Устройство карданного вала и принципы его работы
Содержание:
- РЕМОНТ КАРДАННЫХ ВАЛОВ. ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО:
- ?A légcsavar tengelyének állapotának ellenőrzése
- Типы карданных передач
- Устройство карданного вала и принципы его работы
- Карданный вал
- Особенности устройства
- ?Skroefas funksioneer nie
- ?Awọn oriṣi gbigbe Cardan
- Шарнир равных угловых скоростей
- Балансировка кардана
- Нарушения работоспособности
- Первый карданный вал
- Временное устранение дисбаланса
РЕМОНТ КАРДАННЫХ ВАЛОВ. ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО:
- Поболтаем о карданах
- Ремонт карданного вала
- Часто задаваемые вопросы
ООО “Кардан и Ко”
- Общество с ограниченной ответственностью “Кардан и Ко”
- Юридический и почтовый адрес: 108840, г.Москва, г.Троицк, ул.Дальняя, стр.2, этаж 2, помещение 6.
- ИНН/КПП 7751059787/775101001
- ОГРН 1177746828082 от 31.07.2017 г.
- ОКПО 19052270
- ОКВЭД 45.20
?A légcsavar tengelyének állapotának ellenőrzése
A kardánt a következő esetekben kell ellenőrizni:
- a túlhajtás közben további zaj jelenik meg;
- olajszivárgás volt az ellenőrző pont közelében;
- kopogás a sebességváltó bekapcsolásakor;
- sebességnél fokozott a testre továbbított rezgés.
A diagnosztikát úgy kell elvégezni, hogy a kocsit emelőre emelik, vagy emelőkkel (hogyan lehet kiválasztani a megfelelő módosítást, lásd külön cikket). Fontos, hogy a meghajtó kerekek szabadon foroghassanak.
Itt vannak az ellenőrizendő csomópontok.
- Rögzítés. A közbenső támaszt és a karimás csatlakozásokat rögzítő alátétcsavarral kell meghúzni. Ha nem, akkor az anya meglazul, ami visszahúzódáshoz és túlzott rezgéshez vezet.
- Rugalmas tengelykapcsoló. Gyakran meghibásodik, mivel a gumirész kompenzálja az összekapcsolandó részek axiális, radiális és szögeltolódását. Megállapíthatja a meghibásodást a központi tengely lassú elforgatásával (forgásirányba és fordítva). A tengelykapcsoló gumi része nem lehet szakadt vagy szabad a csavar rögzítési pontján.
- Csúszóvilla. A szabad oldalirányú mozgás ebben az egységben a spline csatlakozás természetes kopása miatt jelenik meg. Ha a tengelyt és a tengelykapcsolót ellentétes irányba próbálja fordítani, és a villa és a tengely között van egy kis játék, akkor ezt az egységet ki kell cserélni.
- Hasonló eljárást hajtanak végre a zsanérokkal is. A villák szeme közé egy nagy csavarhúzót helyeznek. Olyan kar szerepét tölti be, amellyel megpróbálják az egyik vagy a másik irányba forgatni a tengelyt. Ha ringatás közben visszahatás figyelhető meg, a keresztet ki kell cserélni.
- Felfüggesztés csapágy. Működőképessége úgy ellenőrizhető, hogy az egyik kezével az előtte lévő tengelyt, a másikkal a háta mögött, és különböző irányba rázza. Ebben az esetben a köztes támaszt szilárdan rögzíteni kell. Ha észrevehető játék van a csapágyban, akkor a probléma megoldható annak cseréjével.
- Kiegyensúlyozás. Akkor hajtják végre, ha a diagnosztika nem tárt fel hibát. Ezt az eljárást egy speciális standon hajtják végre.
Itt van egy másik videó, amely bemutatja a kardán ellenőrzését:
Gyanús hangok a kardán területén, rezgés stb.
Watch this video on YouTube
Типы карданных передач
В большинстве случаев водители воспринимают концепцию карданной трансмиссии с особенностями работы, функционирования заднеприводного авто. Фактически, он используется не только в этом автоузле.
Различают 4-е вида трансмиссии:
• асинхронный;
• синхронный;
• эластичный полукардан;
• полкардан жесткого типа.
