Карданный привод – Карданные передачи автомобилей — одновальные, двухвальные, многовальные. Назначение, типы, виды. Кардан на автомобилях высокой проходимости

Кардан на велосипед: отличия от стандартной конструкции

Покупка велосипеда означает приобретение транспортного средства, которое прослужит своему хозяину не год, а десятки лет, поэтому выбор следует останавливать на самых достойных вариантах. Большинство магазинов спортивного снаряжения реализуют образцы с цепной передачей, но мало кто знает, какие преимущества имеют те из них, в которых установлен кардан на велосипед.

Кардан — конструкция, передающая крутящий момент между валами, пересекающимися в центре передачи.

Описание карданного привода

Идея создания велосипеда с закрытым механизмом передачи принадлежит еще изобретателям XIX в., только в первоначальных вариациях устройств отсутствовали педали.

Карданный вал представляет собой трубку из металла, которая содержит внутри конические шестеренки, передающие крутящий момент от педали на втулку колеса.

Эта механическая схема гораздо больше напоминает устройство типичных автомобилей, и трансмиссия в них работает по принципу подачи импульса движения на ось заднего колеса.

В чем отличие кардана от цепных велосипедов

В устройствах на цепи шестеренки образовывают сцепление со звездочками цепи и таким образом приводят велосипед в движение. Зубчатая передача колес наглядна, а цепь проста в эксплуатации, к тому же при поломке любой из деталей привода легко можно найти замену и отремонтировать байк самостоятельно.

 

Велосипеды и самокаты

 

Все товары

 

Срок службы шестеренок, звездочек и соединительных элементов велосипедной цепи относительно невелик по сравнению с механизмами без цепи, потенциал которых рассчитан на целых 50 лет.

Преимущества и недостатки конструкции

Байки с вальным приводом являются достойной альтернативой цепным. При таком долгом сроке службы велосипеда на карданном приводе напрашивается вопрос: почему его производство ограничено и сегодня заказать такое транспортное средство можно разве что на некоторых интернет-сайтах. Причина в сложности изготовления такого байка.

Преимуществом карданного вала является его рабочий ресурс и допустимый уровень нагрузки.

Устройство велосипеда с вальным приводом — цельный литой корпус из металла, в котором нет съемных и присутствует малое количество движущихся элементов. Запасные детали к нему почти невозможно найти, а ремонт затруднителен и дорогостоящ, не говоря уже о починке в полевых условиях.

У байков с карданным валом есть ряд преимуществ:

• нет цепи, которая может слететь, порваться или зажевать одежду;
• реже ломаются из-за отсутствия мелких деталей, которые могут заклинить или сломаться;
• трансмиссия кардана исключает попадание внутрь песка, грязи и воды;
• закрытый механизм вала не требует частого технического обслуживания;
• высокий клиренс позволяет передвигаться по бездорожью;
• есть планетарная втулка, благодаря которой передачи скоростей можно регулировать, еще не начав движение.

Помимо вышеперечисленных достоинств карданных байков имеются некоторые неудобства, которые несет за собой подобная конструкция:

• количество передач скорости ограничено — максимум до 8, из-за чего теряется мощность;
• сложность в поиске мастерской, готовой починить кардан при поломке;
• большой вес;
• высокая цена.

Возможность изготовления своими руками

В кустарных условиях сложную технологию обработки металла, а также ковки кардана и каркаса воспроизвести невозможно, ввиду чего байки с карданным валом превосходят по цене цепные аналоги.

Балансировка карданного вала своими руками.

Если и прицепить к городскому байки двигатель от бензопилы, сконструировав подобие электрического байка, вряд ли такое устройство прослужит долго.

Горные велосипеды с карданом и вовсе не выпускаются, поскольку не оправдывают затрат на сложную разработку и производство их механизмов.

Производители карданных велосипедов

Большого разнообразия байков с карданом на велосипедном рынке не встретить, но есть надежные производители, производящие такие модели.

1 из форвардов изготовления велосипедов с вальным приводом является небезызвестный Alpine. Изделия отличаются повышенной прочностью и запасом хода до 50000 км. В работе они бесшумны и оснащены планетарной втулкой Nexus Inter8 на 7 передач скоростей. В отличие от цепных, карданные аналоги от Alpine плавно перемещаются даже в зимнее время, когда нежелательно злоупотреблять резким переключением скоростей.

