Рассказываем о разных видах передач под углом, от простой крестовины до замысловатых шариков Бендикс

Карданная передача — устройство, назначение, виды передач, работа

Предназначение карданной передачи

С началом своего движения автомобиль заставляет двигаться все свои узлы и агрегаты, в том числе и свою трансмиссию. Так как она находится в постоянном движении, соответственно взаимное месторасположение отдельных ее деталей может изменяться.

Неровное дорожное покрытие провоцирует колебание ведущих мостов, связанных подвеской. Рама и кузов автомобиля также совершают некоторые движения, как результат воздействия внешних факторов. Соответственно, могут смещаться относительно друг друга и оси валов агрегатов, которые передают крутящий момент от двигателя автомобиля к ведущим колесам.

Эта система агрегатов называется карданной передачей и предназначена она для того, чтобы уравновесить колебательные движения механизмов автомобиля для спокойной передачи крутящего момента.

В зависимости от автомобиля карданная передача может соединять такие механизмы:

  • коробку передач и раздаточную коробку;
  • коробку передач и главную передачу ведущего моста;
  • главные передачи заднего и среднего ведущих мостов;
  • полуоси и передние ведущие колеса;
  • главную передачу и ведущие колеса.

Строение карданных передач в разных автомобилях одинаково, отличия лишь в размерах агрегатов или в форме отдельных элементов.

Конструкция карданной передачи

Карданную передачу составляют такие элементы:

  • шарниры карданные;
  • основной и промежуточный валы;
  • промежуточная опора с подшипником;
  • эластичная муфта;
  • соединительные механизмы.

Схема карданной передачи, автомобиль ГАЗ-3302 Газель:
1 — хвостовик скользящей вилки; 2 — грязеотражатель скользящей вилки; 3 — скользящая вилка; 4 — вилка промежуточного карданного вала; 5 — промежуточный карданный вал; 6 — грязеотражатель; 7 — промежуточная опора; 8 — защитное кольцо; 9 — подшипник промежуточной опоры; 10 — защитное кольцо; 11 — шлицевая вилка; 12 — П-образная пластина; 13 — стопорная шайба; 14 — крестовина; 15 — вилка заднего карданного вала; 16 — задний карданный вал; 17 — фланец ведущей шестерни главной передачи; 18 — задний карданный шарнир; 19 — игольчатый подшипник; 20 — стопорное кольцо; 21 — болт; 22 — уплотнительное кольцо.

Итак, разберем устройство карданной передачи

Эластичная муфта в этой конструкции поглощает резкие рывки и вибрационные движения.

Схема эластичной муфты:
1 — муфта эластичная; 2 — фланец промежуточного вала коробки передач; 3 — грязевой отражатель; 4 — промежуточный вал коробки передач; 5 — гайка; 6 — уплотнитель центрирующего кольца; 7 — кольцо центрирующее; 8 — вкладыши муфты эластичной; 9 — болт; 10 — пробка; 11 — фланец переднего карданного вала; 12 — манжета; 13 — шлицевой конец переднего карданного вала.

С помощью двух фланцев муфта соединяет коробку переключения передач и передний карданный вал. Эти два механизма совмещаются с помощью центрирующего кольца на валу коробки передач и центрирующей втулки, которая находится во фланце карданного вала.

Карданные валы созданы из стальной трубы. Передний вал оборудован шлицевыми наконечниками, а задний — вилками карданных шарниров.

Промежуточная опора представляет собой шариковый подшипник, который установлен в кронштейне внутри резиновой изоляционной подушки.

Карданный шарнир состоит из двух вилок, соединенных между собой крестовиной. Сами вилки закреплены на карданных валах. На полых шипах крестовины находятся игольчатые подшипники с уплотнительными кольцами.