Карданный шарнир объединяется активным и пассивным соединителем крестовиной. Концы обоих валов имеют форму вилки. Концы вилок обоих узлов, являющихся ведущим и ведомом, постоянно соединены с крестовиной. Способ соединения позволяет относительное вращение в плоскости, перпендикулярной вращения другого элемента. Благодаря этому идет передача крутящего момента между отклоненными друг от друга деталями, даже на большой угол.
Основная проблема поворотных муфт этого типа заключается в том, что частота вращения ведомого вала пульсирует, она попеременно меняет скорости активного вала. Чем больше угол между осями соединяемых, тем больше пульсация.
Карданные муфты широко используются не только в автомобилестроении, но и во всем машиностроении. Многие компоненты трансмиссии невозможно соединить из-за их конструкции. Карданная муфта позволяет расположить оси отдельных узлов в разных плоскостях. Даже в газовых плитах имеются карданные шарниры для передачи вращения от ручки к газовой арматуре.
Устройство автомобиля, приблизительно одинаково у всех. Соответственно, коробка передач, что у грузовика, что у легкового автомобиля, также будет находиться на одном и том же месте. Действие шарнира может меняться во время движения, соответственно — деформироваться.
Устройство карданного вала и принципы его работы
Карданный механизм стандартного типа может быть представлен в структуре авто двумя элементами:
- Передним карданным валом, который зачастую отходит по обе стороны от КПП и каждая его часть взаимодействует с полуосями (колёсами) напрямую;
- И задним карданным валом, который либо также соединяется с КПП напрямую, либо отходит непосредственно от передней части механизма через специальный распределитель (средний «кардан»). Задний карданный вал имеет существенное отличие от переднего, а именно – особую структуру, которая предполагает использование тонкостенной трубы, передающей вращение на полуоси посредством соединения с отмеченными ранее узлами. В случае с использованием переднего «кардана» подобный подход не требуется, так как приводные механизмы соединяются с колёсами напрямую.
Передний карданный вал
Задний карданный вал
Если с задним карданным валом всё предельно просто – он состоит из тонкостенной трубы, шарниров и соединителем с КПП, то вот с передним «карданом» ситуация обстоит слегка иначе. Данная часть механизма в типовом варианте имеет следующие конструкционные элементы:
- подвесной подшипник (реже и другие распределители крутящего момента);
- двойной шарнир, необходимый для передачи вращения полуосям;
- одной или нескольких скользящих вилок, распределяющих вращение между полуосями или осями после его получения от КПП;
- промежуточные уплотнители и защитные составляющие (сальники, прокладки и т.п.);
- крепежи деталей.
Рассматривая принцип работы любой части карданного вала максимально просто, стоит выделить три базовых этапа его работы:
- Тонкостенная труба или скользящая вилка, соединенные с источником вращения (КПП) с одной стороны, получают от него это самое вращение;
- Соединяясь с другой стороны с полуосями, данные элементы передают кручение непосредственно на колёса;
- В процессе реализации двух предыдущих этапов возможно грамотное распределение крутящего момента между осями посредством использования некоторых подшипников, шарниров и подобных элементов устройства. Помимо этого, упомянутые шарниры в конструкции карданного вала используются для передачи вращения под углом. Наибольший эффект и КПД от подобного передачи вращения достигается в угловом диапазоне 0-20 градусов. Конечно, большинство «карданов» могут передавать вращение и при большем повороте колёс, но в этом плане они в любом случае будут уступать гранатам переднеприводных авто.
В зависимости от того, насколько грамотней, умней «кардан» распределяет вращение между полуосями, определяется сложность его конструкции. Тут действует крайне простой принцип – чем более сложные функции выполняет данный механизм, тем больших размеров, веса он будет. Отметим, что большинство карданных валов делают из высококачественной стали. Подобный подход позволяет не только добиться максимальной крепости узла, но и относительно небольших габаритов и массы, в отличие случая с использованием сплавов или замены стали на иные металлы.