На модели Alpine Bike 30M установлены задний багажник и крылья в дополнительной комплектации, а также сиденье с амортизаторами и тормоза типа V-Brake. Байк требует минимального техобслуживания — 50 г масла в год.

Велосипеды Eltreco работают от мотора, поэтому их можно назвать гибридами велосипеда и мотоцикла: они едут и тогда, когда велосипедист устал и перестал крутить педали. Этот электробайк позволяет сесть на него, отправиться в путешествие по городу и забыть на долгое время о необходимости разбирать его, что-то ремонтировать, смазывать — отличный вариант для поездок для дачи. Единственное условие — нужна подзарядка мотора на литий-ионных батарейках после каждых 45 км пройденного пути.

Велосипед Eltreco Master с карданом снабжен усиленной прочной рамой, окрашенной в нетипичный для городских байков цвет хаки, которая имеет удобную складную конструкцию и мощные 20-дюймовые колеса на шинах с протектором. Японская тормозная система Shimano на дисках обеспечивает прочное сцепление колеса с поверхностью, благодаря чему этот велосипед с карданным валом останавливается в секунду.

Отзывы владельцев

БорисМ: «Мой следующий велосипед будет с карданом. Давно мечтаю. Складной и с электромотором. Patrol нравится, но больше подойдет с колесами 24″. Такие в продаже ненадолго появились, но с другой окраской, хуже. Также удивляют цены: то 50 тыс (примерно), то 70. Eltreco сами не делает велосипеды, выпускают в Китае. Из недостатков Patrol укажу такие: нужно полное закрытие переднего колеса крылом; необходим большой резиновый фартук переднего колеса, а не декоративный козырек.»

Z man: «Такой велосипед предназначен для тех, кто желает получать удовольствие от катания. Надежность и практичность на высоте.»

Wildfly: «Карданный узел надежен и не требует постоянного обслуживания. Сейчас найти предприятие по обслуживанию велосипедов с такой системой не представляет сложности.»

Карданная передача. Назначение и принцип действия

Карданная передача служит для передачи вращающего момента между агрегатами, оси валов которых не лежат на одной прямой и могут изменять свое взаимное положение.

У полноприводных колесных машин карданная передача обычно соединяет ведомый вал КП с ведущим валом раздаточной коробки, а ведомые валы раздаточной коробки — с ведущими валами главных передач ведущих мостов. Агрегаты, закрепленные на раме (в частности, КП и раздаточная коробка), могут перемещаться относительно друг друга в результате деформации своих опор и самой рамы, а ведущие мосты присоединены к раме через подвеску, поэтому могут перемещаться относительно рамы и закрепленных на ней агрегатов при деформации упругих элементов подвески. При этом могут изменяться не только углы наклона карданных валов, соединяющих агрегаты, но и расстояние между агрегатами.

Рис. Схема карданной передачи:
1, 4, 6 — карданные валы; 2, 5 — карданные шарниры; 3 — компенсирующее соединение; у1, у2 — углы между валами

В общем случае карданная передача состоит из карданных шарниров 2 и 5, карданных валов 1,4 и 6 и компенсирующего соединения 3. Иногда карданный вал устанавливают на промежуточной опоре, прикрепленной к поперечине рамы ТС.

Карданные шарниры обеспечивают передачу вращающего момента между валами, оси которых пересекаются под углом. Различают карданные шарниры неравных и равных угловых скоростей. Карданные шарниры неравных угловых скоростей подразделяют на упругие и жесткие. Карданные шарниры равных угловых скоростей по конструкции бывают шариковые с делительными канавками, шариковые с делительным рычажком и кулачковые. Обычно их устанавливают в приводе ведущих управляемых колес, где угол между валами может достигать 45°, причём центр карданного шарнира должен совпадать с точкой пересечения осей вращения колеса и его поворота.

Упругие карданные шарниры передают вращающий момент между валами с пересекающимися под углом 2…3° осями в результате упругой деформации соединительных элементов.