Типы карданных передач

Главную роль в карданной передаче выполняет карданный шарнир, в зависимости от конструкции которого выделяют такие типы карданных передач:

  • передача с шарниром равных угловых скоростей;
  • передача с шарниром неравных угловых скоростей;
  • передача с полу карданным упругим шарниром;
  • передача с полу карданным жестким шарниром.

По количеству валов карданные передачи могут быть: одновальные, двухвальные и многовальные, а по количеству шарниров — одношарнирные, двухшарнирные и многошарнирные.

Работа карданных передач

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей, как правило, используется в автомобилях с передним приводом для соединения коробки передач с ведущими колесами. Этот механизм состоит из двух шарниров (внешнего и внутреннего), которые соединяются приводным валом.

Схема шарнира равных угловых скоростей (ШРУС):
1 — хомут;2 — полуось; 3 — грязезащитный чехол («пыльник»); 4 — хомут; 5 — сепаратор; 6 — обойма; 7 — малая полуось; 8 — корпус шарнира; 9 — стопорное кольцо; 10 — шарик; 11 — конусное кольцо; 12 — пружинная шайба.

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) имеет сферический корпус, внутри которого находится обойма. В обойме и корпусе расположены канавки, по которым передвигаются металлические шарики. Представленная конструкция позволяет равномерно передавать крутящий момент, даже несмотря на изменяющийся угол наклона механизмов.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей в зависимости от расстояния, на которое надо передать крутящий момент имеет один или два карданных вала. Если используется два вала, то первый вал называется промежуточным, а второй — задним карданным валом. Валы соединяются с помощью промежуточной опоры, которая прикреплена к кузову автомобиля.

Читайте также:  Renault Dokker 2018-2019 - фото и цена, видео, характеристики Рено Докер

Шарнир неравных угловых скоростей представляет собой две вилки, расположенные друг к другу под углом 90 градусов, крестовину и соединительные элементы (болты, муфты, фланцы). Подшипники, в которых вращается крестовина, вставлены в специальные отверстия вилок.

Представленная карданная передача отличается тем, что в процессе работы крутящий момент движется неравномерно, то есть за один цикл ведомый вал два раза отстает и два раза опережает ведущий вал, поэтому здесь применяется как минимум два шарнира — по одному на каждом конце вала.

Карданная передача с полу карданным упругим шарниром обеспечивает перемещение крутящего момента между двумя валами, находящимися под небольшим углом относительно друг друга.

Видео: карданная и главная передачи

Эксплуатация и возможные неисправности карданной передачи

Бережная эксплуатация автомобиля позволяет шарнирам карданного вала и шаровым шарнирам передних валов сохранить свою работоспособность надолго, как минимум до 100 тысяч побега. Что касается труб, то при отсутствии механических повреждений их можно использовать долгие годы без замены, в противном же случае изогнутый механизм стоит просто заменить новым. Следует уделять внимание состоянию чехлов шарниров и заменять их при любом повреждении, уберегая тем самым шарниры.

Сокращение работоспособности шарниров могут спровоцировать резкие разгоны, пробуксовка в грязи, неправильный выбор скоростей, долгие поездки по снежным и грунтовым дорогам с глубокими колеями.

О неисправности карданной передачи можно узнать по появившимся посторонним звукам или рывкам автомобиля при движении. Существует несколько причин потери работоспособности карданной передачей, и среди них такие:

  • износ карданных шарниров;
  • деформация карданных валов;
  • повреждение или износ сальников;
  • повреждение защитного чехла шарнира;
  • износ подшипников;
  • ослабление соединительных механизмов.

Данные неисправности очень легко устранить, заменив поврежденные детали или подтянув крепежные детали.

Устройство карданной передачи автомобиля

Особенность конструкции автомобиля заключается в том, что основные составные узлы, которые приводят его в движение – имеют раздельное расположение, и передача крутящего момента от силовой установки до ведущих колес осуществляется посредством приводных валов.