Карданный вал
Карданные валы в тележке рельсового ТС
Элемент трансмиссии транспортных средств. По крайней мере один конец карданного вала связан через карданную передачу с другим элементом трансмиссии, а сам вал состоит из двух полувалов, соединённых друг с другом через зубчатую муфту, допускающую осевую подвижность одного вала относительно другого. Каноническое предназначение карданных валов — осуществлять передачу мощности от коробки передач до главной передачи задней оси на переднемоторных заднеприводных автомобилях. Фактически они могут применяться везде, где требуется передача мощности между двумя элементами трансмиссии, у которых либо не соосны оси вращающихся соединяемых деталей, либо возможна их некоторая взаимная подвижность в пространстве. Для аналогичных целей могут применяться валы и без карданных шарниров и муфт (например, со ШРУСами). Валы с карданными передачами могут применяться в приводах колёс и в травмобезопасных или регулируемых рулевых колонках, но такие валы в речевом обиходе обычно карданными не называются. Зачастую в карданных шарнирах трансмиссионных карданных валов используется не одиночная, а двойная крестовина.
Карданные валы должны быть очень точно отбалансированы и иметь тщательную развесовку, поскольку они вращаются на высоких скоростях и реализуют крутящий момент на колесах. Если в работе приводного вала наблюдаются какие-либо проблемы, то это влияет на управляемость автомобиля. Обычно они вызывают появление таких симптомов, которые однозначно указывают водителю на необходимость устранения неисправности приводного вала. Одним из первых симптомов выхода приводного вала из строя являются вибрации в нижней части автомобиля. При износе карданного шарнира или втулок может наблюдаться сильная вибрация приводного вала. Другим признаком неисправности приводного вала является наличие посторонних шумов. При износе или разрушении втулок, опорного подшипника или карданных шарниров вращение приводного вала может быть затруднено или нарушено. При этом могут наблюдаться посторонние шумы (лязг, грохот или скрежет) в нижней части автомобиля. При появлении подобных шумов необходимо как можно скорее произвести диагностику и ремонт карданного вала.
Особенности устройства
Если не учитывать некоторые компоненты КВ в виде уплотнителей, креплений и эластичной муфты, то это устройство содержит в себе несколько ключевых составляющих. Хотя и та же муфта выполняет не менее важную роль, поскольку отвечает за поглощение вибраций и резких рывков.
Что же касается устройства карданной передачи, то тут следует выделить такие компоненты как:
- центральный вал. Его выполняют из высокопрочной стали. Фактически имеет внешний вид полой трубки;
- крестовины, имеющие шарнирные механизмы. Применяется пара таких крестовин. Они нужны для обеспечения вращения всех компонентов трансмиссии под определённым заданным углом. Во многом за счёт этого удаётся обеспечить плавную передачу крутящего момента;
- шлицевые раздвижные соединения. Этот элемент нужен в связи с тем, что при проездах по кочкам или иным препятствиям расстояние между редуктором самого моста и коробки передач увеличивается. А потому необходимо несколько удлинить карданный вал. Именно тут на помощь приходят шлицевые элементы;
- скользящая вилка. С её помощью удаётся сцепить или соединить между собой концы центрального и промежуточного вала;
- подвесной подшипник. Необходим для создания опоры конструкции, что позволяет кардану свободно вращаться вдоль собственной оси. В зависимости от того, сколько секций кардана используется в конструкции, применяется различное количество подвесных подшипников. Их монтируют непосредственно на кузов автотранспортного средства.
Но мало просто узнать, из чего состоит автомобильный карданный вал. Также следует дополнительно разобрать особенности все работающих компонентов.
Чтобы понять, как работает в машине карданный вал, необходимо уточнить некоторые нюансы относительно составляющих узла. Так вы лучше поймёте, на чём основывается используемая в авто карданная передача.
Эти агрегаты бывают двухвальными или одновальными. В случае с двухвальным устройством в механизме дополнительно присутствует промежуточный кардан, к которому в заднем отделе приварен хвостовик, дополненный наружными шлицами. А к переднему отделу с помощью шарнира монтируется скользящая втулка. Если система одновальная, тогда промежуточный участок на ней отсутствует.
В передней части авто КВ крепится в КПП за счёт подвижного соединения шлицевого типа. Для реализации такой задумки на конце механизма предусмотрено наличие специального отверстия, имеющего внутренние шлицы. Устройство позволяет осуществлять продольные смещения этих шлицов, когда машина находится в движении.