Жесткий карданный шарнир неравных угловых скоростей передает вращающий момент от одного вала к другому вследствие подвижного соединения жестких деталей. Он состоит из двух вилок — 3 и 5, в цилиндрические отверстия которых установлены на подшипниках концы А, Б, В и Г соединительного элемента — крестовины 4. Вилки жестко соединены с валами 1 и 2. Вилка 5 может поворачиваться относительно оси БГ крестовины и в то же время вместе с крестовиной поворачиваться относительно оси АВ, благодаря чему и обеспечивается возможность передачи вращения от одного вала к другому при меняющемся угле между ними.

Рис. Схема жесткого карданного шарнира неравных угловых скоростей

Если вал 7 повернется вокруг своей оси на угол а, то вал 2 за это же время повернется на угол В. Соотношение между углами поворота валов 7 и 2 определяется выражением tga= tgВ*cosy, где у — угол, под которым расположены оси валов. Из этого выражения следует, что угол В то меньше угла а, то равен ему. Равенство этих углов наступает через каждые 90° поворота вала 7. Таким образом, при равномерном вращении вала 1 угловая скорость вала 2 неравномерна и изменяется по синусоидальному закону. Неравномерность вращения вала 2 будет тем значительнее, чем больше угол у между осями валов. Если неравномерность вращения вала 2 будет передаваться на валы агрегатов, в трансмиссии возникнут дополнительные пульсирующие нагрузки, возрастающие при увеличении угла у. Чтобы неравномерность вращения вала 2 не передавалась на валы агрегатов, в карданной передаче применяют два карданных шарнира. Их устанавливают так, чтобы углы у1 и у2 были равны; вилки карданных шарниров, закрепленные на неравномерно вращающемся валу 4, должны быть расположены в одной плоскости. Равномерность вращения ведомого вала может быть достигнута также применением карданного шарнира равных угловых скоростей.

Принцип действия карданного шарнира равных угловых скоростей поясняет схема, приведенная на рисунке. С ведущим валом 7 соединен рычаг 2, а с ведомым валом 4 — рычаг 3. Рычаги 2 и 3 при вращении валов постоянно контактируют в точке А, линейная скорость которой одинакова для обоих рычагов, т. е. v = = w1B = w2a= wа. Равенство угловых скоростей w2 и w2 возможно, если а = b. Это условие выполнимо, если угол 0 равен углу W и точка А контакта рычагов лежит на биссектрисе угла между валами 7 и 4. При вращении валов точка А должна находиться в биссекторной плоскости. Конструктивно это условие можно обеспечить различными способами. Наиболее широкое распространение получили карданные шарниры равных угловых скоростей шарикового типа. Применяются также другие типы шарниров равных угловых скоростей.

Рис. Схема карданного шарнира равных угловых скоростей

Устройство карданной передачи | Карданная передача

Трансмиссия полноприводной колесной машины включает в себя несколько карданных передач с карданными шарнирами неравных угловых скоростей, а также карданные передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей, которые устанавливаются в приводе управляемых ведущих колес.

Рассмотрим устройство основных частей карданных передач. Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок — 1 и соединенных крестовиной 3. Одна из вилок иногда имеет фланец, а другая приварена к трубе карданного вала или имеет шлицевой наконечник 6 (или втулку) для соединения с карданным валом. Шипы крестовины устанавливаются в проушины обеих вилок на игольчатых подшипниках 7. Каждый подшипник размещается в корпусе 2 и удерживается в проушине вилки крышкой, которая присоединена к вилке двумя болтами, стопорящимися усиками шайбы. В отдельных случаях подшипники закрепляются в вилках стопорными кольцами. Для удержания смазки в подшипнике и защиты его от попадания воды и грязи имеется резиновый самоподжимной сальник. Внутренняя полость крестовины через масленку заполняется смазкой, поступающей к подшипникам. В крестовине обычно имеется предохранительный клапан, защищающий сальник от повреждения под действием давления нагнетаемой в крестовину смазки. Шлицевое соединение 6 смазывается с помощью масленки 5.

Максимальный угол между осями валов, соединенных карданными шарнирами неравных угловых скоростей, обычно не превышает 20°, так как при больших углах значительно снижается КПД карданных передач. Если угол между осями валов изменяется в пределах 0 …2%, то шипы крестовины деформируются иглами подшипников, и карданный шарнир быстро разрушается.

