Принцип работы карданной передачи: Карданный вал – Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля — Cheholshop.ru

Содержание

Что такое карданная передача. Принцип работы, строение и основные неисправности

ЧТО ТАКОЕ КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА. ПРИНЦИП РАБОТЫ, СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется карданной передачей, известной в народе, как крестовина системы трансмиссии автомобиля, для чего она нужна и какими особенностями обладает эта деталь относящаяся к коробке передач. Расскажем про то, какие задачи и функции выполняет крестовина, как устроена карданная передача, из каких элементов состоит и насколько надежна такая система. Кроме того, поговорим о том, какие существуют разновидности карданной передачи и какими преимуществами с недостатками обладает устройство. В заключении мы обсудим основные поломки, которые могут возникать с карданной передачей, а также как можно самостоятельно диагностировать узел на исправность и какой срок службы системы, при правильной эксплуатации автомобиля.

Карданным валом или крестовиной называется специальный механизм, который передает крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и обладающими возможностью взаимного углового перемещения. Говоря более простым языком, карданная передача (крестовина) в автомобиле, обеспечивает передачу крутящего момента от трансмиссии (раздаточной коробки передач) к ведущим мостам при стандартной компоновки машины или полноприводной, в случае всех четырех ведущих колес. Карданная передача относится к деталям трансмиссии автомобиля и играет одну из ключевых ролей при создании привода колес на заднюю ось.

ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Стоит понимать, что карданная передача обладает существенным недостатком, с чего мы и хотим начать наш рассказ. Недостаток заключается в несинхронности вращения валов, то есть тогда, когда первый вал вращается равномерно, то второй — нет. При этом происходит увеличение угла между валами во время вращения. Таким образом, данный нюанс, ограничивает возможность применения карданной передачи во многих устройствах, на примере трансмиссий автомобилей с передним приводом, так как в переднеприводных машинах крестовина не способна передавать крутящий момент на поворотные колеса. Частично такой недостаток может быть нивелирован применением на одном валу парных шарниров, которые повернуты на 1/4 оборота друг к другу. Заметим, что там, где требуется синхронность то, как правило, применяется не карданная передача или крестовина, что одно и тоже, а специальный шарнир с равными угловыми скоростями, он же шрус. Шрус является более совершенным механизмом, нежели карданная передача, однако при этом имеет более сложную конструкцию при том же назначении.

1. Особенности и устройство карданной передачи автомобиля

Главной особенностью карданной передачи является то, что используется она только на автомобилях с задним приводом с целью передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к ведущей или главной передаче под «плавающим» углом. Чтобы понимать, как функционирует карданная передача, необходимо знать, как она устроена, то есть из каких деталей и механизмов состоит.

В свой состав карданная передач включает следующие элементы и механизмы:
— Передний и задний валы;

— Промежуточная опора с подшипником;

— Шарниры с вилками и крестовинами;

— Шлицевое сочленение;

— Эластичная муфта

Ниже на схематическом изображении наглядно показан принцип работы карданной передачи и основные детали узла.

Итак, чтобы понять, как работает на практике карданная передача, нужно понимать, что кузов автомобиля перемещается относительно заднего моста вверх-вниз, прыгая на неровностях дорожного полотна, при этом происходит изменение угла между передним и задним валом карданной передачи (примерно на 10-15 градусов), а также главной передачей, которая расположена в области заднего моста транспортного средства.

Исходя из вышесказанного, задний вал карданной передачи не может быть, как многие считают обычной жесткой трубой без сочленений. Данный механизм обладает двумя шарнирами, которые обеспечивают передачу крутящего момента без рывков и толчков от трансмиссии к главной передаче при различных вибрациях машины передвигающейся по дороге. В свою же очередь, вилки с шарнирами, а также крестовинами дают возможность крутящему моменту передаваться под меняющимся углом.