Затем монтируется подвесной подшипник КВ, который при помощи специального кронштейна устанавливается и фиксируется на кузове. Это выступает как дополнительное крепление, которое не позволяет осуществлять излишние смещения во время поездок.
После идёт вилка, располагающаяся между передней и задней частью КВ. Тут находится крестовина с игольчатыми подшипниками. За счет этих вилок и крестовин в конструкции КВ удаётся передавать момент при различных углах возможного изгиба карданного вала.
КВ фиксируется в задней части к редуктору заднего моста с помощью фланца. Параллельно с этим хвостовик, имеющий внешние шлицы, входит уже непосредственно во фланец привода автомобильной главной передачи.
Работа карданной передачи основывается на том, что она может передавать крутящий момент при меняющемся положении карданного вала в пространстве. Для реализации такой функции ключевую роль играют два компонента. А именно вилка и шарнир крестообразного типа.
Скользящая вилка позволяет несколько увеличивать длину механизма, когда автотранспортное средство движется по неровному участку дороги. Длинное шлицевое соединение не позволяет прекращать передачу момента даже в ситуациях, когда подвеска вместе с задним автомобильным мостом начинает смещаться вверх или вниз.
Задача шарнира при этом заключается в обеспечении вращения колёс при изменениях угла изгиба карданного вала. Принято считать, что механизм продуктивно работает, когда угол не превышает 20 градусов. При превышении этого значения начинается процесс активного износа элемента.
?Skroefas funksioneer nie
Aangesien hierdie meganisme voortdurend in beweging is, en dit swaar vragte ervaar, is dit baie algemeen dat daar foute is. Hier is die mees algemene.
Olie verskyn op die kardanskag. Dit is nodig om aandag te skenk aan die versnellingsbak se olieverbindings. Dit moet van tyd tot tyd verander word as gevolg van normale slytasie. Elastiese seëls verloor met verloop van tyd hul eienskappe en daar kom klein gapings tussen die as en die vulkas. As daar lek in die area van die skuifvurk voorkom, moet u die toestand van die splines nagaan. As hulle ru is, moet die prop vervang word.
Skokke tydens vragte op die tandvleis word veroorsaak deur terugslag op die gewrigte. As daar vrye spel in die kruise of in die ophanging van die ophangbeugel verskyn, word hierdie dele deur nuwe vervang. Trilling kan voorkom as gevolg van die losmaak van die vasgeboute verbinding. In die geval van so ‘n probleem, moet u seker maak of ‘n produsent tussen die moer en die berg geïnstalleer is. Hierdie wasser voorkom dat die moer onder konstante vibrasie loskom.
Piep as jy die gaspedaal druk. Gaan die skarniere na. As gevolg van konstante kontak met vog en vuil, kan die dwarsstuk misluk. As piepies geïgnoreer word, sal die kruis vassteek en die skarnier breek.
- Die mees algemene wanfunksie van die dryfas is vibrasie. Maar voordat u die meganisme begin herstel, moet u die onderstel eers nagaan. Ongebalanseerde wielbalansering lei ook tot vibrasies teen hoë snelhede. As hierdie effek verdwyn as u na ‘n ander rat oorskakel, het die kardaan niks daarmee te doen nie. Hier is die redes vir trilling in die kardaan:
- foutiewe balanseringsringe (korrosie of breek);
- vernietiging van kruise;
- beskadiging van die sentrale of tussenas (vervorming van die pyp lei tot ‘n wanbalans van die meganisme);
- verkeerd gemonteerde komponente van die meganisme.
- Basuin lui. Daar is ‘n deksel agter die gesplineerde voeg binne die pyp, wat voorkom dat vet in die as binnedring. Om die breek op te los, word die pyp gesny, die deksel vasgesweis en dan die as gesweis. As na die prosedure ‘n ander gelui verskyn (asof daar ‘n klip in die holte van die as is), beteken dit dat na die sweiswerk ‘n groot skaal daarin bly. ‘N Breek in die loodondersteuning kan lei tot lui. In hierdie geval word die probleem uit die weg geruim deur ‘n nuwe kardaan te installeer.
- Slypgeluid as die rat ingeskakel is. Kom voor by kontak met die motorbak of die uitlaatstelsel.
