до 2 ° и 0,01 дюйма. угловое и параллельное смещение.

    Мембранные муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 500 000 фунт-дюймов.в наибольшей степени - передача мощности через металлическую мембрану (иногда разной толщины или объединенную в группы).

    Мембранные муфты, зачастую более дорогостоящие, чем другие варианты, смягчают и устраняют проблемы передачи сил и моментов в связанном оборудовании, таком как подшипники. Профили включают диафрагмы с прямыми спицами; конические диафрагмы; и свернутые диафрагмы, собранные в группы. Они корректируют до 1 ° и 0,1 дюйма. угловое и параллельное смещение.

    Эластомерные муфты для шин - с типичным максимальным крутящим моментом до 550 000 фунт-дюймов.в самом лучшем случае - передача мощности через резиновый элемент в форме шины, соединяющий две ступицы муфты. Они исправляют до 1 ° и 0,2 дюйма. угловое и параллельное смещение.

    Кулачковые муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 550 000 фунт-дюймов. самые большие - включают как прямые, так и изогнутые варианты. Подобно дисковым муфтам, конструкция допускает адаптацию как к передаче мощности, так и к беззазорному управлению движением. Ступицы муфты имеют губки, которые фиксируются в крестовине из бронзы, эластомера или другого материала.Передача мощности надежна даже при угловом и параллельном смещении 1 ° и 0,01 дюйма.

    Муфты Oldham - с типичным максимальным крутящим моментом до 550 000 дюймов (самое большое) - включают в себя металлический или полимерный диск с прорезями на каждой поверхности, смещенными на 90 °. Обычно ребра ступицы или шипы входят в зацепление с диском с прорезями, который может свободно скользить даже при передаче крутящего момента. Муфты Oldham для компенсации углового смещения могут передавать сигнал через 6 ° и 0,05 дюйма. Муфты Oldham, предназначенные в первую очередь для устранения параллельного смещения, могут иметь адрес 0.15 дюймов или больше и 0,5 ° или около того.

    Дисковые муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 5 000 000 фунт-дюймов. в наибольшей степени - это один из немногих типов муфт, которые бывают различных вариантов для удовлетворения требований приложений управления движением или передачи энергии. Одинарные тонкие диски или многодисковые пакеты (из металла или композитного материала) соединяют ступицы. В типичных конструкциях диски обеспечивают гибкость для передачи крутящего момента даже при устранении углового и параллельного смещения до 2 ° и 0,05 дюйма.

    Некоторые балансировочные машины включают в себя CD-муфты от Zero-Max для лучшей балансировки трима во время сборки в машину. Пакет Composite Disc имеет высокую жесткость на кручение, а гибкий элемент поддерживает нулевой люфт и низкие нагрузки на подшипник. На ступицах CD-муфты просверливаются и размещаются отверстия специального размера и расположены отверстия, чтобы обеспечить добавление веса во время окончательной балансировки дифферента на машине ... хотя Zero-Max предварительно балансирует эти муфты при 4000 об / мин, так что для окончательной сборки муфты на машине требуется только мелочь. -Настройка балансировки.

    Сетчатые муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 5 000 000 фунтов на дюйм. самые большие - включают тяжелую пружину, которая вьется между пазами на ступицах муфты. Податливое соединение гасит крутильные колебания и ударные нагрузки - обычно даже при угловом и параллельном смещении 0,3 ° и 0,30 дюйма.

    Зубчатые муфты - с типичным максимальным крутящим моментом до 55 000 000 фунт-дюймов. самые большие - включают гибкое соединение на каждой ступице. В большинстве вариантов их соединяет шпиндель.Каждый шарнир включает зубчатую передачу, которая соответствует соотношению 1: 1. Боковые поверхности зуба и внешний диаметр внешнего зубчатого зацепления увенчаны для обеспечения возможности вращающегося шлицевого соединения и компенсации перекоса в среднем на 3 ° и от 0,04 до 0,4 дюйма.