При движении транспортного средства в результате колебаний кузова, расстояние от коробки передач до заднего моста является переменным показателем. Когда происходит перемещение кузова автомобиля вверх, то карданная передача должна, в какой то степени удлиняться, а когда несущий элемент машины наоборот идет вниз, то механизм, как бы укорачивается. Вот именно эти процессы и происходят в шлицевом сочленении, то есть они удлиняются и укорачиваются, но не сами жесткие трубы, а их суммарная длина.

2. Основные неисправности и признаки износа карданной передачи

Первыми симптомами неисправности карданной передачи является появление шумов, стуков и вибрации со стороны днища при движении автомобиля. Эти сигналы говорят о том, что в следствие высокого износа, из строя начинают выходить шарниры, промежуточные опоры и происходит или уже произошла деформация валов. Как правило, такого рода неисправности устраняются только при помощи замены изношенных деталей новыми, восстановлению они не подлежат.

Когда у автомобиля имеется повышенный износ шарниров или подшипников, то в большинстве случаев становится слышен характерный трескающий или щелкающий посторонний звук при трогании машины с места и переключении передач. Что касается валов с шаровыми шарнирами, то такие звуки могут быть также слышны при вывороте передних колес на максимальные углы. В том случае, если изношенность подшипника промежуточной опоры карданного вала автомобиля с задним приводом достигает своего предела, то появляется четкий звук треска под днищем и при этом будет ощущаться вибрация по кузову. Как правило, в большинстве случаев звуки треска и вибрация у изношенных механизмов появляются в шарнирах с равными или неравными угловыми скоростями.

Справочно заметим, что карданные валы должны быть всегда очень точно отбалансированы, а также иметь четкую развесовку, так как они вращаются на высоких скоростях и обеспечивают необходимых показатель крутящего момента. В том случае, если при функционировании приводного вала заметны проблемы, то это будет довольно сильно влиять на управляемость транспортного средства. Как правило, при неисправностях ранее описанных механизмов, симптомы которые отражаются на поведении машины будут однозначно указывать водителю на надобность устранения поломок карданной передачи и возможно приводного вала. Что касается вибраций, которые мы описали, то чаще всего при неисправностях в карданной передачи они появляются в нижней части машины в районе средней области днища.

Чтобы наверняка убедиться в наличии вибрации и следовательно неисправности карданной передачи, а именно шарниров или втулок, необходимо прикоснуться к трубе в области сочленения. Если вибрация будет отдавать в руку, то поломка очевидна. Шумы, как правило, появляются в виде следствия разрушения узла. Кроме того, при сильном износе втулок, опорного подшипника или карданных шарниров механизма, вращение приводного вала может быть значительно затрудненным или вовсе нарушенным. Характерным симптомом серьезных проблем с карданной передачей является громкий грохот, лязг или скрежет в нижней части машины. При появлении таких симптомов, нужно, как можно оперативней произвести тщательную диагностику и дальнейший ремонт карданного вала.

Видео обзор: «Что такое карданная передача. Принцип работы, строение и основные неисправности»

В заключении отметим, если автомобиль эксплуатируется по правилам и в щадящем режиме, то в большинстве случаев такие детали, как шарниры карданного вала способны отслужить не менее 55-65 тысяч километров пробега. Что касается самих труб и валов кардана, то они могут ходить не один десяток лет, как говорится способны пережить даже двигатель с кузовом. Однако, если в процессе эксплуатации автомобиля было сильное механическое воздействие на данный элемент системы, то есть произошло искривление или деформация вала с шаровыми шарнирами, то менять поврежденные детали рекомендуется в сборе.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

характеристики, описание и устройство. Карданная передача, принцип работы, преимущества и недостатки

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.

Одновальные карданные передачи применяются на легковых автомобилях с короткой базой (база — расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4×2 для соединения коробки передач с задним ведущим мостом. Такая карданная передача состоит из карданного вала3 и двух карданных шарниров

Двухвальная карданная передачаприменяется на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4×2 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 4×4 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 6×6 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 среднимведущими 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.

, а к другому — наконечниксо шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой, приваренной к вилкекарданного 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.

27 Назначение, классификация и общий принцип работы карданной передачи.