- Die kardaan self kan lui as gevolg van ‘n uiteensetting van die aanhegting van die modderreflektor (indien enige). Dit is op ‘n tussensteun gemonteer om die laer teen water en vuil te beskerm. As dit hang, is dit genoeg om dit aan te las.
?Awọn oriṣi gbigbe Cardan
Ni ipilẹṣẹ, ọpọlọpọ awọn awakọ n ṣepọ imọran ti gbigbe kaadi pẹlu iṣẹ ti gbigbe ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ awakọ kẹkẹ-ẹhin. Ni otitọ, o ti lo kii ṣe ni oju ipade laifọwọyi. Idari ọkọ ati diẹ ninu awọn ilana miiran, eyiti o ni asopọ si awọn ti o wa nitosi ni awọn igun oriṣiriṣi, ṣiṣẹ lori ilana kanna.
Awọn oriṣi 4 wa:
- asynchronous;
- amuṣiṣẹpọ;
- ologbele-cardan rọ;
- ologbele-cardanny kosemi.
Iru olokiki julọ ti gbigbe kaadi cardan jẹ asynchronous. Ohun elo akọkọ wa ninu gbigbe. O tun pe ni gbigbe pẹlu mitari angula angular aiṣedeede. Iru ẹrọ yii ni awọn orita meji, eyiti o ni asopọ nipasẹ agbelebu ni igun apa ọtun. Awọn imọran abẹrẹ abẹrẹ gba agbelebu laaye lati gbe ni irọrun lati baamu ipo awọn orita funrarawọn.
Mitari yii ni ẹya kan. O ṣe igbasilẹ kika iyipo ti ko ni iyatọ. Iyẹn ni, iyara iyipo ti awọn ọpa ti a sopọ mọ lorekore (fun Iyika ni kikun, ọpa keji ti kọja ati igba meji ni ẹhin akọkọ). Lati isanpada fun iyatọ yii, a ti lo apapọ miiran (ni apa idakeji paipu).
Bii a ṣe nfihan gbigbejade asynchronous ninu fidio:
Isẹ ọpa apanirun. Iṣẹ ategun iṣẹ.
Watch this video on YouTube
Iṣaṣiṣẹpọ amuṣiṣẹpọ ti ni ipese pẹlu apapọ iyara iyara. Awọn oniwun ti awọn ọkọ iwakọ kẹkẹ iwaju jẹ faramọ pẹlu ẹrọ yii. Apọju iyara iyara n ṣopọ iyatọ pẹlu ibudo iwaju kẹkẹ… Nigbakan wọn ni ipese pẹlu awọn gbigbe ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ awakọ kẹkẹ mẹrin ti o gbowolori diẹ sii. Ti a fiwewe si iru iṣaaju, gbigbeṣiṣẹpọ amuṣiṣẹpọ ko ni ariwo diẹ, ṣugbọn o gbowolori diẹ lati ṣetọju. Apapọ CV n pese iyara iyipo kanna ti awọn ọpa meji pẹlu igun tẹri si awọn iwọn 20.
A ṣe apẹrẹ jia-kaadi kaadi rirọ lati yipo awọn ọwọn meji, igun ti tẹri eyi ti ko kọja awọn iwọn 12.
Ninu ile-iṣẹ adaṣe ti igbalode, awọn awakọ ologbele-kaadi kikuru ko ni lilo. Ninu rẹ, mitari n ṣe iyipo iyipo nigbati igun ti tẹri ti awọn ọpa ti wa nipo si ida meji ninu ogorun.
Iru pipade ati ṣiṣi ti gbigbe kaadi cardan tun wa. Wọn yatọ si ni pe awọn kaadi kaadi ti iru akọkọ ni a gbe sinu paipu kan ati nigbagbogbo o ni mitari kan (ti a lo ninu awọn oko nla)
Шарнир равных угловых скоростей
Полуоси, независимо оттого, где они применяются, в переднеприводном автомобиле или в автомобиле с приводом на задние колеса с независимой подвеской, представляют собой карданные валы в миниатюре
Важное различие заключается в том, что они короче, и в том, что внешние концы перемещаются с колесами, которые они приводят в движение, а углы, под которыми они передают крутящий момент, больше. Вес является важным фактором, потому что, валы образуют часть «неподрессоренной массы», которая влияет на плавность хода и устойчивость
Одновременно полуоси должны быть по возможности небольшими, потому что они должны проходить через подвеску и оставлять место для других компонентов, таких, как тормозной механизм и привод, которые образуют часть колесного узла. Поэтому полуоси могут быть трубчатыми, но более часто сплошными, из-за того, что это дает возможность сделать их тоньше и дешевле.