Рис. Детали карданного шарнира неравных угловых скоростей

В трансмиссиях быстроходных гусеничных машин часто применяются карданные передачи с карданными шарнирами типа зубчатых муфт, допускающими передачу вращающего момента между валами, оси которых пересекаются под углом до 1,5… 2°.

Карданные валы выполняют, как правило, трубчатыми, для чего применяют специальные стальные цельнотянутые или сварные трубы. К трубам приваривают вилки карданных шарниров, шлицевые втулки или наконечники. Для уменьшения поперечных нагрузок, действующих на карданный вал, осуществляют его динамическую балансировку в сборе с карданными шарнирами. Дисбаланс устраняют приваркой к карданному валу балансировочных пластин, а иногда установкой балансировочных пластин под крышки подшипников карданных шарниров. Взаимное положение деталей шлицевого соединения после сборки и балансировки карданной передачи на заводе обычно отмечается специальными метками.

Компенсирующее соединение карданной передачи обычно выполняют в виде шлицевого соединения, допускающего осевое перемещение деталей карданной передачи и состоящего из шлицевого наконечника, который входит в шлицевую втулку карданной передачи. Смазку вводят в шлицевое соединение из масленки или при сборке закладывают смазку, которую заменяют после длительного пробега ТС. Для защиты шлицевого соединения от вытекания смазки и загрязнения обычно устанавливают сальник и чехол.

При большой длине карданных валов в карданных передачах обычно применяют промежуточные опоры. Промежуточная опора, как правило, представляет собой прикрепленный болтами к поперечине рамы кронштейн, в котором установлен в резиновом упругом кольце шариковый подшипник, закрытый с обеих сторон крышками с сальниками и устройством для его смазывания. Наличие упругого резинового кольца позволяет компенсировать неточности сборки и перекосы подшипника, возможные при деформациях рамы ТС.

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

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

Карданные шарниры такой конструкции могут работать при углах между валами до 30…35°. Их недостатками являются необходимость точной фиксации валов в осевом направлении, а также высокие давления на контактных поверхностях, что снижает их долговечность и ограничивает применение таких карданных шарниров на полноприводных колесных машинах большой грузоподъемности. На них в приводе управляемых ведущих колес устанавливают карданные шарниры равных угловых скоростей шарикового типа с делительным рычажком или кулачковые, а также сдвоенные карданные шарниры неравных угловых скоростей.

На рисунке б показано устройство кулачкового карданного шарнира равных угловых скоростей, устанавливаемого в приводе управляемых ведущих колес автомобилей КамАЗ, «Урал» и др.

В вилках 7 и 11, связанных с валами (полуосями) привода колеса, могут поворачиваться кулачки 8 и 10, которые шарнирно соединяются между собой диском 9, входящим в их вырезы (пазы). При передаче вращения, когда валы привода расположены под углом (поворот управляемых колес), каждый из кулачков 8 и 10 поворачивается одновременно относительно вилки и реи диска. Оси отверстий вилок лежат в одной плоскости и совпадают со средней плоскостью диска 9. Эти оси расположены на равных расстояниях от точки пересечения осей валов и всегда перпендикулярны валам, поэтому точка их пересечения при любом положении вилок располагается в биссекторной плоскости. Вал внутренней вилки 11 шлицами соединяется с полуосевой шестерней дифференциала, а вал наружной вилки 7 — со ступицей колеса.

Кулачковые карданные шарниры могут работать при углах поворота до 50°. Благодаря большой контактной поверхности деталей, через которые передаются усилия, кулачковый карданный шарнир имеет небольшие размеры. Их основной недостаток — более низкий, чем у карданных шарниров, КПД и как следствие сильный нагрев при работе.

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

Карданные соединения

Карданные соединения используются в узлах машин и механизмов, где необходима передача крутящего момента на некотором расстоянии и под углом, или их расположение меняется относительно друг друга в процессе работы. Конструкция карданной передачи представляет собой один или два шарнира, валы и промежуточные опоры. Посадка на вал в соединении может быть представлена как круглое отверстие, отверстие со шпоночным пазом, квадратное отверстие или шестиугольное отверстие. Максимальный угол для передачи вращательного движения составляет 45°. Шарнирное соединение может быть основано на подшипниках скольжения, требующих уход и смазку, или на игольчатых подшипниках, менее требовательных к смазке узлов. Скорость передачи вращательного движения составляет при соединении на подшипниках скольжения —  ≤1000 об/мин (типы S, G/GB), на игольчатых подшипниках — ≤4000 об/мин (тип H).