    U-образных соединений Гибкие прецизионные универсальные шарниры по спирали

    Новый угол универсальных шарниров

    Гибкие карданные шарниры HELI-CAL обеспечивают точные рабочие характеристики


    Карданный шарнир - это механическое соединение между вращающимися валами, которые обычно не параллельны, а пересекаются.«U-образные шарниры» передают крутящий момент и движение.

    Карданные шарниры

    используются в различных сферах, где основное внимание уделяется устранению значительных угловых перекосов. Типичные области применения включают: шарнирные механизмы, оборудование для пищевой промышленности, замену дорогостоящих редукторов и приводы, в которых положение двигателя должно быть смещено под углом от оси ведомого агрегата.

    Самый старый и самый распространенный тип карданного шарнира называется карданным шарниром или шарниром типа крюка. Он состоит из хомутов ступицы, соединенных крестообразным промежуточным звеном.Эти популярные карданные шарниры часто используются в автомобильной промышленности. Поскольку конструкция состоит из нескольких частей, движущиеся части карданного шарнира этого типа обычно требуют смазки; и по мере изнашивания сустава количество люфта или люфта внутри самого сустава увеличивается. Даже смазанный карданный шарнир требует периодического обслуживания и может протекать смазка.

    С точки зрения производительности карданные карданные шарниры могут передавать относительно высокий крутящий момент при минимальных радиальных нагрузках. Но по своей конструкции эти U-образные шарниры затрудняют компенсацию параллельного смещения и осевого смещения.Карданные типы также вносят непостоянство вращения в приводные системы, явление, известное как «вращение с непостоянной скоростью».

    «HELI-CAL Flexure» - это продвинутое и уникальное решение для карданного шарнира, которое в целом превосходит возможности обычных конструкций карданного шарнира. Винтовой карданный шарнир - это действительно изгиб, допускающий угловое смещение более 5 °. При определенных обстоятельствах он может компенсировать угловое смещение до 90 °. Этот тип карданного шарнира также компенсирует осевое и параллельное смещение.

    Спиральный изогнутый карданный шарнир часто используется для прямой замены редуктора с коническим редуктором 90 °. Редукторы дороги и обычно требуют смазки поверхностей зубчатых колес и подшипников. Замена на не требующий обслуживания спиральный изогнутый карданный шарнир может сэкономить деньги как на начальной закупочной цене, так и на расходах на техническое обслуживание. Гибкие U-образные соединения могут быть полезны практически везде - например, в аэрокосмической отрасли, в бытовой технике, электронике, механизмах управления и приводах, медицинских и оптических устройствах, швейных машинах, инструментах и ​​текстильном оборудовании.

    Рабочие характеристики каждого HELI-CAL Flexure определяются такими характеристиками, как: внешний диаметр изгиба, внутренний диаметр, толщина катушки, материал, количество витков и количество пусков.

    Изменяя эти характеристики, крутящий момент, возможности углового и параллельного смещения, скорости крутильного и бокового изгиба гибких карданных шарниров можно сделать так, чтобы они соответствовали конкретным спецификациям и / или требованиям.

    При использовании гибкого карданного шарнира заказчик получает:

    • Выбор материалов
    • Бесконечный выбор концевых насадок
    • Оптимизированная несоосность и крутящий момент
    • Различные скорости изгиба на кручение и поперечный изгиб
    • Возможность работы в приложениях с ручным или моторным приводом
    • Постоянная скорость

    Дополнительный бонус: гибкие карданные шарниры не имеют :

    • Люфт
    • Движущиеся части
    • Требования к техническому обслуживанию и смазке
    • Ограниченный выбор возможностей и размеров
    • Ограниченная возможность углового смещения

    После того, как разработчик / заказчик предоставит Helical требования к рабочим характеристикам для своего устройства, машины или оборудования, будет разработана особая конструкция изгиба, которая будет соответствовать или превосходить требования приложения.Также может быть указано прикрепление для безопасного взаимодействия с соседними компонентами. В результате получился изогнутый U-образный шарнир HELI-CAL, который работает как неотъемлемая часть приложения заказчика.