Однако конструкция самого вала не настолько важна, насколько важна конструкция шарниров на каждом конце вала. Основная задача любого карданного шарнира — передавать крутящий момент при изменяющихся углах между валами. Чтобы не допустить вибраций, шарнир должен обеспечивать постоянное равенство угловых скоростей соединяемых валов. Конструкция шарнира должна обеспечивать равенство угловых скоростей, работать при больших углах между валами, компенсировать продольные перемещения и иметь минимальное трение.
Наиболее распространенным шарниром в приводных валах является универсальный карданный шарнир неравных угловых скоростей, который хорошо работает в различных конструкциях. В альтернативных конструкциях могут использоваться эластичные материалы, резиновые «бублики» или диски из прочного пластика. Но все эти конструкции обладают одним недостатком: если два соединенных шарниром вала вращаются под углом и ведущий вал вращается с постоянной скоростью, скорость ведомого вала будет изменяться при каждом обороте вала, то увеличиваться относительно ведущего, то уменьшаться.
Что такое ШРУС?
Увеличение угла между валами увеличивает разницу в угловых скоростях
Это свойство может не приниматься во внимание, если углы между валами небольшие или они вращаются медленно, но понятно, что они не могут применяться в приводе к передним ведущим и управляемым колесам. Колеса должны вращаться с постоянной скоростью, а не с вибрацией, то быстрее, то медленнее, причем изменяясь сотни раз в минуту
Таким образом, шарнир ведущей полуоси в переднем приводе должен обеспечивать равенство угловых скоростей ведущего и ведомого валов привода — следовательно, нужен шарнир равных угловых скоростей (ШРУС).
Историческая справка
После 1930 года появилось несколько конструкций ШРУС, особые улучшения конструкции были разработаны специалистами по трансмиссиям компании GKN. Первый производитель серийных автомобилей с передним приводом использовал «сдвоенные» карданные шарниры неравных угловых скоростей, что дало возможность решить проблему. Большинство шарниров равных угловых скоростей соединяют два вала через «сепаратор», в котором находятся шарики или ролики, которые перемещаются в канавках, выполненных на концах обоих валов. Вместо циклического изменения скорости ведомого вала, циклические движения совершают шарики или ролики, а ведомый вал вращается с той же скоростью, что и ведущий. Можно также обеспечить осевое перемещение шариков или роликов в корпусе шарнира, для компенсации изменения длины такой передачи. В полуосях, приводящих в движение передние колеса, таким выполняется внутренний шарнир, потому что ему не нужно работать под такими большими углами, как наружному.
Нагрузки на ШРУС
Нагрузки на ШРУС увеличиваются при увеличении угла между валами, и если им приходится работать долгое время под большими углами, это может уменьшить их долговечность и точность работы. Однако при очень больших углах работают только наружные шарниры в переднем приводе, а время их работы в таком положении не очень большое, потому что это происходит, только когда колеса вывернуты до упора. ШРУСы в основном обладают очень высокой долговечностью, если обеспечена адекватная смазка шарнира.
Иногда не обращают внимания на эластичные защитные чехлы ШРУСа, хотя они защищают шарниры от попадания в них грязи и пыли, а это существенно влияет на долговечность шарнира. Как уже упоминалось, ШРУСы сейчас широко используются в карданных передачах заднеприводных автомобилей. На самом деле инженеры по современным трансмиссиям, сталкиваясь с проблемой шума и вибраций, обычно заменяют обычные карданы на ШРУС.