• 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	с шарн равн угловых скоростей

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 4×2 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 4×4 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 6×6 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.

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.

Принцип работы карданной передачи | Изучение устройства автомобиля AvtoLegko.ru

Коробка передач через картер сцепления связана с двигателем и по отношению к кузову автомобиля занимает определенное неподвижное положение. Задний же мост, в котором смонтирована главная передача, подвешен к раме или кузову автомобиля при помощи листовых рессор или пружин. При прогибе рессор задний мост изменяет свое положение, поэтому соединять коробку передач и задний мост между собой жестко нельзя. Для передачи крутящего момента от ведомого вала коробки передач ведущему валу главной передачи под изменяющемся углом и служит карданная передача.

Карданная передача у большинства легковых автомобилей состоит из одной тонкостенной стальной трубы и двух шарниров- карданов.

Одни из карданов соединен с трубой при помощи шлицев, что позволяет карданному валу несколько изменять при движении автомобиля свою длину.

Устройство кардана и принцип работы карданной передачи показаны на рис. 36. На крестовину кардана ставят проушинами две вилки: одна является частью трубы карданного вала, другая частью фланца. После этого в проушинах размещают игольчатые подшипники в обоймах. Они охватывают шейки крестовины и закрепляются в проушинах стальными стопорными кольцами. При наличии таких карданов передача способна передавать вращение под различными, изменяющимися при движении автомобиля углами.

Такая передача из-за большой длины карданного вала часто вибрирует. Кроме того, пол кузова некоторых легковых автомобилей имеет арку для карданного вала, а это создает неудобства для пассажиров. Поэтому на легковые автомобили стали ставить карданную передачу с укороченным карданным валом. Коробка же передач осталась на своем месте. Получился разрыв между ведомым валом коробки передач и передним фланцем карданной передачи. Для компенсации этого разрыва нужен был дополнительный вал.

Так появился у карданной передачи промежуточный вал, передний конец которого при помощи кардана связан с ведомым валом коробки передач, а задний конец — с передним концом карданного вала при помощи шлицевого соединения и кардана. При этом задний конец проходит через шариковый подшипник опоры — кронштейна, жестко закрепленного снаружи на днище кузова. Пол кузова стал более ровным, возможности появления вибраций карданной передачи уменьшились.

Неисправности в карданной передаче заключаются в ослаблении затяжки болтов крепления фланцев карданов, в износе деталей карданов и, в частности, подшипников, из шлицевого соединения карданного вала. Эти неисправности вызывают «шум» и даже стук при работе карданной передачи, и их надо устранять, так как это опасно для движения автомобиля.

Игольчатые подшипники смазывают автотракторным трансмиссионным маслом при помощи шприца, используя отдельные масленки, установленные на крестовинах карданов. Шлицевое соединение карданных валов смазывают солидолом через пресс-масленку. Сроки смазки указываются в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Устройство и работа карданной передачи

Категория:

Автомобили Камаз Урал

Публикация:

Устройство и работа карданной передачи

Читать далее:

Устройство и работа карданной передачи

На автомобиле КамАЗ-5320 карданная передача обеспечивает привод к среднему ведущему мосту и привод к заднему мосту II, которые связаны через проходной средний ведущий мост, выполняющий функции промежуточной опоры.

Каждая из передач состоит из карданного вала, переднего карданного шарнира, соединенного с карданным валом шлицевым соединением, и заднего карданного шарнира, имеющего фланцевое соединение с ведущим валом межосевого дифференциала (картером дифференциала), а для заднего моста — с ведущим валом главной передачи. На автомобиле применена карданная передача открытого типа.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 4.18. Карданная передача автомобиля КамАЗ-5320:
I — карданная передача к среднему ведущему мосту; II — карданная передача к заднему мосту; 1, 4 — карданные шарниры; 2 — шлицевое соединение; 3 — карданный вал; 5 — средний ведущий мост; 6 — задний ведущий мост

Устройство карданной передачи показано на рис. 4.19. На одном конце трубчатого карданного вала приварена вилка, на другом — шлицевая втулка. Карданные валы тщательно динамически балансируются. Дисбаланс устраняют балансировочными пластинами, которые приваривают к концам трубы вала и шлицевой втулки. Правильное взаимное положение вилки с шлицевым валом относительно карданного вала в сбалансированном комплексе отмечается выбитыми на них стрелками, которые надо совмещать при сборке карданной передачи.