Количество, длина и устройство этих валов напрямую зависят от конструктивных особенностей и компоновки авто. Валы не только обеспечивают передачу вращения. Конструктивно разместить соосно связываемые приводом узлы невозможно, поэтому валы привода компенсируют угловые несоответствия положений составляющих частей. И осуществляется это благодаря наличию карданного шарнира в устройстве вала. Он позволяет передавать вращение между несколькими частями вала, располагаемыми под углом между собой.

На автотранспорте применяется несколько видов этих шарниров:

  1. Равных угловых скоростей
  2. Неравных
  3. Упругий полукарданный

Первый вариант – ШРУСы, используются только на машинах с передачей вращения на передние колеса.

Что касается заднеприводных и полноприводных моделей, то в их конструкции могут устанавливаться одновременно все перечисленные виды. К примеру, на обычных автомобилях с приводом на заднюю ось устанавливается один шарнир неравных угловых скоростей, и один – полукарданный. А вот на кроссоверах со всеми приводными колесами и с поперечным положением мотора есть все виды шарниров – на передке используются ШРУСы, а сзади – два других вида.

Карданная передача

Валы с узлами неравных угловых скоростей имеют обозначение «карданная передача» (или просто – кардан). Как уже отмечено, устанавливается она на машинах с задним и полным приводом. Также она используется не только в конструкции трансмиссии авто. Ее устанавливают и в рулевом управлении, но задачи у нее там несколько иные, хотя устройство карданной передачи идентично.

В рулевом механизме зачастую вполне возможно разместить валы соосно. Шарнир в устройстве вала рулевой колонки нужен для того, чтобы он мог «ломаться», что значительно снижает вероятность нанесения травм водителю при фронтальном столкновении. В общем, использование шарнира сделало рулевую колонку травмобезопасной.

Конструктивное исполнение авто и иной техники сказывается на количестве используемых карданных передач. В целом валы с карданами могут располагаться между:

  • Силовой установкой и коробкой передач;
  • КПП и раздаточной коробкой;
  • КПП и главной передачей заднего моста;
  • Раздаткой и главными передачами мостов (переднего, заднего, промежуточного).
Читайте также:  Foton Aumark (1039) цены и характеристики, фотографии и обзор

Расположение карданных передач на примере трансмиссии Xdrive

Комбинация может быть самой разной. Также в некоторых случаях, когда необходимо передать вращение на большее расстояние, передача может состоять из двух валов с шарнирами, и промежуточной опоры.

Конструкция

Карданный шарнир является самой важной частью вала. В целом, устройство карданной передачи включает в себя:

  • вал и ось узла;
  • две вилки, размещенные на концах вала и оси;
  • крестовина;
  • подшипники (игольчатые);
  • сальники;
  • фиксирующие элементы.

Устройство карданного вала

Вилки располагаются под углом 90 град между собой. Одна из них располагается на валу, а вторая – на оси, которая передает или принимает крутящий момент. С этими осями вилки соединяются при помощи фланцев.

В вилках проделаны проушины, в которые устанавливается крестовина с подшипниками. Фиксирующие элементы предотвращают самовольное разъединение составных частей. В общем, конструкция достаточно проста, что обеспечивает надежность шарнира.

Приводные валы обеспечивают передачу при несоосном положении узлов, но при этом во время движения расстояние между составными элементами, соединенными приводом, может меняться. И этот фактор также предусматривается конструкцией привода. Для этого сам карданный вал изготовлен в виде пустотелой трубы, соединенной с валом вилки при помощи шлицевого соединения.

Устройство игольчатого подшипника крестовины

Обычно карданная передача является необслуживаемой. Для снижения трения в подшипники на стадии изготовления закладывается смазка, вытеканию которой препятствуют имеющиеся сальники. Но также есть и обслуживаемые шарниры. Их особенность заключается в том, что в крестовине проделаны специальные каналы и установлена пресс-масленка. При обслуживании привода смазка пополняется при помощи технического шприца.

