Карданна передача

Карданная передача
Карданна передача
Не забуваємо дивитися відео в пості
Карданні передачі використовуються в багатьох як вантажних, так і легкових автомобілях. А якщо врахувати різну сільськогосподарську техніку, то там карданна передача знайшла досить широке застосування.
Як відомо, підвіска автомобіля має рухоме кріплення, тому як провідні, так і керовані колеса машини мають можливість переміщатися щодо кузова в вертикальній площині. Проте силовий агрегат і коробка передач мають еластичне, але досить жорстке кріплення до кузова автомобіля. Тим не менш, коробка передач і ведучі колеса пов'язані один з одним. І ця зв'язок здійснюється за допомогою карданної передачі.
Основним призначенням карданної передачі є передача обертання від силового агрегату через КПП до провідним колесам машини, які до того ж можуть бути і керованими. Карданна передача забезпечує жорстку зв'язок коліс і вихідного валу КПП і не перешкоджає роботі підвіски. Іншими словами, карданна передача автомобіля дозволяє передати крутний момент при змінній співвісності зчленованих агрегатів.
Пристрій карданної передачі
Карданна передача являє собою ведучий і ведений вали, які з'єднані гнучким шарніром. Гнучке шарнірне з'єднання дозволяє безперешкодно передавати обертання при деякій зміні кута між двома валами. За типом шарнірного з'єднання існують два різновиди карданних передач:
• застарілі шарніри нерівних кутових швидкостей;
• більш сучасні шарніри рівних кутових швидкостей.
Карданна передача, заснована на шарнірах нерівних кутових швидкостей, найбільш часто застосовується для з'єднання вихідного валу і ведучого моста у задньопривідних як легкових, так і вантажних автомобілях. Крім цього, такі шарніри використовують для під'єднання роздавальних коробок і іншого допоміжного устаткування. Більш досконалі в конструктивному плані шарніри рівних кутових швидкостей, використовуються в сучасних передньо - і повнопривідних автомобілях. За допомогою таких карданних передач здійснюється з'єднання провідних коліс машини з диференціалом ведучого моста.
Шарнір неоднакових кутових швидкостей
Карданна передача з шарнірами нерівних кутових швидкостей має в конструкції такі елементи:
• провідні, ведені і проміжні карданні вали;
• хрестовини (шарніри);
• підвісні і проміжні опори.
Безпосередньо шарнір складається з двох так званих вилок, розташованих на валах і хрестовини – з'єднувального елемента вилок. У зібраному стані, вилки валів розташовані відносно один одного під кутом в 90° і з'єднує їх хрестовина, яка має на кінцях чотири чашки з голчастими підшипниками. Наявність голчастих підшипників забезпечує нормальне функціонування шарніра при різних кутах відхилення валів. Однак найбільший кут між валами для шарніра нерівних кутових швидкостей зазвичай становить не більше 20°. Підшипники заповнюються при складанні пластичним змащенням, яка розрахована на весь термін служби.
Якщо розглянути для прикладу карданну передачу задньопривідного автомобіля ВАЗ, то в її конструкції є два шарніра, проміжний вал і підвісна опора проміжного вала. В силу своєї, так би мовити, недосконалої конструкції, шарніри нерівних кутових швидкостей не має конструктивної можливості забезпечити постійне (з постійною швидкістю) обертання веденого вала по відношенню до ведучого. За один оборот шарніра, ведений вал двічі запізнюється і двічі обганяє ведучий вал. Крім того, варто врахувати, що нерівномірність обертання безпосередньо залежить від кута між валами, чим він більше, тим більше виражена нерівномірність. Однак для усунення даного недоліку встановлюється другий аналогічний шарнір і проміжний вал з опорою. Другий шарнір компенсує і вирівнює швидкості обох валів.
Шарнір рівних кутових швидкостей (ШРУС)
Карданна передача з шарнірами рівних кутових швидкостей, яку частіше називають ШРУС, має більш досконалу конструкцію і забезпечує обертання валів з постійною швидкістю відносно один одного незалежно від мінливого кута між осями обертання. Карданна передача з такими шарнірами має практично аналогічне пристрій:
• провідні, проміжні і ведений вали;
• ШРУС;
• з'єднувальні елементи.
Як вже було сказано, ШРУС має дещо іншу конструкцію, ніж з'єднання з хрестовиною. Найбільш поширений кульковий ШРУС складається з наступних елементів:
• корпус шарніра;
• обойма;
• сепаратор;
• кульки;
• стопорні кільця,
• хомути і пильовик (захисний чохол).
Корпус ШРУСа має сферичну форму внутрішньої порожнини, в якій є проточки для кульок. Корпус відлитий заодно з хвостовиком, який призначений для приєднання до маточини колеса або до коробки передач. Обойма ШРУСа також має проточки для кульок і отвір для кріплення на проміжному валу. Сепаратор, як і в звичайному підшипнику, утримує кульки у потрібному положенні. За рахунок проточек в корпусі і обоймі, шарнір здатний рівномірно передавати обертання при кутах відхилення валів до 35°.
ШРУС має набагато більший термін служби, ніж шарнір з хрестовинами в конструкції. Головною умовою довгострокової служби є наявність герметичного пильовика і достатня кількість особливої пластичного мастила всередині шарніра. При пошкодженні захисного пильовика, ШРУС втрачає герметичність, втрачає мастило і дуже швидко виходить з ладу.
Застосування шарнірів рівних кутових швидкостей
Як вже було сказано вище, Шруси найбільш часто застосовуються для з'єднання провідних коліс і диференціала ведучого моста, який змонтований в картері коробки перемикання передач (у випадку з передньопривідним автомобілем). Привідний вал передньопривідного автомобіля має в конструкції два ШРУСа. Однак два шарніра необхідні не для компенсації обертання, як у випадку з шарнірами на хрестовині, а для забезпечення переміщення коліс у вертикальній площині і їх повороту.
У задньопривідних автомобілях Шруси також знайшли собі застосування. Як відомо, задній міст автомобіля має досить громіздку і важку конструкцію. На сучасних автомобілях імпортного виробництва замість заднього моста у вигляді балки встановлюється малогабаритний і легкий корпус з диференціалом, який з'єднується з провідними колесами допомогою ШРУСов. Крім того, така конструкція дозволяє реалізувати повноцінну незалежну задню підвіску.
08:52
4
RSS