    Гибкие U-образные соединения

    HELI-CAL разработаны специально для приложений клиентов, исходя из конкретных требований клиентов в качестве отправной точки. Готовый продукт представляет собой изогнутый U-образный шарнир HELI-CAL, который «как перчатка» подходит к устройству, машине или оборудованию.

    Компания

    Helical Products Company с ее уникальной гибкостью HELI-CAL удовлетворяет большинство требований к U-образным соединениям.Независимо от того, требуется ли в приложении небольшой угол чуть более 5 ° или угол изгиба на 90 °, у Helical есть ответ «изгиб». В этом «ответе» используется бесступенчатый HELI-CAL Flexure с его удивительным диапазоном изменяемых характеристик. Больше нет необходимости использовать универсальный подход к U-образным соединениям.

    Карданные валы требуют центровки, часто сложной

    ОБЪЯВЛЕНИЕ

    Когда мы думаем о причинах перекоса, карданные валы часто упускаются из виду.Когда они присутствуют в механической конструкции, обслуживание может быть довольно трудным из-за их размера, конструкции и доступности. Из-за этого проверки центровки часто пропускаются, а регулировки откладываются, что вызывает постоянный износ карданных валов, что приводит к продолжающемуся и ухудшающемуся смещению.

    Чтобы лучше понять центровку карданного вала, мы должны понимать, что такое карданный вал и для чего он нужен. Карданный вал представляет собой не вал, а скорее муфту, предназначенную для соединения двух смещенных машин, одна из которых является стационарной машиной, часто называемой двигателем, а другая - «ведомой».Карданные валы специально разработаны с учетом параллельного смещения, вызванного смещением этих двух машин.

    На яхте такая конструкция называется трансмиссией и размещается между двигателем и шестерней, передавая крутящий момент и вращение. Карданный вал служит универсальным или карданным шарниром, потому что две машины не могут быть напрямую соединены друг с другом.

    Карданные валы обычно имеют два шарнира, по одному на каждом конце, и называются одним карданом. Двойной кардан будет иметь три или более таких шарнира.Шарниры карданных валов допускают необходимое перемещение без разъединения.

    Конструкция карданного шарнира является ключевым элементом работы карданного вала и его способности передавать силы. Каждый карданный шарнир состоит из двух хомутов и четырех шарнирных пальцев. Отверстие в вилке содержит шарнирные пальцы, которые колеблются при вращении шарнира. Все подшипники находятся в небольшом пространстве между штифтами и отверстиями вилки, а это означает, что правильная смазка всегда имеет решающее значение.

    Смазка должна постоянно циркулировать, чтобы соединения не уплотнялись, поэтому карданные валы обычно устанавливают с углом от трех до шести градусов на каждом шарнире. Разница между этими углами всегда должна быть меньше 0,25 градуса, а в идеальном мире, когда точное выравнивание всегда возможно, разница будет равна 0.

    Несмотря на то, что карданные валы сконструированы для гибкости, они не способны компенсировать угловое смещение между валами.В то время как смещение не влияет на выравнивание, угловость влияет. Он может быть вертикальным или горизонтальным и может вызывать чрезмерную вибрацию и колебания скорости.

    Угловое смещение может присутствовать в одной плоскости или в отдельных, в зависимости от компоновки оборудования. Когда присутствует угловое смещение, частота вращения ведомого вала сильно колеблется.