Балансировка кардана
Нарушение баланса может возникнуть по нескольким причинам:
- Наличие зазоров
- Производственные браки
- Механические повреждения в процессе эксплуатации
- Деформация вала
- Износ
Чтобы сделать идеальную балансировку кардана, нужно обратиться на СТО, которое специализируется на таких работах. Длина кардана превосходит диаметр и для идеальной балансировки понадобится высокоточное оборудование. В условиях гаража такую работу сделать не получится. Можно только убрать источник сильной вибрации. Снимать кардан не понадобится. Площадь кардана делится на маленькие участки, к каждому из которых поочерёдно навешиваются грузики. После этого следует совершить пробную поездку, для выявления вибрации. Грузики нужно перемещать по участкам кардана до тех пор, пока вибрация заметно не уменьшится.
Установка нового или отремонтированного кардана происходит по аналогии со снятием, но в обратном порядке.
Нарушения работоспособности
Главным нарушением в работе карданной конструкции представляется разбалансировка. Данная проблема возникает в результате несоответствия нормам и неверной фиксации зазоров в крестовинах во время установки механизма. Сами производители часто не следят за правильной фиксацией зазоров. Сначала появляется дисбаланс, который проявляется в виде вибрации, передающейся на шаровую и ощущаемой при переключении скорости на рычаге коробки передач. Затем, начинается процесс стремительного изнашивания запчастей конструкции и шаровой в том числе. В итоге, повышается вероятность потери автомобилем равновесия и возникновения серьезной аварийной ситуации. Поэтому не стоит пренебрегать правилами, следует своевременно проводить осмотр и по необходимости ремонт изношенных запчастей.
Появление стука в деталях коробки передач в момент начала езды, при быстром увеличении скорости или смены передачи. Такое может происходить при:уменьшении прочности соединений на резьбе крепежных запчастей фланцев и соединяющей муфты карданной передачи;
наличии сверхдопустимого зазора в шлицевой части или в подшипниках крестовины
Большее внимание нужно уделять крестовине, ее сальнику и наличию смазки, так как именно крестовина может стать основным источником скрежета, требует более частой замены – каждые 10 000 км. Реже чем крестовина, но все таки часто, портится подвесной подшипник и его сальник или появляется зазор в карданном шарнире;
срезание шлицов
Происходит это таким образом: начинает растягиваться цепь в раздатке и образовывается люфт. Из-за люфта цепь перескакивает по зубьям шестеренкой раздатки, что на разной скорости создает мощные ударные нагрузки на шлицы переднего кардана и раздатки. При такой неисправности из-под машины слышны громкие металлические шумы. Даже на оригинальной детали с пробегом 250 000 км высока вероятность того, что шлицы срежутся, и у вала не будет полного входа в раздатку. Т.к. в момент сокращения и растяжения кузова автомобиля при езде карданный вал то входит глубоко в раздатку, то выходит из раздатки. В принципе, избавиться от этой проблемы на пару лет можно, заменив старый кардан на новый, но с шлицевым соединением большей длины. Однако главная причина заключается в растянутой цепи раздатки. Поэтому рекомендуется заменить карданный механизм вместе с цепью
А в случае, если потребуется ремонт или замена раздатки, важно учитывать все характеристики фланца на раздатке (размеры и число шлицевых соединений, внешний диаметр и диаметр по глубине шлицов).
Сильное дребезжание и колебания машины при езде так же могут возникать по причине:
- недопустимого изгиба валов;
- неправильной фиксации и не соблюдения монтажных меток;
- выхода из строя центральной втулки фланца промежуточной муфты или вторичного кольца вала трансмиссии;
- поломки подвесной опоры кардана;
- слабого присоединения поперечной опоры на резьбе;
- сверхдопустимого зазора в игольчатых подшипниках крестовины;
- ослабления соединяющей гайки вилки коробки передач;
- отсутствия смазки в шлицах.
Первый карданный вал
В 1545 году итальянский математик Джероламо Кардано предположил, что подвеска может использоваться для передачи вращательного движения через угловое соединение, которое было превращено уже позднее в карданный вал. В то время карданный вал был применен в карете императора Священной Римской империи для ровной езды.
Через три столетия с появлением автомобилей карданный вал стали применять в автомобильной и машиностроительной отраслях.
С виду карданное соединение не кажется таким сложным. Однако оказывается, что любое изменение местоположения частей вала относительно друг друга изменяет ось вращения и это приводит к неизбежной перемене характеристик уравновешенности. Произойдет неминуемая разбалансировка кардана. Таким образом – видимость простоты и ремонтопригодности в малоприспособленных условиях, на практике, остается лишь видимостью. Поэтому неизбежен ремонт карданных валов в профессиональных условиях.