Особенности функционирования

Главная особенность, которая является и недостатком этого шарнира, — неравномерная циклическая передача вращения. То есть, из-за имеющегося угла между валами ведомая часть привода переменно то обгоняет, то отстает от ведущей. Из-за этой особенности шарнир и называется «неравных угловых скоростей». Поэтому в переднем приводе валы с таким устройством не используются.

Особенность принципа работы карданной передачи учитывается конструкцией. Чтобы частично компенсировать неравномерную передачу, в устройстве привода используется одновременно два и больше шарнира. Также на легковых авто нередко можно встретить и полукарданный упругий элемент.

Чтобы имеющиеся карданы компенсировали цикличную неравномерную передачу, их еще необходимо правильно разместить относительно друг друга. Для этого шарниры располагают синхронно, а не со смещением между собой. То есть, внутренние вилки, установленные на трубчатом валу, и внешние, соединяемые фланцами с осями узлов, установлены в одной плоскости.

Полукарданный упругий элемент конструктивно очень схож с шарниром неравных угловых скоростей. У него также имеются две вилки, но соединены в единую конструкцию они при помощи эластичной (резиновой) вставки. Бывают конструкции и с фланцевым соединением.

Несмотря на свой недостаток, карданы достаточно широко используются. И способствует этому высокая надежность шарнира и неприхотливость к условиям работы. Это позволяет карданную передачу оставлять открытой, без каких-либо защитных элементов.

В целом, карданная передача может отработать очень длительный срок без какого-либо обслуживания. Выход из строя шарнира может вызвать только попадание внутрь подшипников загрязняющих веществ из-за поврежденных сальников. И то, к поломке это сразу не приведет. Кардан станет негодным для использования только при значительном износе игольчатых тел качения подшипников. Сам шарнир является неремонтируемым и при износе он просто заменяется.

Ремонт карданного вала

Следует отметить, что карданный вал играет весьма большое значение для всей трансмиссии автомобиля, способствуя передаче крутящего момента от коробки передач к редукторам заднего или переднего моста.

Данную деталь машины следует содержать в хорошем состоянии. Причем рекомендуется регулярно производить диагностику вала на предмет деформаций, повреждений и прочих неисправностей. В противном случае может возникнуть серьезная поломка, которая в дальнейшем приведет к полной остановке автомобиля.

Причины выхода из строя кардана

Причин, по которым карданная передача может выйти из строя большое множество. Однако можно выделить несколько наиболее распространенных:

  • существенный износ запчасти,
  • повреждения, возникшие в результате удара,
  • некачественный ремонт, произведенный в прошлом,
  • брак одной или нескольких деталей вала и др.

Необходимо понимать, чем раньше установлена причина неисправности, а также ее характер, тем соответственно легче ее устранить. В то же время если состояние кардана запустить, не обращая внимания на мелкие недочеты в его работе, то в будущем это может привести к более серьезным проблемам.

Читайте также:  Сколько литров в 1(м³) кубическом метре воды таблица и перевод

Основные симптомы неисправной карданной передачи

Как уже было отмечено выше, необходимо как можно раньше выявить первые предвестники нарушения работы кардана. К таковым можно отнести:

  • появление вибрации при работе автомобиля,
  • отчетливые постукивания и удары,
  • утечка смазки,
  • регулярное или периодическое возникновение скрипа,
  • звон, доносящийся из кардана либо из его трубы и др.

Определение характера и степени повреждений

Установить какая именно деталь пришла в негодность, не составляет особой сложности. Особенно если этим занимаются истинные профессионалы своего дела.

Существует большой перечень различных неисправностей вала, а также соответствующие им признаки.

Так, выход из строя кардана может произойти в результате:

  • повреждения крестовины,
  • деформации карданной трубы,
  • разбалансировки,
  • увеличения зазора в шлицевой части вала,
  • наличие большого зазора в подвесном подшипнике,
  • отсутствия смазки в шлицах кардана и т.д.