    Традиционно карданные валы проектируются для ограниченного пространства, и исторически сложилось так, что процедуры центровки требовали полного снятия карданного вала для достижения центровки.На соединительном фланце ведомой машины монтируется «смещенное» приспособление или кронштейн с лазерным датчиком, установленным на вращающейся части. Второй лазерный датчик должен быть установлен на драйвере. Кронштейн позволит виртуально позиционировать ось вращения, соединяющую две машины. Затем данные будут собираться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

    Благодаря тому, что технологии постоянно превосходят самих себя, центровка карданных валов теперь становится быстрее, безопаснее и экономичнее.Современные лазерные системы позволяют выполнять такую ​​центровку с установленным валом. Это стало возможным благодаря использованию двух специально разработанных кронштейнов с портативным компьютером, лазерным передатчиком и приемником. Один кронштейн служит своего рода цепью и имеет «третий рычаг», который можно установить непосредственно на вал. Другой кронштейн имеет вращающийся рычаг, на котором установлен датчик. Когда валы вращаются, рычаг кронштейна поворачивается, позволяя датчику перемещаться, улавливая передаваемый лазер.

    Центровка карданного вала может быть пугающей и сложной, мягко говоря. Однако с новым оборудованием, доступным для выполнения этих услуг, нет абсолютно никакой необходимости откладывать эту процедуру для предотвращения износа шарнира карданного вала. С минимальным влиянием на ваш бюджет обслуживания вы можете предотвратить сильную головную боль.

    Рич Мерхиге - владелец Advanced Mechanical Enterprises и Advanced Maintenance Engineering в Ft. Lauderdale, которая специализируется на вращающемся и возвратно-поступательном оборудовании.Соавтором этой колонки является Тереза ​​Другатц, менеджер по маркетингу AME. Свяжитесь с ними через [email protected] или +1 954-764-2678. Комментарии к этой колонке приветствуются по адресу [email protected]

    Расположение валов | Гибкая муфта и валы

    Нажмите на изображение ниже, чтобы загрузить pdf.Чтобы заказать печатные экземпляры литературы, нажмите здесь.

    Каталог продукции

    Связанная литература

    Привод

    - Energy Education

    Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства.Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач). Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом). Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо.Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

    Коленчатый вал

    основная статья
    Рис. 1. Схема движения четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный. [1]

    Коленчатый вал (см. Рисунок 1) - это устройство, работа которого заключается в преобразовании поступательного движения поршней во вращательное движение (вращение). Отсюда мощность передачи трансмиссии.По сути, коленчатый вал является связующим звеном между двигателем и трансмиссией. Конец одного и начало другого. [2]

    Маховик

    Маховик присутствует только в механических коробках передач.

    Маховик - это часть двигателя, которую редко упоминают. Его задача - поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (поршневые) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка энергии не является непрерывной.Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неравномерная - байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс). Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс. Маховик может помочь предотвратить эту потерю импульса, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (то есть движущегося автомобиля). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться.Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

    Сцепление / гидротрансформатор

    Рисунок 2. Схема гидротрансформатора. [3]

    Автомобили с МКПП имеют сцепление. Его цель - соединить подачу мощности с трансмиссией. Когда педаль сцепления не нажата, мощность передается, когда педаль сцепления нажата, колеса автомобиля вращаются свободно.

    Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют гидротрансформатор (см. Рисунок 2).Гидротрансформатор - это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен. Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянных скоростях). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

    Трансмиссия

    основная статья

    Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение. [4] Как шестерни на велосипеде. Количество мощности, которое двигатель выдает при определенных оборотах, одинаково, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

    Приводной вал

    основная статья

    Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами.Автомобиль с задним приводом имеет длинный тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто виден, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. [5]

    Ведущий мост

    Ведущая ось - это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

    Главная передача

    Главная передача похожа на шестерню на кривошипе велосипеда (большая - находится на передней части велосипеда).Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного - на задней части мотоцикла). Маленькие шестерни меняются все время, в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число. При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача.Разница в том, что у автомобиля только одна главная передача - установленная при производстве, а не две или три, как на байке.

    Дифференциал

    Дифференциал - это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. [4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние. Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах.Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

    Список литературы

    Общие термины для приводного вала - Action Machine Inc

    Подшипниковая пластина

    Прижимная пластина, прикрепленная к задней части круглого подшипника, используемая для установки подшипника в вилке.