Универсальность карданного соединения состоит в возможности передавать силу через переменный угол, именно окончательный диск коробки передач соединяется во многих полноприводных транспортных средствах через карданный вал. Обычно карданное соединение валов состоит из трубчатых секций из нескольких частей. Двухсекционный механизм поддерживается в середине точки на резиновом подшипнике.
Вал должен быть крепким, чтобы противостоять вращательным движениям крутящего момента, устойчивым к потрясениям при кручении, не прогибаться под собственным весом. Если центр тяжести не совпадает с осью вала происходит вибрации.
Трубчатые секции вала используют потому что они имеют небольшой вес и обеспечивают большую устойчивость к рассогласованию.
Универсальность кардана
Маленькие автомобили и короткие фургоны и грузовики включают один карданный вал с шарниром скольжения на переднем конце. Автомобили с длинной колесной базой требуют больший по длине кардан, который может провисать и крутиться в определенных условиях эксплуатации. В результате резонансных вибраций кузов транспортного средства может вибрировать.
Так как кардан часто вращается с высокой скоростью он должен быть строго сбалансирован.
Карданы сложных дорожных транспортных средств достаточно длинные и в целом работают на высокой скорости, поэтому возможен резонанс на определенной критической скорости. Это производит изгиб напряжений в материале, который находится выше напряжения сдвига, вызванного крутящим моментом. В то время как критическая скорость увеличивается с уменьшением массы вала, увеличивает момент инерции сечения. Тенденция кружиться уменьшается, если сделать кардан трубчатым и идеально сбалансированным. Критическая скорость вала изменяется непосредственно как диаметр трубки и обратно как квадрат длины. Таким образом, диаметр выбирается побольше, чтобы держать критическую скорость, а длина короче.
Валы, свыше 1,5 м длины между крестовинами могут вызвать проблемы дисбаланса. Длина вала сводят к минимуму, используя крестовины для многосекционности. Именно крутящий момент от одного вала к другому когда их оси наклонены друг к другу на некоторый угол передается через крестовины. Труба вала обычно изготавливается из плоского листа толщиной 0,25 мм, биение и сбалансированность в пределах 0.00018 кг/м. Это держит центр массы почти по центру продольной оси минимальным. Выбирается так, что расчетная критическая скорость на 60 процентов выше, чем может достичь авто при максимальной мощности.
Учитывая особенность этой важной составной части на дорогих машинах карданные валы уже устанавливаются из композитного углепластика карбона
Временное устранение дисбаланса
Возникшую в пути вибрацию нельзя оставлять без внимания, поэтому при первых же признаках следует отправится к стенду для балансировки карданных валов. Находясь за городом, не всегда есть возможность попасть на СТО с необходимым оборудованием. В таком случае следует выполнить балансировку своими руками. Следует придерживаться следующей последовательности:
- Расположить автомобиль на эстакаде или над ямой в гараже, так как потребуется доступ к кардану.
- Поделить кардан пополам по длине.
- Условно разделить кардан поперек на 4 части. Если автовладелец обладает большим запасом времени, то кардан можно разделить на 8 и даже 16 частей.
- Взять грузик с весом до 30 грам. Для этих целей подходит кусочек свинца или балансир для колеса.
- Пронумеровать части кардана и прикрепить на первый участок грузик.
- Выехать на ровный участок дороги и прислушаться к вибрациям.
- Последовательно произвести испытания автомобиля, меняя положение грузика. При этом необходимо обнаружить положение, в котором вибрация сведена к минимуму.
- Меняя вес грузика, требуется добиться отсутствия вибрации в салоне авто. При этом, визуальное устранение дребезжания салона не говорит об полном исключении паразитных нагрузок на кардан. При первой же возможности требуется произвести балансировку кардана с использование специального оборудования, необходимо посетить СТО.
- Закрепить грузик при помощи сварки или клея.
Выполнив балансировку вала, автовладелец убережет машину от серьезного ремонта. Также повысится и безопасность движения, так как вибрация, передаваемая в салон ощутимо отвлекает и нервирует водителя.