Карданные соединения серии S

Неразъемные вилковые соединения — серия S является высокоточным карданным соединением с исключительно длительным сроком службы и конкурентной ценой.
Они изготовлены из нескольких компонентов и материалов:
• Те части, которые подвергаются высоким нагрузкам и износу, изготавливаются из стали NiCr, цементируются и закаливаются (R≥200 кг/мм², HRC 60)
• Мягкая сталь для внутренних узлов и наружной муфты, чтобы обеспечить фиксацию, прорезать шпоночную канавку, и т.д.

 Основная характеристика этих соединений – это абсолютное отсутствие стандартных подшипников скольжения: это обеспечивает жесткость шарнира и способствует преодолению тяжелых ударных нагрузок, разворотов и движения при больших крутящих моментах.

Карданные соединения серии G и H

Соединения в серия «G» предоставляются на скользящих опорных втулках (подшипниках скольжения), в то время как в серии «Н» на игольчатых подшипниках.

Соединения с подшипниками скольжения доступны в 2 вариантах:
-версии G по DIN 808
-версии GB по DIN 808/7551
Соединения с роликовыми подшипниками доступны в 2 вариантах:
-версии Н по DIN 808
-версии НВ по DIN 808/7551

 

Выбор карданного соединения.

Передача крутящего момента через карданное соединение при постоянной нагрузке без каких-либо воздействий на более или менее длительный период, в основном, зависит от числа оборотов в минуту и угла наклона ° двух осей.
На основе этого критерия разработаны диаграммы выбора карданного соединения.
Каждая кривая соответствует размеру кардана (внешний диаметр «D») и представляет собой крутящий момент, который может передавать карданное соединение в зависимости от скорости и рабочего угла °. Диаграммы могут быть прочтены точно, если угол (a°) 10°. Для более широких углов моменты уменьшаются, поэтому значения должны быть исправлены с помощью поправочных коэффициентов (F), относящиеся к углу, показанном в таблице.

 

Диаграмма для карданных соединений серий S-G

Диаграмма для карданных соединений серии H

Карданные передачи автомобилей — одновальные, двухвальные, многовальные. Назначение, типы, виды. Кардан на автомобилях высокой проходимости

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, взаимное положение которых может быть постоянным или меняться при движении автомобиля.

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.

Для соединения механизмов автомобиля применяются различного типа карданные передачи (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы карданных передач, классифицированных по различным признакам

Одновальные карданные передачи (рисунок 2, а) применяются на легковых автомобилях с короткой базой (расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4х2 для соединения коробки передач 1 с задним ведущим мостом 4. Такая карданная передача состоит из карданного вала 3 и двух карданных шарниров 2.

Рисунок 2 — Карданные передачи для автомобилей с различными колесными формулами

а, б — 4х2; в — 4х4; г, д — 6х6; 1 — коробка передач; 2 — карданный шарнир; 3 — карданный вал; 4, 7, 9 — ведущие мосты; 5, 8 — промежуточные опоры; 6 — раздаточная коробка; 10 — редуктор

Двухвальная карданная передача (рисунок 2, б) применяться на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4х2 для связи коробки передач с задним ведущим мостом. Передача включает в себя два карданных вала, три карданных шарнира и промежуточную опору 5. Эта карданная передача получила наибольшее распространение на легковых, грузовых автомобилях и автобусах ограниченной проходимости.

На автомобилях повышенной проходимости с колесной формулой 4х4 используются три одновальные карданные передачи (рисунок 2, в) для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой 6, а также раздаточной коробки с задним и передним 7 ведущими мостами.

На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6х6 (рисунок 2, г) и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная коробка соединяется с задним ведущим мостом двухвальной карданной передачей с промежуточной опорой 8. Связь коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним 9 ведущими мостами этих автомобилей осуществляется одновальными карданными передачами.

В автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6х6 и со средним проходным ведущим мостом (рисунок 2, д) для связи коробки передач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими мостами используются одновальные карданные передачи. При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора 10 среднего моста.

На тему о карданной передаче читайте также:

особенности моделей с карданом, производители велосипедов с карданной передачей

Велосипеды с карданным приводом не пользуются большой популярностью среди велосипедистов и редко встречаются на улицах городов. Однако с технической точки зрения, они являются не менее надёжным видом транспорта, чем модели с цепной передачей, и заслуживают особого внимания.

Немного истории

Велосипеды с карданом были изобретены очень давно – в конце XIX века. Так, в 1890 году английский изобретатель А. Фернхед придумал кардан и установил его на велосипед. На первых карданных моделях вал был спрятан в защитный кожух и находился над задней вилкой. Однако англичане не оценили технического открытия своего соотечественника, и уже в 1894 году автор продаёт своё изобретение американскому концерну Pope Manufactuping. В тот же год другим конструктором из Америки была подана заявка на патент аналогичного изобретения, и уже спустя 5 лет карданные байки вышли на пик популярности.

Одним из крупнейших производителей велосипедов с карданным валом стал автозавод Pierce Arrow Automobile, серийно выпускающий такие модели с 1910 года. Его продукция пользовалась популярностью не только среди рядовых граждан, но и в спортивной среде. Популярности велосипедам добавлял тот факт, что на них были выиграны несколько велогонок, из-за чего они какое-то время превосходствовали над цепными моделями.

В Европе карданные байки были также хорошо известны и пользовались хорошим спросом у широких масс. Доподлинно известно, что многие велоподразделения немецкой армии во времена Второй мировой войны были укомплектованы именно такими велосипедами. Не отставала от Европы и царская Россия, где с начала XX века был налажен выпуск карданных байков. Однако из-за Гражданской войны и двух революций их производство было остановлено.

Особенности конструкции

Устройство велосипеда с карданным валом заметно отличается от конструкции байков с цепной передачей. Такие модели не имеют привычных звёздочек и цепи, а крутящий момент от педалей на заднее колесо передаётся благодаря шестерням. Вал представляет собой прочную стальную трубку, которая жёстко сцепляется с шестерёнкой колеса. В итоге механизм не имеет сгибаемых элементов, что обеспечивает его прочность и простоту.

У классических байков цепь нуждается в регулярной чистке и смазке, быстро вытягивается и требует замены. Звёзды также подвержены износу и нуждаются в постоянном контроле. Карданный привод не требует никаких финансовых вложений, за исключением редкой смазки шестерён.

Помимо велосипедов, приводимых в действие физическими усилиями, современные производители наладили выпуск электровелосипедов с карданным приводом. Подшипникам, используемым в такой конструкции, не нужна смазка, а все детали изготовлены из особо прочного материала.

Это делает карданные байки гораздо надёжнее своих цепных собратьев, а ресурс карданной передачи оценивается в 50 лет.

Плюсы и минусы

Несмотря на то что модели с карданным приводом значительно проигрывают в популярности классическим образцам, рядом преимуществ они всё же обладают.

• Байки с карданом отличаются более высокой проходимостью за счёт клиренса (просвета между самой нижней точкой байка и землёй), из-за чего могут использоваться в качестве велосипедов для поездок по пересечённой местности и бездорожью. Такие модели не цепляют бордюры, а потому прекрасно подходят и для города.
• Благодаря отсутствию звёздочек и цепи, отсутствует риск выпачкать или разорвать штаны.
• Карданные передачи очень надёжны, редко требуют ТО и не нуждаются в регулировке. Первое обслуживание проводят через 30 тысяч км пробега, притом что на цепных образцах – каждые 2-5 тысяч.
• Трансмиссия байков надёжно защищена от грязи, воды и песка – бича всех цепных моделей.
• Ввиду отсутствия большого количества подвижных деталей, задняя подвеска отличается точной работой и сбалансированностью.

Среди недостатков велосипедов с карданным приводом отмечают большой вес: в среднем такой байк весит около 17 кг, что на 1-3 кг больше веса аналогичных моделей с цепным приводом. Обращается внимание и на небольшое количество передач (от 3 до 8), а также невозможность самостоятельного ремонта в случае поломки. При более детальных исследованиях была обнаружена потеря мощности байка в сравнении с традиционными образцами, которая составила около 3%.

Если же карданный велосипед не принимает участия в велогонках, то эта потеря не является столь принципиальной. Многие потребители отмечают и высокую стоимость карданных образцов, однако, затраты со временем окупаются минимальными вложениями в техобслуживание. Таким образом, можно сделать вывод, что в условиях, требующих от байка скоростных качеств, безусловным лидером является цепной велосипед.

Зато при поездках на дачу и неторопливой езде по городу и по бездорожью карданный байк будет на высоте.

Производители

Выпуском велосипедов с карданным приводом занимается мало производителей, что объясняется маркетинговыми рисками и низкой популярностью образцов. Однако некоторые компании довольно успешно выпускают и продвигают на рынок свою продукцию, которая, несмотря на скептицизм большинства байкеров, имеет своих поклонников.

• Самой популярной компанией по производству карданных байков является Alpine. Предприятие выпускает надёжные велосипеды, главным достоинством которых является бесшумная работа шестерен, лёгкий ход и долгий срок эксплуатации. Большинство байков оснащены планетарной втулкой, обеспечивающей переключение 7 передач. Довольно популярной является модель Alpine Bike 30M, которую отличает хороший накат, отсутствие постороннего шума при езде и плавность хода. Вал требует минимального ТО и довольствуется 50 г масла в год. Байк оснащён задним багажником, крыльями и сиденьем с пружинами.

Ресурс трансмиссии составляет 50000 км.

• Компания Eltreco занимается выпуском электровелосипедов с карданным приводом, которые пользуются большим успехом у жителей крупных городов. Популярность моделей обусловлена складной конструкцией некоторых моделей (Patrol Cardan и Master Cardan), высоким моторесурсом электродвигателя и общей надёжностью конструкции.

• Чуть менее известна продукция компаний Mifa и Dynamic Bicycles, выпускающих качественные карданные байки, предназначенные для городских и загородных прогулок.

Видеообзор велосипеда с карданным приводом вы можете посмотреть ниже.

Велосипед с карданным приводом (байк с карданом)

Время чтения: ~7 минут Автор: Вероника Прохорова 477

Карданный привод на велосипеде не требует наличия цепи и звёзд, что улучшает герметичность конструкции трансмиссии. Усилие с системы на колесо проходит с помощью специального вала и конических зубчатых передач. Такой привод был изобретён ещё в конце 19 века, но сейчас он плохо распространён ввиду сложности производства. Раньше такие велосипеды имели только одну передачу, однако сейчас разработали и такие велосипеды с карданным приводом, у которых могут переключаться конические шестерни, то есть может меняться передаточное число.

Кардан обычно используется в городских велосипедах. В маунтинбайке он совсем не распространён из-за невозможности ремонта трансмиссии в полевых условиях.

История развития

Первые велосипеды на карданном приводе были созданы около 100 лет назад. А. Фернхед изобрёл карданный механизм, который расположил под задним треугольником рамы. Через десятилетие карданные велосипеды приобрели огромную популярность. В 1910 году компания Pierce Arrow Automobile начала производить их серийно. Карданные байки быстро раскупались, а затем райдеры на них стали завоёвывать призовые места на соревнованиях.

Преимущества

• Отсутствие проблем с цепью. Если она рвётся, пачкает штаны, рвёт одежду, постоянно слетает и так далее, то у велосипеда с карданным валом таких проблем нет.
• Меньшая склонность к поломкам. Это связано с тем, что у рассматриваемой передачи меньше трущихся и вращающихся частей.
• Долговечность. Опять же за счёт более надёжной конструкции трансмиссии.
• Закрытая карданная передача реже требует ТО и регулировок. Она не подвержена влиянию погодных условий и механических повреждений.
• Большее расстояние от привода до земли, что позволит входить в более резкие повороты и ездить по гористой местности.
• В отличие от цепной передачи, здесь можно переключать скорости, стоя на месте. Для первой нужно время, чтобы цепь перекинулась с одной звезды на другую, у последней же это время сведено к минимуму.

Недостатки

• Карданная передача прибавляет массу на 1–3 килограмма.
• Сложность ремонта в полевых и домашних условиях.
• Меньшее количество скоростей, чем на мультиспидах с цепной передачей. Это вызвано тем, что несколько конических зубчатых передач занимают много места и значительно прибавляют вес байку. Поэтому количество скоростей у велосипеда с валовым приводом всего около 7–8.
• Высокая стоимость.

Отличия от цепных велосипедов

Цепная и карданная передача конкурируют между собой. Что же выбрать?

Цепь требует постоянного обслуживания: замены смазки, настройки переключателей или даже смены петуха.

КПД этих двух передач почти не отличаются.

Безопасность карданной трансмиссии по сравнению с цепной позволит вам выезжать на длительные велопрогулки как по дороге, так и по пересечённой местности.

Где купить

Карданные велосипеды очень редкие. Не в каждом магазине такие байки продаются, и даже не в каждом втором. Поэтому лучше всего заказывать их в интернет-магазинах. Минусом покупки в Интернете является то, что вы не можете пощупать байк, прокатиться на нём. Если вы всё же решили заказывать, обязательно обратите внимание на ростовку велосипеда и его назначение.

Основные производители

Наиболее известными фирмами-производителями велосипедов с карданным приводом считаются следующие.

Alpine Bikes

Эта кампания производит как цепные, так и карданные велосипеды. Это очень крепкие и надёжные байки, не требующие постоянного обслуживания.

Карданный привод Alpine наиболее надёжный, но он проигрывает в весе.

Отзывы владельцев об Alpine Bike 30M говорят о том, что это тяжёлый, но очень прочный велосипед. Радует хороший накат, плавный ход и отсутствие посторонних шумов при езде. Для работы вала необходимо всего около 50–70 граммов масла, которое достаточно менять лишь раз в год. Кардан вращается в заднем пере и передаёт усилие на планетарную втулку. Качественная втулка Nexus Inter8 чётко работает. Очень удобно, что при езде не надо следить за переключателями и положением цепи. Ресурс трансмиссии – не менее 50 тысяч километров. Велосипед готов служить вам долго!

Зимой на цепной передаче нежелательно переключать скорости, а кардан работает отменно в любых условиях

Привод не скрипит и не люфтит, всё отлично после нескольких тысяч километров. КПД кручения педалей возрос, достаточно легко разогнать байк. Alpine Bike 30M явно не для гонок, а создан, скорее всего, для туристов, ведь на нём установлен задний багажник, полноразмерные крылья, сидушка с пружинами и тормоза типа V-brake.

Eltreco

Фирма Eltreco разработала не просто байк с карданной передачей, а велогибрид, работающий от электромотора. На нём вы можете прекратить педалирование, если устали, но при этом продолжать движение. Рассмотрим велосипед Eltreco Patrol Кардан 28”.

Большие 28-дюймовые колёса положительно сказываются на инертности, поэтому он отлично подходит для длительных поездок. Шины с агрессивным протектором и антипрокольным покрытием обеспечивают хорошее сцепление с земляным или дорожным покрытием в любую погоду.

Этот стильный и удобный городской велосипед практически не имеет конкурентоспособных аналогов

Ещё одно достоинство – складная рама. У вас не возникнет проблем с транспортировкой байка. Рама сделана из алюминия 6061. В местах швов и крепления аккумулятора она дополнительно усилена, что придаёт конструкции отличную надёжность.

Карданный привод резко и быстро переключает скорости, а также не требует частых переборок и обслуживания. Мастер поможет вам выполнить первоначальную настройку трансмиссии, а затем надо будет лишь менять масло по мере необходимости.

Качественная покраска в стиле милитари имеет хорошую устойчивость к любым погодным условиям и не выгорает на солнце. Байк рассчитан на райдера, чей вес не превышает 110 кг. Вес самого велосипеда – 26 кг.

На этом электробайке можно ездить только от аккумулятора или только за счёт вращения педалей, а можно и совместить эти режимы, помогая своим мышцам электромотором.

Очень цепкие дисковые тормоза от японской фирмы Shimano никогда не подведут в ответственный момент!

В общем, Eltreco Patrol Кардан 28” – это то, что нужно для езды по городу или велопутешественнику, ведь в байке сочетаются качества, необходимые для быстрой езды по дороге и длительных поездок.

Как вы уже поняли, карданные байки нужны для катания по городу, причём они не требуют с ними возиться, смазывать трансмиссию каждые 100 км и ремонтировать. Для человека, который просто хочет кататься, а не копаться в велосипеде, такой байк – идеальный вариант!

загрузка…