    Балансировка

    Процедура, при которой распределение массы во вращающемся теле составляет

    проверено и при необходимости изменено, чтобы исключить вибрацию во время работы.

    Шаровое седло

    Полноразмерный или сегментированный радиально-упорный подшипник, расположенный в гнезде, которое поддерживает и центрирует шариковый стержень.

    Шариковая шпилька

    Ярмо, обычно используемое в приложениях CV, которое включает шпильку, на которую устанавливается шар.

    Бриннеллинг

    Отказ, который возникает, когда статические силы между двумя изогнутыми поверхностями в контакте приводят к локальной деформации одного или обоих сопрягаемых элементов, что приводит к постоянной неоднородности поверхности.Пример: вмятины игольчатого ролика на цапфе карданного шарнира или цапфах.

    Карданный универсальный шарнир

    Карданный шарнир непостоянных угловых скоростей, состоящий из двух коромысел, соединенных крестом через четыре подшипника и приводимых в движение внешними источниками.

    Центр поддержки

    Элемент подшипника качения, окруженный резиной, установлен в кронштейне

    Конфигурация

    , используемая для крепления опоры к внешней конструкции.

    Центрирующая головка с головкой

    Узел вилки, который действует как самоустанавливающийся подшипник и обеспечивает поддержку и средство центрирования в универсальных шарнирах с двойным карданом.

    Сопутствующий фланец

    Фланцевый элемент, который прикрепляет трансмиссию к компонентам трансмиссии,

    обычно крепится с помощью болтов.

    Критическая скорость

    Скорость, при которой частота вращения вала совпадает с

    .

    собственная частота колебаний вала, вызывающая динамически нестабильное состояние.

    Крест и

    Комплект подшипников

    Приводной элемент с четырьмя равноотстоящими цапфами в одной плоскости и четырьмя опорными чашками с крепежными деталями. Также называется комплектом универсального шарнира или комплектом карданного шарнира.

    Поперечное отверстие

    Сквозное отверстие, расположенное в каждом ухе коромысла, используемое для размещения патрона

    Подшипник

    .

    Двойной кардан

    Универсальный шарнир

    Карданный шарнир почти равных угловых скоростей, состоящий из двух карданных карданных шарниров с цапфой, чьи хомуты соединены вилкой муфты или H-образной вилкой с внутренними опорными и центрирующими средствами.

    Трансмиссия

    Узел из одного или нескольких приводных валов с приспособлениями для осевых

    движение, которое передает крутящий момент и / или вращательное движение.

    Приводной вал

    Узел из одного или двух универсальных шарниров, соединенных со сплошным или трубчатым элементом вала.

    Длина приводного вала

    От центра к центру

    Расстояние между крайними центрами универсального шарнира на

    Вал карданный.

    Привод

    Термин, используемый для обозначения всех компонентов от трансмиссии до заднего дифференциала. Также называется силовой передачей.

    Ухо

    Одна из двух выступающих частей ярма, симметрично расположенных относительно оси вращения.

    Торцевая вилка

    Вилка, которая прикрепляет карданный вал к другому компоненту трансмиссии, например, трансмиссии.

    Хомут с фланцем

    Вилка, которая прикрепляет узел карданного вала к сопутствующему фланцу.

    Флингер

    Защитный экран, используемый перед подшипником и за ним, и резина на многих центральных опорах и концевых вилках.

    раздражение

    Отказ, который возникает, когда две поверхности скольжения подвергаются такому

    сочетания нагрузок, скоростей скольжения, температуры, окружающей среды и смазочных материалов, что массивное разрушение поверхности вызвано сваркой и разрывом, вспашкой и строжкой.Пример: заедание чашки подшипника / конца цапфы на крестовине и комплекте подшипников.

    Glidecote Синее нейлоновое износостойкое покрытие на валах ярм и трубчатых валах.
    Хомут

    Двойная вилка, соединяющая две половины двойного карданного универсального шарнира.

    Хомут полукруглый

    Поперечное отверстие

    Полукруглое отверстие, расположенное на конце каждого ушка некоторых концевых вилок и используемое для установки круглого подшипника.

    Ступица

    Центральная часть коромысла, служащая для крепления к другому элементу.

    Внутренний замок

    Термин, относящийся к комплекту крестовины и подшипника или вилке, в которой используется стопорное кольцо, установленное в канавке в чашках подшипника и расположенное внутри проушин вилки для удержания комплекта в вилке.

    Угол шарнирный

    Угол, описываемый пересечением осей вращения входных и выходных элементов карданного шарнира и измеренный в одной плоскости, описываемой этими областями.

    Кулак Сленговый термин, используемый для обозначения некоторых деталей и компонентов шарниров приводного вала.
    Гильза

    Материал, заглушающий звук и колебания, добавлен на внутренние поверхности трубки.

    Блокировка

    Размерное расстояние между двумя удерживающими поверхностями в компоненте трансмиссии, используемое для определения опорных поверхностей.

    Мидель

    Поворотный вал.

    Короткий вал, обычно шлицевый, используется в приложениях, требующих более одного приводного вала. Он устанавливается через центр опорного подшипника и позволяет закрепить дополнительный компонент карданного вала.

    Внешняя блокировка

    Термин, относящийся к комплекту крестовины и подшипника или вилке, в которой используется стопорное кольцо в канавке рядом с внешним краем проушины вилки, упирающейся в внешнюю поверхность чашки подшипника.

    Фаза / Фаза

    Уголок

    Относительное расположение вилок карданного шарнира на карданном вале или трансмиссии.

    Стопорное кольцо

    Съемное кольцо, используемое в качестве плеча для удержания и позиционирования круглого

    подшипник в отверстии.

    Кольцо с канавкой
    Круглый подшипник

    Поверхность для установки круглого подшипника со стопорным кольцом.

    Состоит из круглой чашки подшипника с игольчатыми роликами, предназначенной для движения на цапфе.

    Уплотнение

    Гибкий элемент, предотвращающий утечку смазки и

    попадание посторонних предметов.

    Механизм скольжения

    Допустимая длина осевого перемещения.

    Поворотный вал скольжения

    Короткий обработанный вал, обычно шлицевый, который при использовании с вилкой скольжения допускает осевое перемещение.

    Хомут скольжения

    Хомут, допускающий осевое перемещение.

    Стопорное кольцо
    Зажим подшипника ремня

    Полукруглое устройство, которое соответствует профилю подшипника, удерживая их на месте в полукруглом состоянии и некоторых ярмах постоянного тока.

    Обжимные трубки

    Трубка, у которой один или оба конца имеют меньший диаметр, чем диаметр среднего сечения.

    Диаметр поворота

    Максимальный диаметр круговой траектории, описываемой вращающимся

    карданный шарнир.

    Упорный конец

    Конец поперечной цапфы, используемый в качестве упорной поверхности.

    Т.I.R.

    Total Indicator Показание в определенной точке за 1 оборот вала.

    Демпфер крутильных колебаний

    Механическое устройство, обычно инерционное кольцо, прикрепленное к трансмиссии

    с помощью резинового внутреннего кольца для минимизации вибрации трансмиссии в дополнение к балансировке.

    Цапфа

    Один из четырех выступов крестовины.

    Трубка

    Трубчатый соединительный элемент карданного вала.

    Диаметр трубки

    Наружный диаметр трубки.

    Хомут

    Хомут с пилотной ступицей для крепления трубки.

    U-образный болт

    Зажимной болт с двумя параллельными ножками с резьбой, используемый для фиксации круглого подшипника в некоторых конструкциях концевых вилок.

    Универсальный шарнир

    Устройство, которое может передавать крутящий момент и / или вращательное движение от одного вала к другому при фиксированных или переменных углах пересечения участков вала.

    Толщина стенки

    Измерение внутреннего и внешнего диаметра трубы.

    Сварной хомут

    То же, что и хомут.