В карданной передаче автомобиля КамАЗ-5320 применены жесткие карданные шарниры неравных угловых скоростей открытого типа. Каждый такой шарнир состоит из двух вилок — вилки с фланцем и вилки с шлицевым валом. В расточках вилок установлена крестовина, относительно шипов которой вилки могут поворачиваться. Возможность поворота вилок относительно взаимно перендикулярно расположенных шипов крестовины обеспечивает передачу вращения (крутящего момента) от одного вала к другому при переменном угле между валами. Вилка фланцем крепится к фланцу вторичного вала коробки передач. Вилка шлицевым валом соединяется со шлицевой втулкой карданного вала. Шлице-вое соединение карданного вала герметичное. Смазка во внутренней полости вала удерживается от вытекания заглушкой, а также резиновым и войлочным кольцами, которые прижимаются гайкой сальникового устройства.

Шарнирное соединение вилок с крестовиной выполнено на игольчатых подшипниках. В стакане размещены игольчатые подшипники, внутренней беговой поверхностью которых служат шипы крестовины. Каждый стакан подшипника крестовины зафиксирован в вилке от проворачивания и смещения в осевом направлении. Через сверления в шипах крестовины к подшипникам подводится смазка. В центре крестовины имеется масленка. В полости подшипников смазка удерживается комбинированным уплотнением, которое состоит из резинового самоподжимного сальника радиального уплотнения и двухкромочного торцевого сальника, напрессованного на шип крестовины. Все карданные шарниры одинаковы по общему устройству, но у заднего конца карданного вала нет шлицевого соединения.

Рис. 4.19. Устройство карданной передачи

Рис. 4.20. Карданная передача автомобиля Урал-4320:
1 — передача к раздаточной коробке; 2,4,6 — валы передачи к лебедке; 3,5 — промежуточные опоры карданной передачи к лебедке; 7 — передача к заднему мосту; 8 — передача к среднему мосту; 9 — передача к переднему мосту

Карданная передача автомобиля Урал-4320 (рис. 4.20) состоит из передачи к раздаточной коробке, передачи к среднему, заднему и переднему ведущим мостам. После модернизации главных передач среднего и заднего ведущих мостов Урал-4320 карданные валы привода к ним укорочены по сравнению с машинами предшествующего выпуска. Кроме того, от раздаточной коробки крутящий момент передается к лебедке карданной передачей, состоящей из трех валов с карданными шарнирами и двух промежуточных опор.

Карданная передача автомобиля КамАЗ-4310 по общей схеме аналогична карданной передаче автомобиля Урал-4320 и состоит из четырех карданных валов: вала между коробкой передач и раздаточной коробкой, валов привода переднего, среднего и заднего ведущих мостов. Карданная передача открытого типа по устройству также аналогична описанной Еыше для автомобиля КамАЗ-5320, но отличается размерами валов, присоединительными фланцами и усиленной защитой шлицевых соединений от попадания влаги и грязи.

Карданные передачи необходимо собирать таким образом, чтобы неподвижные и скользящие вилки карданов валов располагались в одной плоскости. Для этой цели на шлицевых втулках карданных валов и скользящих вилках выбиты стрелки. Необходимо эти стрелки совмещать.

Балансировка карданных валов привода к ведущим мостам осуществляется приваркой балансировочных пластин. Карданная передача между коробкой передач и раздаточной коробкой балансируется установкой балансировочных пластин иод стопорную пластину болтов крепления опорной пластины на вилках.

Рекламные предложения:

Читать далее: Карданный привод ведущих управляемых колес переднего моста автомобилей Урал-4320 и КамАЗ-4310

Категория: — Автомобили Камаз Урал