Более подробный список различных видов неисправностей кардана, а также способов их устранения представлен на нашем сайте в соответствующем разделе. Кроме того, там также описаны способы устранения возникших проблем.

Порядок проведения восстановительных работ

Весь процесс можно условно разбить на несколько последовательных этапов. Причем они не отличаются в зависимости от вида и масштаба поломки.

Итак, порядок проведения восстановительных работ карданной передачи включает следующее:

1 этап – после доставки автомобиля в автосервис, вначале мастера демонтируют карданный вал. Для этого машину поднимают, а затем при помощи специальных ключей откручивают болты кардана и подвесной опоры. После этого деталь извлекается наружу.

2 этап – затем определяется причина неисправности кардана, путем проверки наличия люфта в крестовинах, деформации трубы и т.д.

3 этап – после выявления поломки, производится зачистка запчасти.

4 этап – далее приступают к ремонту самого карданного вала. При необходимости производится замена поврежденных запчастей.

Спешим сообщить, что в нашем автосервисе можно также приобрести качественные детали для кардана. При этом мы торгуем продукцией только известных мировых производителей, сумевших надежно зарекомендовать себя среди покупателей.

5 этап – является завершающим. На данном этапе производится балансировка механизма. Эта процедура носит обязательный характер и производится после любого рода вмешательства в карданную передачу.

6 этап – вал монтируется обратно в транспортное средство.

Необходимо отметить, что ремонт следует поручать исключительно профессионалам, так как только они смогут сделать это быстро, качественно и что самое главное – надежно.

Практические советы по ремонту карданной передачи:

  • при разборке вала, отдельные его элементы следует помечать специальными отметками. Это необходимо для того, чтобы при его сборке их не развернули на 180 градусов;
  • разбирать данный механизм следует только на специальном стенде, который позволит неподвижно зафиксировать деталь;
  • для того чтобы в ходе ремонта избежать попадания в кардан грязи и инородных предметов, рабочую область следует предварительно очистить. Также это необходимо делать и в процессе выполнения восстановительных работ;
  • при повреждении крестовин рекомендуется их сразу заменить. В противном случае есть риск выхода из строя всего кардана;
  • в случае если деталь слишком тяжелая, ее следует перемещать на подъемнике, так как можно случайно что-то деформировать или повредить внутри;
  • работы по восстановлению вала следует поручить опытным специалистам. Самодеятельность тут неуместна.

Как продлить срок службы вала?

Следует помнить, что продолжительность эксплуатации карданной передачи во многом зависит от строгости соблюдения правил ее технической эксплуатации.

Для того чтобы продлить срок эксплуатации вала необходимо:

  • систематически осуществлять проверку болтов фланцевых соединений на неподвижность;
  • по мере необходимости затягивать соединения;
  • периодически проверять зафиксированы ли стаканы подшипников стопорными кольцами;
  • проверять состояние масленок, необходимых для смазки крестовин;
  • регулярно проверять карданный вал на наличие повреждений покрытия, износ полимерного покрытия, неисправностей подвесного подшипника и т.д.

В настоящее время компания «ИнтерКарданСервис» оказывает целый спектр услуг по ремонту карданов для различных моделей автомобилей. Мы располагаем современным оборудованием, новейшими технологиями, а также первоклассными специалистами, которые смогут провести восстановительные работы любой степени сложности.

  • Услуги
  • Ремонт карданного вала
  • Балансировка карданного вала
  • Цены
  • О компании
  • Демонтаж кардана
  • Контакты

Copyright © 2020. Копирование материалов с сайта запрещено.

Copyright © 2020. Копирование материалов с сайта запрещено.

Записаться на ремонт

Ремонт
и балансировка
карданных валов

Разработка и продвижение —

Copyright © 2020. Копирование материалов с сайта запрещено.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector