Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Принцип работы карданного вала в автомобиле

Устройство и принцип работы

Деталь состоит из четырех основных элементов:

— центральная полая труба, изготовленная из прочного металла;

— наконечники и крестовины, контролирующие вращающиеся элементы;

— вилка для промежуточного соединения с компенсацией по высоте;

— промежуточный подшипник, удерживающий ось вращения передачи.

При включении передачи крутящий момент от вала через вилку передается к крестовинам, а через них – к ведущим осям.

Несмотря на одну и ту же задачу, по своей конструкции, к примеру, кардан на «Форд» https://motorlandby.ru/auto-parts/ford/kardan/ будет иметь массу отличий от карданного вала для другой марки авто.

Классификация карданов

По конструкции

Одновальные – самые мощные, с быстрой передачей крутящего момента, предназначены для использования в полноприводных или заднеприводных моделях.

Многовальные − отличаются сложным устройством с промежуточным валом, предназначены для переднеприводных автомобилей.

По количеству опор

Двухопорные – без подвесного подшипника, благодаря чему подходят для грузовиков или полноприводных внедорожников.

Трехопорные – с одним подшипником, соединяющим промежуточный и основной валы, используются в большинстве моделей.

Четырехопорные – с несколькими промежуточными валами и двумя подшипниками.

Основные неисправности

Карданный вал чаще всего выходит из строя вследствие механических повреждений, например, при ДТП. Однако повышенный износ с предельными нагрузками также может привести к необходимости ремонта или замены.

Признаки неисправностей:

— вибрация из-за повреждения подшипников или нарушения геометрии;

— стук по причине износа болтов крепления или шлицев;

— утечка масла из подшипников или сальников;

— скрипы из поврежденных шарниров.

Устранение:

— проверить резьбовые соединения, сделать протяжку креплений;

— при образовании большого зазора крестовины заменить этот элемент;

— выявить и заменить деформированные детали;

— приобретать запчасти проверенного качества: в каталоге компании «МоторЛэнд» можно подобрать в том числе и стартер на «Форд» с соответствующими сертификатами;

— заменить герметизирующие прокладки и сальники.

Заключение

Правильная эксплуатация и своевременная диагностика продлят срок службы карданного вала. Если же требуется замена, то широкий выбор для различных марок предлагается в каталоге интернет-магазина motorlandby.ru с доставкой заказа по многим городам России.

На правах рекламы

Самое актуальное в рубрике: Интересно

Больше интересного в жанре: Новости

Карданный вал и его назначение

Карданный вал выполняет роль основного передатчика усилия от КПП либо раздаточной коробки на заднюю ось или редуктор переднего моста, и является неотъемлемой частью устройства задне- и полноприводной трансмиссий. Универсальность и простота конструкции позволяет этой детали уже более века оставаться практически неизменной.

История карданного вала

Первым принцип работы карданного вала описал итальянский ученый Дж. Кардано. Собственно, в его честь и назван этот элемент. Однако большинство историков придерживаются мнения, что автором этого механического устройства был Леонардо да Винчи. Так ли это на самом деле – доказать уже сложно, да и невозможно. Но, интересен еще и тот факт, что помимо Кардано, подобное изобретение представил еще и английский инженер Роберт Хук, который успешно его запатентовал, правда, позже итальянца.

В современных полноприводных автомобилях подвижное соединение кардана, как правило, заменено шарнирами равных угловых скоростей, которые располагаются с обеих сторон вала. В качестве примера можно рассмотреть карданный вал автомобиля Chevrolet Niva.

Первым, кто установил кардан на транспортное средство, был Луи Рено, открыв тем самым, новую эпоху в автомобильной эре. Благодаря своей надежности и простоте с начала XX столетия эта деталь трансмиссии применяется и по сей день.

Как устроен карданный вал

Устройство кардана можно описать следующими деталями: крестовины, вал, уплотнители, крепежные элементы, скользящая вилка и прочие части, их использование зависит от сложности конструкции, которая может быть представлена несколькими секциями. Его габариты зависят исключительно от размеров автомобиля.

Односекционный карданный вал содержит центральную направляющую, к которой примыкают наконечники, соединенные с крестовинами. Данная направляющая представляет собой полую трубу из стали, благодаря чему значительно снижается вес всего кардана. В основном такие валы входят в конструкцию трансмиссии спортивных автомобилей.

Отметим, что карданный вал является одним из самых ремонтопригодных узлов транспортного средства, хотя его ремонт и требует значительного количества нормо-часов, а значит и финансовых затрат. Он без проблем снимается с автомобиля, а для его ремонта достаточно поменять подвесные подшипники и крестовины (рекомендуются к установке крестовины фирм Loebro и GMB, как правило, они ходят намного дольше дешевого «китая»).

Как уже было сказано, конструкция кардана включает в себя крестовые шарнирные механизмы, благодаря которым оба взаимосвязанных между собой вала вращаются с постоянным изменением угла их сопряжения. Максимальный КПД кардана достигается, когда этот угол составляет величину 0-20 градусов. При превышении этой величины возрастает нагрузка на крестовину, что приводит к нарушению балансировки вала и возникновению вибрации на скорости.

В рамках публикации стоит уделить внимание еще одному важному элементу карданной передачи – раздвижному шлицевому соединению. Особенность такой конструкции связана с постоянным изменением пространственного положения подвески при движении. КПП или раздаточная коробка, вал которых агрегатируется с карданом, неподвижно закрепляются на кузове транспортного средства, а задняя ось либо редуктор передней – находятся в сопряжении с подвеской. При наезде на препятствие происходит увеличение расстояния между мостом и КПП, следовательно, длина кардана также должна увеличиться. Для этого и применяется такое соединение.

К не менее важным элементам кардана также относится его подвесной подшипник, благодаря которому каждая из секций вала имеет жесткую опору, всегда остается на своем месте, и свободно вращается. Крепление подшипника осуществляется к кузову.

Плюсы и минусы использования кардана

Главным плюсом всех систем карданной передачи является их высокая стойкость к повышенным нагрузкам, особенно это важно для большегрузных автомобилей, таких как микроавтобусы и грузовики. Наверное не зря даже все лимузины имеют заднеприводную трансмиссию, ведь при довольно большой массе транспортного средства, которое, к тому же еще имеет мощный силовой агрегат, использование карданного вала в качестве привода – самый оптимальный вариант.

А единственным минусом карданной передачи является ее дополнительная масса, которая увеличивает вес транспортного средства. Так же машины с карданным валом имеют несколько иную конструкцию кузова: специальный, проходящий внутри салона от коробки передач до заднего сидения тоннель, который приносит определенные неудобства задним пассажирам, увеличивает вибрацию и уровень шума в дороге. Помимо этого карданный вал довольно сложный и дорогостоящий механизм хоть и ремонтопригодный.

Распространенные неполадки и особенности обслуживания карданного вала

Дабы увеличить эксплуатационный ресурс крестовин кардана и подвижного шлицевого соединения необходимо обслуживать их после каждых 10 тыс. км пробега, в случае, когда такое обслуживание предусмотрено. На обслуживаемых крестовинах располагаются специальные масленки-контейнеры. Их следует заполнять густым смазывающим составом, например Литолом. Но, большинство карданов на современных транспортных средствах не подлежат обслуживанию.

Отметим, что после любого ремонта карданного вала, он нуждается в балансировке, которая проводится на специальном стенде. В случае появления стука либо отчетливых шумов в районе кардана необходимо обратиться в ближайший автосервис для диагностики. Ремонт карданной передачи стоит недешево, поэтому необходимо следить за состояние этого элемента и не подвергать его чрезмерным нагрузкам.

Принцип работы карданной передачи (карданного вала):

Назначение кардана

Карданный вал является незаменимым узлом трансмиссии, без которого движение транспортного средства будет невозможно. Основное предназначение данной детали заключается в передаче крутящего момента от ведущего вала к ведомому, которые расположены по отношению друг к другу под углом.

Кроме того, также можно выделить ряд других задач, которые выполняет карданная передача:

  • обеспечивает жесткую связку колес транспортного средства,
  • за счет передачи крутящего момента под определенным углом, обеспечивается плавность хода, а также скрадываются несущественные смещения рамы автомобиля.

Строение карданного вала

Простейшая карданная передача состоит из трубы, 2-х шарниров (2-х вилок, 2-х крестовин, 2-х фланцев) и деталей уплотнения и крепления.

Если карданной передачей соединяются агрегаты (механизмы), расстояние и угол между которыми изменяются (например, КПП и ГП автомобиля), предусматривается осевая компенсация в виде скользящего шлицевого соединения.

В зависимости от величины угла между валами в передаче могут быть использованы шарниры неравных угловых скоростей или шарниры равных угловых скоростей (ШРУС).

Принцип работы

В процессе работы машин (механизмов) расстояние и углы между ведущим и ведомым валами могут изменяться.

Так, в автомобилях карданные передачи применяются для передачи крутящего момента от коробки переменных передач (КПП) к раздаточной коробке (РК) или непосредственно к главной передаче (ГП), от РК к ГП, от коробки отбора мощности (КОМ) к различному дополнительному оборудованию (гидравлическому насосу, лебедке, активному прицепу и т.д.).  Также карданные передачи применяются в приводах рулевого управления (РУ).

В автомобильных трансмиссиях максимальные углы установки карданных передач должны быть от 3 град. (для легковых автомобилей) до 8 град. (для полноприводных автомобилей) в статическом состоянии транспортного средства.

Карданная передача – конструкция, пережившая века

Исследователи истории механики считают, что автором этого изобретения, относящегося к середине XVI века, является Джироламо Кардано.

 

О каком изобретении идет речь – становится ясно любому, даже отдаленно знакомому с техникой человеку, хотя Кардано при жизни имел большую известность как врач, выдающийся математик, известный философ. В 1898 году Рено первым использовал вал, названный «карданным», т. к. вал с торцов имел крестовые карданные шарниры. В 1903 году Спайсер усовершенствовал конструкцию, применив шлицевую втулку для компенсации колебаний линейных размеров. До настоящего времени более совершенной, принципиально отличающейся конструкции по передаче крутящего момента, не предложил никто.

 

Карданная передача – в чем «эксклюзив»?

Специфика работы автомобильной трансмиссии в том, что отдельные ее части могут несколько изменять свое взаимоположение. Двигатель совершает колебательные движения под действием реактивного момента неуравновешенных сил инерции. Ведущие мосты, связанные с несущей системой через подвеску, перемешаются под действием возмущающих сил, вызываемых дефектами дороги. Кузов и рама также имеют некоторую степень свободы, в них возникают упругие деформации под влиянием внешнего воздействия. Таким образом, оси валов агрегатов, передающие крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, могут смещаться относительно друг друга, может изменяться и линейное расстояние между агрегатами. Передачей крутящего момента, с учетом несовпадения осей валов и изменяющегося их взаимоположения, обеспечивают т. н. карданные шарниры. Валы, соединяющие карданные шарниры, являются карданными валами. Система, состоящая из одного или нескольких карданных валов и карданных шарниров, называется карданной передачей. Для компенсации колебания расстояний между агрегатами трансмиссии в карданной передаче используются запатентованные еще Спайсером подвижные в осевом направлении муфты.

Карданные передачи различных транспортных средств идентичны и отличаются, в основном, габаритными размерами и формой отдельных элементов.

Особенностью работы быстровращающихся валов, а карданные валы относятся к таковым, является возникновение дополнительных нагрузок, вызываемых центробежными силами, величина которых пропорциональна квадрату частоты вращения. Из этого следует, что влияние этих сил тем больше, чем выше дисбаланс вала. Центробежные силы при высоких оборотах стремятся изогнуть вал, увеличивая дополнительно его несбалансированность. Жесткость вала на изгиб до определенной частоты вращения компенсирует центробежную силу, но при т. н. критической частоте центробежная сила «побеждает», и прогиб вала теоретически должен увеличиваться до выхода вала из строя. Но, благодаря особой конструкции карданного вала, а также тому, что в опорах вала присутствуют силы трения, поломки вала, как правило, не происходит. Но при работе вала на критических оборотах «взлетает» уровень динамических нагрузок в трансмиссии, возникает вибрация, которая, передаваясь через опоры карданного вала, «разбивает» несущую систему автомобиля.

Изгибная жесткость прямо пропорциональна моменту инерции сечения вала и обратно пропорциональна его длине. Это означает, что для обеспечения высокой изгибной жесткости карданного вала делать их следует из тонкостенных труб большого диаметра и достаточно короткими.

Исходя из этого, для повышения жесткости вместо одного вала стали применять несколько, но более коротких. Так, в полноприводном 3-осном Урале-4320 установлено 4 карданных вала: основной, соединяющий КПП и раздаточную коробку, и три карданных вала, передающих крутящий момент на передний, средний и задний мосты соответственно. Для выдерживания условий жесткости такие валы соединены с рамой или кузовом промежуточными опорами, которые состоят из шарикового подшипника и упругодемпфирующего элемента. Опоры являются очень нагруженным элементом конструкции, они воспринимают два вида радиальных нагрузок. Во-первых, на опору действие оказывают центробежные силы, вызванные дисбалансом карданных валов, а во-вторых, воздействует изгибающий момент, появляющийся при передаче карданными шарнирами крутящего момента под углом. Воспринимая на себя эти нагрузки, опора тем самым не позволяет им действовать на кузов автомобиля.

Для снижения вибраций валы в процессе изготовления балансируют. Эта операция проводится в заводских условиях на специальных автоматизированных балансировочных станках, где на концах трубы карданного вала, как можно ближе к самой опоре, привариваются точечной сваркой пластины определенной массы и в определенных местах, исходя из потребностей балансировки.

 

Но устранить пульсацию крутящего момента в трансмиссии довольно сложно, поэтому постоянно ведутся поиски путей снижения крутильных колебаний.

Использование конструкционных материалов меньшей плотности существенно упрощает проблему повышения критической частоты вращения карданной передачи. Сегодня ведутся и в России, и за рубежом перспективные разработки использования неметаллических композиционных материалов с полимерной матрицей и стеклянными, углеродными и другими волокнами в качестве материала карданных валов будущего. Есть положительные результаты, но пока цена композитных карданов очень высока.

В большинстве автомобильных конструкций, как писалось выше, частью карданной передачи являются подвижные шлицевые муфты, причем они являются очень нагруженными элементами трансмиссии. Износ деталей муфты в большой степени определяется профилем дорог, по которым движется автомобиль. Причем, износ шлицов увеличивается тем сильнее, чем больший крутящий момент передает трансмиссия.

Долговечность подвижной шлицевой муфты может быть обеспечена только при условии ее эффективной смазки и надежной защиты от внешней среды. Повышение износостойкости возможно за счет нанесения на поверхность шлицев специальных покрытий. Наиболее распространенным способом является фосфатирование, которое не только снижает коэффициент трения и защищает от коррозии, но и, самое главное, предотвращает образование микротрещин. Фосфатирование создает довольно пористое покрытие, хорошо удерживающее смазку.

Для улучшения эксплуатационных свойств шлицевые валы также подвергают нитрированию. Это тепловая обработка поверхности вала, имеющая целью изменение структурного строения материала поверхности. В результате увеличивается прочность вала, значительно расширяется спектр воспринимаемых изгибающих вибраций.

Для уменьшения усилий осевого перемещения используют неметаллические покрытия, например, полиамид. С 2002 года КАМАЗ покрывает полиамидом 11 (Rilsan) часть шлицевых валов карданов КамАЗа. Испытания показали, что если обычный вал передает крутящий момент не более 11,760 Нм, то обработанный Rilsan – 19,870 Нм. Покрытие имеет хорошие антифрикционные свойства, износостойкость, снижает уровень шума. Покрытие шлицов Rilsan не требует внесения в узел конструктивных изменений. В некоторой степени покрытие служит демпфером колебаний.

Отечественная наука, в свою очередь, разработала композитные покрытия на основе алифатических полиамидов. Разработанные составы триботехнических покрытий на основе полиамида 6 существенно превосходят покрытия импортных аналогов, того же полиамида 11 (Rilsan), причем цена российского покрытия значительно ниже.

Техобслуживание, диагностика…

Основное обслуживание карданной передачи заключается в периодической проверке наличия смазки в скользящем шлицевом соединении, карданных шарнирах, а также в подшипниках опор. Контролировать необходимо, прежде всего, возникновение повышенной вибрации и движение рывками.

Первоочередной операцией, относящейся к обслуживанию карданных валов и соединений, которая должна производиться своими силами, является регулярная очистка узла от грязи. Это необходимо, прежде всего, для проверки и подтяжки всех доступных соединений деталей карданной передачи, а также для визуального осмотра на наличие следов ударов, трещин, других видимых дефектов. Даже минимальное ослабление крепления фланцев карданного соединения может вызвать усиленную вибрацию, которая, в конечном итоге, может «срезать» крепёж. Кстати, важно, чтобы крепёжные детали были одной массы, т. к. разность в весе может повлиять на дисбаланс. Кроме того, прилипшие массивные куски грязи могут повлиять на вибрацию карданного вала.

Шлицевое соединение имеет специальную полость, в которой постоянно должна находиться смазка, в отечественной технике используется Литол 24. Смазка защищена от вытекания сальником, а весь узел от попадания грязи – мягким кожухом. Состояние этих уплотнительных и защитных элементов контролируется при каждом осмотре передачи, в случае необходимости – меняется.

Смазка в работе крестовины не менее важна, чем смазка в работе шлицевого подвижного соединения. В крестовинах прежних лет имелись маслёнки для периодического смазывания, такие типы крестовин сохранились, пожалуй, в ГАЗелях и еще некоторых видах техники. В основном же, сегодня при сборке карданных валов в узел «шип – игольчатый подшипник» закладывается смазка, в отечественной технике рекомендуется консистентная № 158. В дальнейшем в процессе эксплуатации узел дополнительно не смазывается. Удерживается смазка на своем «рабочем месте» благодаря сальникам, их два. Один, самоподвижный двухкромочный радиальный, стоит в стакане-корпусе игольчатого подшипника, второй, торцевой, также двухкромочный, находится на шипе крестовины. Качество смазки и уплотнений должно обеспечить надежную работу узла в течение, как минимум, межремонтного периода. Очевидно, что если сальник крестовины изношен, то смазка «покинет» узел, и он очень быстро выйдет из строя, поэтому состояние сальников необходимо регулярно контролировать и при износе сразу же менять.

Особое внимание уделяется посадке крестовин в подшипниках, а подшипников – в вилках. Необходимо проверять наличие люфта в подшипниках. Для проверки нужно попытаться провернуть относительно друг друга вилки карданного шарнира. Люфт может ощущаться при резком повороте вала вручную газовым ключом. Более точные данные о величине люфтов позволяет получить отечественный прибор КИ 4833. Люфт недопустим. Если он появляется, крестовину следует менять.

Важным пунктом диагностики неисправностей карданной передачи является определение биения карданного и шлицевого валов. Биение определяется с помощью прибора КИ 8902А, для замеров необходимо произвести с автомобилем ряд специальных манипуляций. Но сегодня уже существует оборудование, например, переносной прибор Vibroport 41 немецкой компании Schenck, позволяющий определить величину вибрации тел вращения непосредственно при вращении вала на машине, да еще и изобразить результаты измерений в графическом виде.

Карданный вал характеризуется такими повреждениями как скручивание, изгиб вала, погнутость щёк вилки. Скручивание на угол более 3°, так же как и наличие значительных вмятин, требует замены вала.

Практика показывает, что в основном дефекты карданной передачи появляются тогда, когда нарушаются правила эксплуатации техники. Например, чаще всего, преждевременный выход из строя крестовин связан с «перегрузами». Крестовины чувствительны к повышенным контактным напряжениям, на поверхности шипов, в первую очередь, остаются следы от игл подшипников, работающих с повышенной нагрузкой. Наличие дефектов на шипах, т. н. бринеллирование, значительно убыстряет общий износ крестовины и выход из строя. «Перегруз» отрицательно сказывается и на шлицевом соединении, подвергая его дополнительным изгибающим нагрузкам.

Большое значение для кардана имеет манера езды: вмятины кардана, погнутость щёк – всё это следствие «специфической эксплуатации»…и ремонт

Одной из причин появления вибрации может явиться кустарный ремонт карданного вала. При разборке-сборке вала молотком деформируются посадочные места стаканов крестовин, не убираются люфты в сочленениях, не соблюдается первоначальное взаимное положение валов при сборке.

Профессиональный ремонт карданных валов грузовых машин и спецтехники постепенно выделяется в отдельную область деятельности автосервиса. Современные автопроизводители рекомендуют не заниматься самостоятельным ремонтом карданных валов, а осуществлять, при наличии явных дефектов, замену карданного вала в сборе. Но отечественный автосервис вполне успешно справляется с проблемами ремонта в условиях специализированных предприятий. Для качественного ремонта необходимо оборудование, оснастка, запчасти. Так, несложная, казалось бы, операция по замене крестовины, может обернуться большими проблемами, если выполняет ее неподготовленный человек. Крестовина должна стоять точно по оси вала, смещение в ту или иную сторону на 0,2-0,3 мм проявляется в таком биении карданного вала, которого вполне хватает для выхода из строя редуктора заднего моста и хвостовика КПП. В условиях СТО ремонтник имеет возможность скрупулезно подобрать стопорные кольца необходимой толщины, зафиксировать совпадение осей вала и крестовины, что достаточно проблематично делать «на коленке».

А если обнаружен износ шлицевого вала. В этом случае можно приобрести новый, но можно и восстановить старый. Рынок сегодня предлагает любые отдельные компоненты карданной передачи. При ремонте в условиях СТО можно срезать на токарном станке изношенную часть шлицевого вала, а затем, используя базу, оставшуюся от срезанной части, установить и приварить новый шлицевой участок вала. Экономия средств от такого ремонта очень существенная.

Подобным образом можно поменять и вышедшую из строя карданную вилку. Вырезав на токарном станке старую, используя тот же вал, в него вваривается новая вилка. Важно, чтобы все элементы отремонтированной конструкции были строго на одной оси.

Какой бы элемент не ремонтировался в карданной передаче, конечным пунктом «программы» является балансировка. Сегодня имеется оборудование, способное уравновешивать карданные передачи в сборе, имитируя крепление конструкции на автомобиле. Такое оборудование производят компании Schenck, Hofmann и др. С их помощью балансируются валы длиной до 4 м в диапазоне рабочих частот от 100 до 6 тыс. мин-1. Карданный вал балансируется привариванием на вал балансировочных пластин, смещением крестовин путем установки компенсаторов, иногда токарной обработкой технологических приливов на фланцах. Специалисты утверждают, что от того, насколько хорошо отбалансирован карданный вал, зависит ресурс всех элементов карданной передачи.

Так что приобретать ли новую карданную передачу либо восстанавливать старую – каждый владелец решает для себя сам.

Николай Днепров

Автор: ТЕХНОmagazine

Поделиться

Карданный вал УАЗ с двойной крестовиной

При любом варианте лифта подвески , за счет того, что длина рессоры остается неизменной, угол между рамой и рессорой увеличивается. Как следствие, увеличивается угол между РК, закрепленной на раме, и мостом, имеющем крепление на рессоре. Данное изменение геометрии подвески неминуемое ведёт к увеличению рабочих углов карданных крестовин.

В обычных карданных валах используются шарниры, состоящие из двух вилок и крестовины. Такие шарниры также называют шарнирами неравных угловых скоростей, причиной тому, их характер работы: при наличии изгиба в шарнире, равномерном вращении ведущей вилки, ведомая вилка то отстаёт, то обгоняет ведущую.

Для компенсации такого эффекта при сборке карданных валов трубные вилки располагают в одной плоскости, тогда при работе происходит взаимная компенсация: работа одного шарнира компенсируется работой второго. Однако, это справедливо только для того случая, когда шарниры работают при одинаковых углах. В условиях покорения бездорожья на карданном валу неминуем изгиб шарниров, который зачастую превышает оптимальный угол со стороны раздаточной коробки. В таком случае получаем равномерное вращение на входе и неравномерное вращение на выходе. В свою очередь, это приводит к повышенным нагрузкам на карданный вал. Работа кардана при критических углах (больше половины хода крестовин) становится причиной рывков и биения кардана под нагрузкой и наборе определенной скорости, недостаточной смазке крестовин.

Для устранения такого эффекта и приведения угла работы карданного вала в правильное положение, служит двойная крестовина (шарнир Гука), который представляет собой:

  • 2 вилки;
  • 2 крестовины;
  • корпус,

является скомпенсированной, действует, как шарнир с постоянной угловой скоростью и при равномерном вращении ведущей вилки, на выходе имеется также равномерное вращение ведомой. 

Обычный шарнир состоящий из 2-х вилок и крестовины способен находиться в оптимальном рабочем состоянии на углах до 18°. Двойная крестовина компенсирует перекос осей соединяемых вилок, позволяет поделить критический угол поровну. 

Принцип действия двойной крестовины

Двойная крестовина допускает не только изменение угла между осями валов, но и смещение их по высоте. Позволяет плавно передавать крутящий момент между валами, оси которых пересекаются под большими углами. Двойные крестовины карданного вала позволяют работать на больших углах, которые в процессе работы имеют интенсивное изменение рабочей длины. Снижают уровень вибрации трансмиссии, равномерно распределяя нагрузки при максимальных ходах подвески. Помогают избежать закусывание крестовин кардана при большом лифте подвески и сильном изломе.

На нашем сайте доступны для заказа:

Вал карданный задний УАЗ 452 4-х ст. КПП, гибрид. мост и передний УАЗ 3163 Патриот с двойной крестовиной, электронная РК «ExpertDetal»

Вал карданный задний УАЗ 3162, 3163 Патриот с двойной крестовиной и гофрочехлом «ExpertDetal»


Вал карданный передний УАЗ Симбир, Хантер, Патриот 5-и ст. КПП с двойной крестовиной и гофрочехлом «ExpertDetal»

Вал карданный задний УАЗ 3163 Патриот с двойной крестовиной и гофрочехлом, электронная РК «ExpertDetal»


Покрытие шлицевого соединения:

Рильсан (RILSAN) – полиамид, основой которого являются составляющие растительного происхождения. В полиамиде отсутствуют катализаторы, отвердители, растворители, что позволяет получать покрытия с превосходными свойствами. 

Рильсановые покрытия могут применяться в различных областях производства, где необходимо: 

1. Получение блестящей и гладкой поверхности. 

2. Сопротивление коррозии (морская вода, растворители, соляные и щелочные растворы и т.д.) 

3. Отсутствие возникновения образивного эффекта.
4. Высокие электроизоляционные свойства. 

5. Получение качественной поверхности скольжения (низкий коэффициент трения: отсутствие трения металла по металлу). 
6. Сопротивление к истиранию.
7. Не требует смазки (самосмазывающее покрытие).
8. Увеличение срока службы карданного вала в десятки раз.

В автомобилестроении, в сельхозмашинах покрытие из полиамида успешно работают в шлицевых соединениях, валах, шпинделях, бункерах. 

Некоторые физические свойства рильсановых покрытий: 

1. Температура расплава, °С 220-280 

2. Твердость по Роквеллу, шкала Р 106 

3. Поверхностная твердость, кгс/см² 820 

4. Сопротивление царапанию, кг 6 

5. Сопротивление срезу, кгс/мм² 3,5 – 4,5 

6. Сопротивление истиранию отличное 

7. Прочность при растяжении, кгс/см² 330 

8. Диэлектрическая проницаемость: — 102 Гц 3,9 — 106 Гц 3,1 

9. Электрическая прочность, измеренная при 20°С и 65% относительной влажности, Кв/мм 52 

10. Плотность (23°С), г/см3 1,00 – 1,05 

11. Предел текучести при растяжении (23°С), МПа 15 – 40 

12. Модуль упругости при изгибе (23°С), МПа 250 – 1000


Шлицевое соединение карданного вала с двойной крестовиной «ExpertDetal» защищено специальным защитным силиконовым чехолом в форме конуса, сложенного «гармошкой». Служит для удержания смазочного материала и герметичной защиты от пыли, грязи и влаги. Фиксация пыльника осуществляется с двух сторон хомутами. Данная деталь носит ресурсный характер, так как ограждает шлицевое соединение от коррозии и процесса абразивного разрушения металла.

Характеристики

1. Карданный вал окрашен порошковой краской
2. Карданный вал отбалансирован
3. Карданный вал имеет обслуживаемые крестовины (есть масленка)
4. Карданный вал имеет обслуживаемую шлицевую часть (есть масленка)
5. Карданный вал имеет силиконовый пыльник на шлицевой части
6. Карданный вал прошприцован (крестовины и шлицевая часть набиты смазкой)
7. Карданный вал готов к установке
8. Рабочий угол карданного вала до 28°
9. Гарантия на карданный вал 1 год

Произведено по заказу и под контролем качества «ExpertDetal»

Сертификат

Задний кардан с шарниром ГУКА на УАЗ HUNTER. Испытания

ВАЖНО! При установке комплекта лифт подвески изменяется расстояние выходного вала коробки передач и приёмного фланца заднего моста, шлицевая карданного вала начинает работать в постоянно вытянутом состоянии. В таком случае необходимо компенсировать длину кардана с помощью проставки карданного вала. 

Размер проставки выбирается из рассчета того, на сколько поднята подвеска:

  1. при лифте 30 — 50 мм, размер проставки 10 мм;
  2. при лифте 50 — 80 мм, размер проставки 15 мм;
  3. при лифте от 70 — 80 мм, размер проставки 20 мм;
  4. при лифте от 80-100 мм, размер проставки 25 мм


Также при установке проставок карданного вала 10, 15, 20, 25 мм карданные валы с двойной крестовиной, представленные на нашем сайте, могут применяться на автомобиле УАЗ с другой комплектацией. И дополнительно, по индивидуальному заказу, мы можем уменьшить размер карданного вала, для возможности установки на ваш автомобиль.

Рекомендации:

1. При увеличении длины карданного вала появляется дисбаланс, поэтому процедура балансировки проводится в обязательном порядке.
2. Перед установкой необходимо прошприцевать все тавотницы, в том числе тавотницы шарнира Гука.

Статья: Размеры и характеристика карданных передач на УАЗ
Статья: Карданные валы УАЗ. Описание.

Измерение карданного вала – Работа в ограниченном пространстве – Приложения

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

На изображении показана выходная сторона редуктора вспомогательного привода.Теснота явно видна.

 

Одной из специальных установок компании является Unimog, который оснащен водяным насосом высокого давления производства Hammelmann. С помощью узкоспециализированных распылительных инструментов давление воды до 2500 бар, создаваемое этим насосом, используется для удаления резинового абразива с взлетно-посадочных полос в аэропортах, для создания определенного сцепления с поверхностью проезжей части или для удаления дорожной разметки.

Карданный вал направляется к насосу высокого давления на выходной стороне коробки передач.Затем этот вал приводит в движение насос высокого давления с требуемой скоростью.
На самом деле карданные валы не должны уравновешиваться никакими угловыми смещениями. В этом случае смещение должно происходить в узко ограниченном диапазоне углов.

 

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Платформа Unimog с поднятой кабиной водителя.Сзади виден насос высокого давления.

Угол отклонения ß должен быть одинаковым на обоих карданных шарнирах карданного вала.

 

 

Цель центровки: угол отклонения ß1 = ß2

Существует два метода измерения карданного вала: один с разобранным карданным валом, другой с установленным карданным валом.

Первые контрольные замеры показали, что измерение с установленным карданным валом невозможно, так как пространственные условия просто не позволяют установить и конгруэнтно вращать механизм вращения карданного вала.

Таким образом, единственным доступным вариантом была процедура измерения со снятым карданным валом. Снятие карданного вала в этой конструкции производится очень быстро. При разработке этой конструкции компанией Werner-Grün была учтена возможность простой разборки нескольких компонентов.

 

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Принципиальная схема конструкции. Лазер с держателем и с противоположной стороны ресивера, закрепленного на валу двигателя.

Теперь лазер расположен по центру на выходной стороне редуктора и настроен. В связи с этим лазер должен быть размещен точно в зазоре в конструкции, чтобы лазер мог начертить измерительную цепь под углом 90°. Меньший диапазон вращения действительно был бы возможен, но это значительно ухудшило бы точность измерения.

Для проведения измерений используется запатентованная PRUFTECHNIK процедура измерения «Intelli-Point». В этом контексте лазеры и приемники расположены вместе в разных точках.Угловой дисплей с дополнительным указателем показывает конгруэнтность датчиков, а также проверяет, всегда ли относительная угловая разность остается неизменной.

Все измерения повторяются, чтобы исключить возможные ошибки измерения. Значения измерений сравниваются друг с другом с помощью «таблицы измерений». Значения измерений проверяются на возможные расхождения с помощью анализа качества.

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Лазерная установка на вторичном валу коробки передач.Лазер уже настроен для записи значений измерений.

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Ресивер на ТНВД.Головка датчика установлена ​​на поворотном механизме. Регистрируется только угловая ошибка.

 

Заключение:

Выполнение процедуры, описанной выше, позволяет очень легко и просто измерить потенциальные ошибки или чрезмерную нагрузку на тело на месте. Последующие исправления также могут быть выполнены. Теперь акцент смещается на еще более сложные проекты, связанные с грузовыми автомобилями. Более того, скоро будут доступны некоторые новые функции, которые также предстоит измерить.

 

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Результаты измерений в общем виде. Максимальная ошибка выравнивания равна 0.2°. Устройство находится в пределах указанных допусков.

%PDF-1.4 % 52 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 52 77 0000000016 00000 н 0000001888 00000 н 0000002202 00000 н 0000002888 00000 н 0000003102 00000 н 0000003183 00000 н 0000003267 00000 н 0000003347 00000 н 0000003456 00000 н 0000003550 00000 н 0000003611 00000 н 0000003674 00000 н 0000003786 00000 н 0000003883 00000 н 0000003933 00000 н 0000004029 00000 н 0000004081 00000 н 0000004184 00000 н 0000004235 00000 н 0000004329 00000 н 0000004377 00000 н 0000004471 00000 н 0000004574 00000 н 0000004620 00000 н 0000004722 00000 н 0000004779 00000 н 0000004873 00000 н 0000004928 00000 н 0000005029 00000 н 0000005135 00000 н 0000005201 00000 н 0000005267 00000 н 0000005333 00000 н 0000005400 00000 н 0000005461 00000 н 0000005520 00000 н 0000005720 00000 н 0000005942 00000 н 0000006414 00000 н 0000006637 00000 н 0000007102 00000 н 0000007331 00000 н 0000007864 00000 н 0000008078 00000 н 0000008646 00000 н 0000008686 00000 н 0000008708 00000 н 0000009850 00000 н 0000009871 00000 н 0000010919 00000 н 0000010941 00000 н 0000011976 00000 н 0000011998 00000 н 0000012907 00000 н 0000013257 00000 н 0000013490 00000 н 0000013512 00000 н 0000014369 00000 н 0000014525 00000 н 0000014945 00000 н 0000014967 00000 н 0000015890 00000 н 0000015912 00000 н 0000016905 00000 н 0000016927 00000 н 0000017912 00000 н 0000034878 00000 н 0000051056 00000 н 0000070684 00000 н 0000070824 00000 н 0000073502 00000 н 0000073937 00000 н 0000097531 00000 н 0000097738 00000 н 0000109578 00000 н 0000002261 00000 н 0000002866 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 53 0 объект > >> эндообъект 54 0 объект > эндообъект 127 0 объект > поток HlQ_HSq=սnwspokeR3\u»»I~fB*Z=H Aͽ( {+o;;?}

Лабораторное руководство | детали конструкции, принципы работы и работа автомобильных трансмиссий и дифференциала.

Цель

Изучить и подготовить отчет о деталях конструкции, принципах работы и работе следующих автомобильных трансмиссий и дифференциалов.

а) Магистрали заднего привода

b) Магистрали привода передних колес

c) Дифференциалы, ведущие мосты и линии полного привода

Теория

Маркированная схема, детали конструкции, принцип работы и работа следующих приводных линий и дифференциала.

КАРДАННЫЙ ВАЛ

Это вал, который передает привод от коробки передач на коническую шестерню или червяк главной передачи в переднеприводных и заднеприводных автомобилях.Его также называют приводным валом. Он состоит в основном из трех частей.

(a) Вал. Поскольку он должен выдерживать в основном скручивающие нагрузки, он обычно изготавливается из трубчатого сечения. Он также должен быть хорошо сбалансирован, чтобы избежать вращения на высоких скоростях.

(b) Один или два универсальных шарнира, в зависимости от типа используемого привода задней оси/ универсальные шарниры отвечают за движения задней оси вверх и вниз при движении автомобиля

(c) Скользящее соединение — в зависимости от типа привода на валу может быть одно скользящее соединение.Это служит для регулировки длины карданного вала, когда это требуется для движения задней оси.

Универсальные шарниры

Универсальный шарнир представляет собой особый тип соединения двух валов, оси которых наклонены друг к другу. Наиболее простым типом карданного шарнира является шарнир Гука (рис. ), который получил наибольшее распространение из-за того, что он прост и компактен по конструкции и достаточно эффективен при малых углах движения гребного вала вверх и вниз, скажем, до 18 град. оси валов А и В пересекаются.Каждый из этих валов содержит ярмо. Крест С имеет четыре плеча. Два противоположных плеча крестовины опираются на втулки в ярме вала В. Таким образом, вал А может иметь угловое вращение вокруг оси XX, а вал В — вокруг оси YY. Таким образом, видно, что с соединением Гукса валы А и В могут иметь принудительный привод, допуская угловое перемещение между ними.

Усовершенствованная форма соединения крюка использует игольчатый роликоподшипник для поддержки крестовины в бугелях.Это приводит к увеличению совместной эффективности.

ДИФФЕРЕНЦИАЛ

При повороте автомобиля внешние колеса должны будут пройти большее расстояние по сравнению с внутренними колесами за то же время (рис. ). склонность колес к заносу. Следовательно, если нужно избежать проскальзывания колес, в заднюю ось должен быть встроен какой-либо механизм, который должен снижать скорость внутренних колес и увеличивать скорость внешних колес при поворотах; он должен в то же время поддерживать одинаковую скорость всех колес при движении прямо.Такое устройство, выполняющее указанную выше функцию, называется дифференциалом.

Однако в случае неведущих колес разница в скорости внутреннего и внешнего колес не представляет проблемы, поскольку такие колеса независимы друг от друга и поэтому могут регулировать свои скорости в соответствии с требованиями.

Чтобы понять принцип работы дифференциала, рассмотрим рис. К ведомому колесу главной передачи прикреплена обойма, на которой установлен поперечный палец (в случае использования двух сателлитов) или крестовина (в случае использования в дифференциале четырех сателлитов).Две солнечные шестерни входят в зацепление с двумя или четырьмя планетарными шестернями. Полуоси осей соединены шлицами с каждой из этих солнечных шестерен. Ведущее колесо может свободно вращаться на полуоси, как показано на рисунке. Когда автомобиль движется прямо, обойма и внутренние шестерни вращаются как единое целое, а две полуоси вращаются с одинаковой скоростью. В этой ситуации между различными шестернями дифференциала нет относительного движения. Чтобы понять, что происходит, когда транспортное средство выполняет поворот, предположим, что клетка неподвижна. Затем поворот одной солнечной шестерни заставит другую вращаться в противоположном направлении.Это означает, что если левая солнечная шестерня вращается n раз за определенное время, правая солнечная шестерня также будет вращаться n раз за тот же период, но, конечно, в противоположном направлении. Это вращение накладывается на обычную скорость вращения колеса, когда автомобиль совершает поворот. Так, например, рассмотрим автомобиль с частотой вращения колеса N об/мин. едет прямо, когда поворачивает направо. В это время движению правого колеса будет оказываться сопротивление, и в результате дифференциального действия, если правое колесо будет вращаться назад со скоростью n об/мин, то левое колесо будет вращаться вперед со скоростью n об/мин.Это даст результирующую скорость левого колеса как (N + n), а скорость правого колеса как (N-n) об/мин.

Крутящий момент от главной передачи также распределяется между двумя полуосями. Поскольку планетарные шестерни могут свободно вращаться на поперечном штифте или крестовине, они не могут прикладывать к зубьям с одной стороны крутящий момент, отличный от крутящего момента с другой стороны. Таким образом, они действуют как балансир и распределяют крутящий момент поровну между двумя колесами на оси, даже если их скорости различны.

Справочники

1 Автомобильная механика – Крауз / Энглин

2 Автомобильный инженер — доктор Кирпал Сингх

Вопросы Viva

1 Каковы основные компоненты автомобиля? Кратко опишите их все.

2 Какие преимущества дает передний привод?

3 Что такое раздаточная коробка?

4 Назовите различные соображения, на основании которых классифицируются автомобили?

5 В чем главное преимущество полноприводного автомобиля?

6 Какова функция крюкового соединения?

7 Как автоматически изменяется длина карданного вала?

8 Определить вращение валов?

9 Зачем нужен универсальный шарнир равных угловых скоростей, когда доступен более дешевый шарнир Крюка?

10 Какой материал используется для карданного вала?

11 Как осуществляется привод от карданного вала, повернутого под прямым углом.

12 Объясните работу дифференциала.

13 Объясните функцию универсального шарнира.

14 Сколько универсальных шарниров используется с приводом с торсионной трубкой и приводом Хотч Кисс и почему?

Последнее обновление: Четверг, 12 ноября 2009 г.

Связанные

Конструкция коленчатого вала Hydra-Cell Принцип работы

 

Модели коленчатого вала

 

Надежная и эффективная перекачка

Приводной вал (1) удерживается на месте двумя шарикоподшипниками (2), расположенными на обоих концах вала.Между этими подшипниками расположены один или три выступа распределительного вала с шатунами (3), которые закалены, прецизионно отшлифованы и отполированы. Механическая обработка с очень жесткими допусками на кулачках и поверхностях шатунов обеспечивает надлежащую смазку и снижение рабочих температур в гидравлической части насоса.

При вращении приводного вала каждый кулачок приводит в действие присоединенный шатун, который фиксируется на конце каждого гидравлического поршня. Это действие перемещает поршень вперед и назад, преобразовывая осевое движение в линейное насосное движение.Весь приводной вал и шатун в сборе погружены в ванну со смазочным маслом.

Каждый поршень содержит запатентованную гидравлическую ячейку Hydra-Cell (4), которая последовательно перемещается коленчатым валом. Инновационная конструкция Hydra-Cell поддерживает точный баланс масла за диафрагмой (5) независимо от условий эксплуатации. Масло в Hydra-Cell находится под давлением при прямом ходе поршня, вызывая изгиб диафрагмы, что приводит к насосному действию. Масло, содержащееся в ячейке Hydra-Cell, уравновешивает диафрагму по отношению к перекачиваемой жидкости, поддерживая давление не более 3 фунтов на кв. дюйм/0.Перепад 2 бар независимо от давления, под которым подается жидкость, — до 172 бар для стандартных моделей Hydra-Cell и насосов-дозаторов Hydra-Cell.

Насосы

Hydra-Cell с кривошипным валом имеют до трех диафрагм, и каждая диафрагма имеет собственную насосную камеру, содержащую всасывающий и нагнетательный самоустанавливающиеся горизонтальные дисковые обратные клапаны в сборе (6). Когда диафрагмы отодвигаются назад, жидкость поступает в насос через общий вход и проходит через один из всасывающих обратных клапанов. При прямом ходе диафрагма вытесняет жидкость из выпускного обратного клапана (7) и через общий выходной патрубок коллектора.Диафрагмы, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, работали последовательно, чтобы обеспечить стабильный малоимпульсный поток.

Клапан регулирования давления Hydra-Cell (8) обычно устанавливается на стороне нагнетания насоса для регулирования давления последующего процесса или оборудования и для защиты системы от избыточного давления.

« Вернуться на страницу товара

Приводные валы и универсальные шарниры

Функция

Назначение приводного вала и карданных шарниров состоит в том, чтобы передавать крутящий момент от коробки передач к задней оси с плавной передачей крутящего момента, даже если коробка передач и вал-шестерня никогда не находятся в точной соосности.

2.2 Конструкция

Вал представляет собой полый трубчатый стальной узел с крючковым соединением на каждом конце. Сустав состоит из двух U-образных «хомутов», которые соединены друг с другом под углом 90° с помощью четырехногого креста или «паука». Игольчатый роликовый подшипник может использоваться для поддержки ножек крестовины в траверсах.


2.3   Принцип работы

Когда универсальные шарниры используются для соединения двух узлов (например, коробки передач и заднего моста), ведомый вал не вращается с одинаковой скоростью i.е. он не вращается с одинаковой скоростью в течение каждой части оборота. За один оборот ведомый вал дважды ускоряется и дважды замедляется. Этот эффект увеличивается по мере увеличения угловатости. Эти различия скоростей могут быть устранены в карданном валу за счет использования двух правильно выровненных шарниров, причем ускорение одного нейтрализуется замедлением второго. Скользящее соединение позволяет приводному валу изменять свою длину при вращении, чтобы компенсировать небольшое движение задней оси назад и вперед, вызванное действием системы подвески.Это просто шлицевая трубчатая часть, установленная на переднем универсальном шарнире, которая скользит по шлицам на главном валу коробки передач.

Два карданных шарнира, соединенных последовательно

2.4 Вибрация карданного вала

Из-за высоких скоростей приводного вала на высшей передаче его число оборотов в минуту уменьшается. такой же, как двигатель, вал должен быть сбалансирован, чтобы избежать вибрации. Если на приводном валу возникают вибрации, это может быть связано с износом или поломкой игольчатых роликов в карданном шарнире.Это можно проверить, повернув приводной вал вручную, чтобы проверить свободный ход, заедание в соединении может не быть обнаружено таким образом, поэтому для дальнейших проверок может потребоваться снятие вала.
Небольшие легковые автомобили, короткие фургоны и грузовики могут использовать один карданный вал со шлицевым соединением на переднем конце, не испытывая чрезмерной вибрации. Однако для транспортных средств с более длинной колесной базой требуемый более длинный карданный вал будет иметь тенденцию к провисанию и при определенных условиях эксплуатации будет иметь тенденцию к вращению, а затем к созданию соответствующих резонансных колебаний в корпусе транспортного средства, то есть заставит корпус «барабанить». или вибрировать при вращении вала.

Простой цельный карданный вал с одним скользящим шарниром и двумя универсальными шарнирами

2.5 Разделенные карданные валы и их опоры

Карданные передачи, состоящие из двух частей, с двумя валами и промежуточным опорным подшипником, как правило, используются на грузовых автомобилях с колесной базой от 3,4 до 4,8 м, но в зависимости от рабочей роли транспортного средства имеется некоторое перекрытие.

Двухкомпонентная трансмиссия с одним промежуточным опорным подшипником
Карданный вал, состоящий из двух частей, имеет три универсальных шарнира, а первичный гребной вал относится к типу с фиксированными соединениями и трубным узлом, но вторичный гребной вал имеет скользящее соединение на конце опорного подшипника для компенсации любого удлинения. из-за движения подвески.Обычно первичный вал находится на одной линии с осью первичного вала коробки передач, но вторичный карданный вал слегка наклонен, так что он пересекает вал-шестерню главной передачи заднего моста.


Трансмиссия из трех частей с двумя промежуточными опорными подшипниками
Для автомобилей с колесной базой более 4,8 м может потребоваться трехсекционная трансмиссия с двумя промежуточными опорными подшипниками. Карданов четыре, и видно, что промежуточный вал лежит параллельно выходному валу коробки передач.Опять же, только задний карданный вал имеет скользящее соединение для компенсации изменения длины вала.

2.6 Промежуточные опорные подшипники карданного вала

Промежуточные узлы подшипников и опор карданного вала предназначены для позиционирования и поддержки разделенных или разъемных карданных валов. Опорно-подшипниковые узлы бывают двух основных типов:

  1. самоустанавливающиеся подшипниковые опоры,
  2. подвижные подшипниковые опоры.

Самоустанавливающиеся опоры промежуточных подшипников в основном используются на большегрузных грузовиках.Одним из типов самоустанавливающихся подшипниковых опор является двухрядный шарикоподшипник с глубокой внутренней дорожкой и полукруглой наружной дорожкой — рис. (а). При таком расположении любое отклонение вала воспринимается внутренним кольцом и шариками, наклоняющимися вокруг неподвижного сферического седла внешнего кольца.

Разделенные опорно-подшипниковые узлы карданных валов


Двухрядная самоустанавливающаяся подшипниковая опора для коммерческих автомобилей

Второй способ самовыравнивания разъемных валов достигается за счет однорядного радиального шарикоподшипника со сферическим профилем по периферии наружных колец.Затем шариковая дорожка помещается в стальное опорное кольцо, внутренний профиль которого соответствует наружному профилю подшипника — рис. (б). Если в процессе эксплуатации возникает какое-либо смещение, относительное перемещение подшипника и кольца может иметь место без создания нагрузок на подшипниковый узел. Оба обсуждаемых устройства необходимо периодически смазывать, и предусмотрены сальники, чтобы удерживать смазку и не допускать попадания грязи в дорожки подшипников.

Однорядная самоустанавливающаяся наружная обойма подшипника для грузовых автомобилей
Гибкие промежуточные подшипниковые опоры для разделенных валов могут использоваться как для легковых, так и для тяжелых транспортных средств.Все эти типы, как правило, имеют однорядный шарикоподшипник с глубокими канавками, который надевается непосредственно на один из разделенных валов, и этот подшипник окружает резиновый элемент, заключенный в стальную раму. Затем промежуточные валы крепятся болтами к шасси или кузову. Это резиновое крепление обеспечивает гибкую опору для подшипника, так что можно компенсировать небольшой наклон вала. Кроме того, гибкая резина действует как гаситель колебаний и изолирует любые колебания карданного вала от элементов корпуса.
Для сверхтяжелых условий эксплуатации можно использовать массивный резиновый блок колец, устанавливаемый на ступицу подшипника — рис. (с). Видно, что внутренняя обойма подшипника удерживается на месте фланцем карданного шарнира, а наружная обойма подшипника фиксируется втулкой с регулировочными шайбами. Для этого узла необходима регулярная смазка. В большинстве узлов промежуточных подшипников для легких и тяжелых условий эксплуатации теперь используются предварительно смазанные и герметизированные на весь срок службы радиальные подшипники.

Прочная резиновая опора опорного подшипника

 

3.1   Задний привод

Реакция крутящего момента — «Каждому действию есть равное и противоположное противодействие». Это утверждение означает, что каждый компонент, который создает или изменяет крутящий момент, также будет создавать равный и противоположный крутящий момент, стремящийся повернуть обсадную колонну. Например, когда коленчатый вал двигателя создает крутящий момент по часовой стрелке, блок цилиндров будет вращаться против часовой стрелки.

Показан еще один пример реакции крутящего момента, когда трактор с задними ведущими колесами застрял в канаве.В этой ситуации водитель должен быть осторожен, так как реакция крутящего момента, скорее всего, поднимет переднюю часть трактора, а не повернет задние колеса.

Рычажное действие колеса
Когда изложенный выше закон применяется к задним мостам, вы увидите, что необходимо предусмотреть какое-то устройство, чтобы предотвратить поворот корпуса моста в направлении, противоположном ведущим колесам.


3.2 Привод открытого типа Hotchkiss

Две задние листовые рессоры, установленные продольно, соединены с рамой «фиксированным» шарниром спереди и поворотными скобами сзади.На каждом конце открытого или «открытого» гребного вала установлено универсальное соединение с возможностью изменения длины вала при отклонении пружин.
Реакции крутящего момента противодействуют зажатием оси к пружинам с помощью U-образных болтов. В тяжелых условиях движения пружины будут прогибаться вверх спереди и вниз сзади, и наоборот при торможении.


Привод и подвеска Hotshkiss


3.3   Шарнир равных угловых скоростей

Автомобили с передним приводом требуют специального универсального шарнира для поддержания крутящего момента на колесе при повороте. Шарнир называется шарниром равных угловых скоростей. Это соединение не имеет недостатка соединения типа Гукса, когда два соединения необходимы для поддержания постоянной скорости. В этом соединении между «хомутами» встроен механизм, который автоматически выравнивается, когда два вала образуют угол. Выравнивание может быть достигнуто за счет движения стальных шариков в канавках или за счет отклонения резиновых компонентов — эти отклонения нейтрализуют изменение скорости.


Карданный шарнир равных угловых скоростей типа «Tracta», устанавливаемый на ведущий мост переднего колеса


Когда транспортное средство поворачивает за угол, внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее, колесам потребуется одинаковое время, чтобы повернуть за угол, поэтому внешнее колесо должно двигаться быстрее, чтобы преодолеть большее расстояние. Если бы дифференциал не использовался, было бы много истирания шин, и транспортным средством было бы трудно управлять.
В узле дифференциала разница в сопротивлении дороги с каждой стороны автомобиля заставляет солнечное колесо вращать планетарные шестерни, что увеличивает скорость внешнего колеса и уменьшает скорость внутреннего колеса в той же пропорции, сохраняя при этом равный крутящий момент. на обоих колесах.

Примечание: Неравномерное давление в задних шинах, плохие дорожные условия также приводят в действие блок дифференциала.

На задней оси происходит окончательное увеличение крутящего момента и снижение частоты вращения двигателя.Из-за того, что для перевозки тяжелых грузов требуются колеса большого диаметра, на конце полуоси требуется очень высокий крутящий момент, чтобы вращать колеса и приводить в движение транспортное средство. Корпус оси обычно представляет собой отливку типа банджо с опорными подшипниками для задних колес на каждом конце и съемную отливку, в которой размещены дифференциал и узел коронного колеса.

На легких коммерческих автомобилях используется обычный спиральный скос конструкции заднего моста гипоидного типа. По мере увеличения грузоподъемности транспортного средства передаточное число также должно быть увеличено, чтобы обеспечить требуемый крутящий момент на задних колесах.Когда это передаточное отношение достигает примерно 8:1, ось с одинарной конической передачей уступает место червячно-колесному механизму или использует механизм двойного редуктора, чтобы обеспечить желаемое передаточное отношение в пределах прочности на сгиб.

Для поддержки полуосей в картере заднего моста используются три основных метода. Во всех них внутренние концы валов насажены на шлиц и опираются на солнечные колеса дифференциала в сборе. Различия заключаются в расположении подшипника ступицы по отношению как к корпусу, так и к валу, а также в силах или нагрузках, воздействующих на сам вал.

Ступица и полуось, по сути, представляют собой единое целое, хотя на самом деле они могут быть соединены шлицами или соединены друг с другом с помощью конуса, шпонки и контргайки. Подшипник установлен на валу и фиксируется гайкой или втулкой. Внешняя дорожка подшипника вставлена ​​в выемку картера оси и фиксируется стопорной пластиной, привинченной к торцевому фланцу картера оси. Этот подшипник обычно герметизирован с одной стороны, чтобы избыток смазки не испортил тормозную накладку.


Силы, действующие на полуось:

  1. Сила сдвига под действием веса автомобиля.
  2. Изгибающая сила под действием веса автомобиля.
  3. Силы кручения или скручивания из-за движущей и тормозной силы.
  4. Боковые толчки при повороте автомобиля.

Подшипник установлен на корпусе и удерживается на буртике с помощью контргайки и стопорной шайбы.Ступица состоит из двух частей, внутренняя часть надевается на подшипник, а также содержит подпружиненное масляное уплотнение. Внешняя часть может быть выполнена за одно целое с полуосью, иметь на ней шлицы и посадку с натягом или может быть прикреплена к валу с помощью конуса, шпонки и контргайки. Тормозной барабан может быть выполнен за одно целое с внешней половиной ступицы или прикреплен к ней винтами с потайной головкой. Монтажный фланец задней пластины расположен ближе к центру оси, чем в полуплавающей конструкции. Эта конструкция в основном на легких коммерческих автомобилях.

Силы, действующие на полуось:

  1. Изгибающая сила из-за боковой тяги при прохождении поворотов.
  2. Силы кручения (скручивания) от движущей и тормозной тяги.

Эта конструкция в основном используется на большегрузных коммерческих автомобилях. Ступица представляет собой тяжелую поковку или стальное литье и закреплена на корпусе оси двумя усиленными коническими роликоподшипниками с противоположными сторонами. Дорожки этих подшипников расположены буртиком и контргайкой и являются регулируемыми.Приводной диск ступицы составляет единое целое с валом и крепится к ступице с помощью радиально расположенных установочных болтов, между которыми установлена ​​прокладка. Подпружиненное масляное уплотнение установлено на внутренней стороне ступицы рядом с фланцем задней пластины. Полуось можно снять, не снимая колесо.

 

Силы, действующие на полуось:

Силы кручения (скручивания) от приводной и тормозной тяги.
Примечание: Во всех описанных конструкциях поломка полуоси приведет к потере крутящего момента из-за действия дифференциала.


Поперечное расположение двигателя

Поперечно установленный двигатель крепится болтами к узлу, называемому коробкой передач. Этот агрегат получил свое название от двух слов: «трансмиссия» (термин, используемый в Америке для обозначения коробки передач) и «ось». В прошлом общий термин «задняя ось» часто применялся к редуктору, а также к корпусу оси, но в настоящее время различные приводные устройства заставляют ограничивать использование названия «задняя ось» элементом, который выполняет функции оси. .Двумя основными компонентами внутри оси заднеприводного автомобиля являются главная передача, т.е. коронное колесо и шестерня, а также дифференциал.


Четырехступенчатая коробка передач имеет два вала: первичный вал, соединенный шлицами со сцеплением, и вторичный вал, соединенный с шестерней главной передачи. Главная передача с коническим зубчатым колесом необходима, когда двигатель установлен продольно, но в показанной компоновке положение двигателя позволяет использовать обычные косозубые зубчатые колеса. Привод от главной передачи передается через дифференциал на два ведущих вала.Изменение скорости из-за угловатости приводного вала предотвращается за счет использования универсальных шарниров равных угловых скоростей на каждом конце; внутренний шарнир с каждой стороны врезного типа.
Во время ускорения или в периоды, когда двигатель используется в качестве тормоза, реакция крутящего момента имеет тенденцию заставлять двигатель вращаться вокруг коленчатого вала, поэтому для противодействия этому движению установлены правильно расположенные опоры двигателя.
Движущая сила и тормозной момент воспринимаются элементами подвески, в частности поперечной рулевой тягой, прикрепленной от рычага управления гусеницей к кузову.

 

 

 

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не согласны делиться своими знаниями в целях обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в законе об авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы удалим ваши текст быстро. Добросовестное использование — это ограничение и исключение исключительного права, предоставленного авторским правом автору творческого произведения. В законе США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей.Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, новостные репортажи, исследования, обучение, библиотечное архивирование и стипендию. Он предусматривает законное нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работу другого автора в соответствии с четырехфакторным тестом баланса. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте, носит общий характер и является чисто информативной и по этой причине не может заменить в любом случае совет врача или квалифицированного юридического лица на профессию.

Тексты являются собственностью их соответствующих авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно делиться своими текстами со студентами, преподавателями и пользователями Интернета, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Карданный вал и приводной вал (автомобильный)

Трансмиссия, дифференциал и привод ходовых колес

Карданный вал соединяет коробку передач с главными передачами автомобиля через карданный шарнир и служит приводным валом.Универсальный шарнир позволяет передавать привод под переменным углом. Система привода представляет собой устройство для передачи тягового усилия от опорных катков к кузову транспортного средства. Конечная передача представляет собой систему трансмиссии между карданным валом и дифференциалом. Дифференциальный механизм встроен в центральную часть главной передачи. Это позволяет колесам вращаться с разной скоростью, не мешая движению автомобиля при повороте. В случае с задним приводом задняя ось является «живой», которая помимо поддержки веса автомобиля содержит шестерню и валовый механизм для привода опорных катков.В главе рассматриваются все эти подсистемы для системы заднего привода. Также кратко представлены системы переднего и полного привода.
26.1.

Карданный вал и приводной вал

Карданный вал, иногда называемый карданным валом, передает мощность от коробки передач на заднюю ось. Обычно вал имеет трубчатое сечение и изготавливается цельным или состоящим из двух частей. Конструкция из двух частей поддерживается в средней точке резиновым подшипником.Короткие приводные валы встроены для передачи мощности от узла главной передачи к опорным каткам как в переднеприводной, так и в заднеприводной компоновке.
26.1.1.


Карданные валы

Этот вал должен быть прочным, чтобы противостоять скручивающему действию приводного крутящего момента, и должен быть упругим, чтобы поглощать крутильные удары. Он должен сопротивляться естественной тенденции прогибаться под собственным весом, потому что вибрация возникает, когда центр тяжести не совпадает с осью вала.
Обычно используется гребной вал трубчатого сечения, поскольку он имеет (i) небольшой вес, (ii) обеспечивает большую устойчивость к смещению, особенно провисанию, (Hi) имеет хорошую прочность на кручение и (iv) обеспечивает низкое сопротивление (низкая инерция) к изменениям угловой скорости, возникающим при использовании муфты крюкового типа для привода вала. Поскольку карданный вал часто вращается с высокой скоростью, особенно при использовании повышающей передачи, он должен быть изготовлен и отремонтирован в соответствии с проектными спецификациями и хорошими пределами балансировки.
Даже после идеальной статической центровки вал провисает (т.е. образует изгиб) в центре под действием собственного веса. Когда это провисание становится чрезмерным, вращение вала вызывает увеличение изгиба из-за центробежного эффекта. Эта деформация или биение вала вызывает вибрацию, которая становится сильной по мере приближения к скорости вращения. Критическая скорость, при которой возникает это состояние, зависит от двух важных параметров, а именно от среднего диаметра трубы и длины вала.
Поскольку карданные валы дорожных транспортных средств имеют достаточную длину и работают, как правило, на высокой скорости, при определенной критической скорости может возникнуть завихрение.Это создает изгибающие напряжения в материале, которые выше, чем напряжения сдвига, вызванные передаваемым крутящим моментом. При увеличении критической скорости с уменьшением массы вала увеличивается момент инерции секции. Следует уменьшить склонность карданного вала к закручиванию, а для этого его следует сделать трубчатым и идеально отбалансировать.
Критическая скорость карданного вала изменяется прямо пропорционально диаметру трубы и обратно пропорционально квадрату длины.Поэтому диаметры выбираются как можно большими, а длины как можно короче, чтобы поддерживать критическую частоту вращения вала выше диапазона приводных скоростей. Карданные валы длиной более 1,5 м между карданными шарнирами вызывают проблемы с дисбалансом. Длина вала сведена к минимуму за счет использования удлиненного корпуса трансмиссии и центрального универсального шарнира с карданными валами, состоящими из двух частей. При использовании центральный универсальный шарнир поддерживается центральным опорным подшипником, изолированным от шасси автомобиля.Труба карданного вала обычно катается из плоского листа, выпрямляется с точностью до 0,25 мм, выкатывается и балансируется с точностью до 0,00018 кг-м. Это удерживает центральную массу очень близко к центру продольной оси, чтобы минимизировать вихрь. Критическая скорость определяется формулой,

Карданные валы сконструированы таким образом, что расчетная критическая скорость примерно на 60 процентов превышает скорость двигателя при максимальной мощности. Карданные валы также могут быть рассчитаны на заданный номинальный крутящий момент, который представляет собой крутящий момент, необходимый для того, чтобы нагрузить их до предела упругости.

Многие автомобили с задним и полным приводом требуют наличия длинного карданного вала между коробкой передач и главной передачей. В этих случаях трансмиссия обычно разделена, и для поддержки вала в точке разделения устанавливается подшипник (рис. 26.1). Этот подшипник установлен в резине для поглощения любых вибраций, которые в противном случае передавались бы на корпус.
Хотя движение оси ограничено задним валом, и универсальные шарниры приспособлены для компенсации этого движения, на переднем валу необходимы дополнительные шарниры, чтобы учесть небольшой изгиб кузова автомобиля.Практически невозможно поддерживать правильные углы привода муфт крючкового типа, установленных на вал из двух частей, поэтому во многих конструкциях используются один или несколько ШРУСов.
Составной гребной вал, показанный на рис. 26.2, является альтернативой раздельному устройству. Трубчатый вал изготовлен из эпоксидной смолы, усиленной стекловолокном и углеродным волокном, и прикреплен к стальной втулке для соединения с универсальными шарнирами. Композитный вал имеет следующие преимущества перед обычным стальным валом, состоящим из двух частей:
(i) Снижение веса примерно на 50 процентов.
(ii) Высокая внутренняя амортизация.
(Привет) Хорошие показатели шума, вибрации и жесткости (NVH). (iv) Исключительная коррозионная стойкость.
Пример 26.1. Автомобильный двигатель развивает максимальный крутящий момент 162 Нм. Передаточное число низшей передачи трансмиссии составляет 2,75, а передаточное число заднего моста — 4,25. Эффективный радиус колеса равен 0,325 м, а коэффициент трения между шиной и поверхностью дороги равен 0,6. Если допустимое напряжение сдвига
составляет 32373 x 104 Па, определите максимальный диаметр вала, предполагая, что нагрузка близка к скручивающей.Какая максимальная нагрузка допустима на каждое колесо?
Раствор.
Общее передаточное число = 2,75 x 4,25

Рис. 26.1. Особенности карданного вала. А. Карданные валы. B. Движение задней оси.

Пример 26.2. Двигатель развивает мощность 29,5 кВт при 2000 об/мин при максимальном крутящем моменте. Передаточное число нижней передачи составляет 3:1, а передаточное число заднего моста — 4,5:1. Нагрузка на каждую ведущую ось составляет 7357,5 Н при полной загрузке автомобиля. Диаметр опорного колеса по шинам равен 0,71 м, а коэффициент сцепления между шиной и тягой равен 0.6. Если допустимое напряжение в материале вала
не должно превышать 22072,5 х 104 Па, найти диаметр полуоси.

Раствор.


Оба вместе создают максимальное напряжение в центре, что слишком мало по сравнению с расчетным напряжением. Опять же, интенсивность напряжения сдвига из-за кручения максимальна на поверхности и равна нулю в центре оси. Таким образом, вал вполне безопасен при прямом сдвиге.
Диаметр оси – 35,3 мм. Ответ
26.1.2.

Приводные валы

Эти валы сравнительно короткие по длине, и там, где пространство ограничено, они сделаны сплошными, чтобы обеспечить зазор для движения подвески, в противном случае часто используется легкая трубчатая секция. Небольшое расстояние между опорным катком и корпусом главной передачи в сочетании с большим перемещением опорного колеса из-за отклонения подвески приводит к максимальному углу привода универсальных шарниров и большому изменению длины вала.ШРУСы на каждом конце приводного вала соответствуют требованиям угла, а врезные ШРУСы компенсируют изменение длины. Заднеприводные автомобили с независимой задней подвеской нуждаются в приводном валу для соединения опорного колеса с неподвижным узлом главной передачи. На этих автомобилях обычно на каждом конце приводного вала устанавливается ШРУС плунжерного типа.
26.1.3.

Вибрация карданного вала

Небольшие легковые автомобили, короткие фургоны и грузовики имеют один карданный вал со шлицевым соединением на переднем конце, что исключает нежелательную вибрацию.Для автомобилей с более длинной колесной базой требуется более длинный карданный вал, который имеет тенденцию к провисанию и закручиванию при определенных условиях эксплуатации (рис. 26.3). В результате в корпусе транспортного средства возникают резонансные колебания, так что корпус вибрирует при вращении вала.
Основные факторы, ответственные за резонансную частоту карданного вала, вызывающую вибрацию, можно сгруппировать следующим образом:
(i) Факторами, связанными с карданным валом, являются (a) диаметр и длина вала,
(6) балансировка собранного вала и соединений, и (c) сопротивление вала изгибу.

Рис. 26.3. Простой цельный карданный вал с одним шлицевым соединением и двумя универсальными шарнирами.
(ii) Факторами, связанными с кузовом транспортного средства, являются
(a) тип и форма конструкций кузова, усиление
коробчатого сечения и т. д., (6) расположение компонентов внутри конструкции кузова,
и
(c ) качества виброфиксации карданной передачи, обеспечиваемые опорами двигателя и трансмиссии, пружинными втулками, панельной изоляцией и т. д.
Вращающийся вал закручивается, если центр тяжести массы вала смещен, из-за чего центробежная сила стремится изгибаться вал так, чтобы он вращался вокруг продольной оси вала.Внецентренное отклонение вала увеличивается с увеличением скорости, в результате чего увеличивается и центробежная сила. Таким образом, эффект является кумулятивным и прогрессивным, пока вращение не станет критическим, вызывающим сильную вибрацию.
Факторы, ответственные за смещение центра тяжести горизонтально поддерживаемого круглого вала между подшипниками в одну сторону от центральной оси, следующие.
(а) Провисание вала между центрами.
(b) Неравномерная толщина стенки трубчатого цельнотянутого гребного вала.
(c) Количество наплавленного металла не может быть эквивалентно массе на противоположной стороне трубчатого вала, свернутого из плоского листа.
(d) Эксцентриситет вала по отношению к оси вращения, вызванный тем, что трубчатый вал прижимается к выемкам карданного вала, которые были повернуты между свободными центрами.
(e) Если шарнирные вилки и цапфы собраны очень немного в одну сторону, когда универсальные шарниры установлены на концах вала, которые затем опираются на подшипники.
(/) Если зазор между наружными и внутренними шлицами позволяет валу перемещаться в ограниченной степени, когда на одном конце вала используется скользящая муфта.
Критическая скорость вращения вала обратно пропорциональна квадрату длины вала. Например, если вал с критической скоростью вращения 6000 об/мин удлинить вдвое, то критическая скорость вращения нового вала уменьшится до 1500 об/мин, что составляет четверть этого значения. С другой стороны, при уменьшении вдвое длины вала критическая скорость возрастает вчетверо, т.е.е. 24000 об/мин. Таким образом, уменьшение длины вдвое делает критическую скорость значительно выше максимальной скорости карданного вала транспортного средства.
Как правило, жесткость карданного вала увеличивается за счет удлинения либо заднего конца главного вала и корпуса редуктора (рис. 26.4A), либо вала-шестерни главной передачи и корпуса (рис. 26.4B). Первый подход является обычным для автомобилей среднего размера, а второй с некоторым успехом используется на более крупных автомобилях, имеющих заднюю подвеску с цилиндрическими пружинами, продольными рычагами и стабилизаторами поперечной рулевой тяги.На стороне редуктора карданного вала обычно устанавливается скользящее соединение, которое позволяет карданному валу автоматически регулировать свою длину в соответствии с изменениями прогиба подвески.
Другой метод решения проблемы вибрации заключается в увеличении диаметра вала, но это увеличивает его прочность сверх требований по несущей способности. Также это увеличивает его инерцию, которая препятствует ускорению и торможению автомобиля. Часто применяемым решением является использование разделенных карданных валов, поддерживаемых промежуточными или центральными подшипниками.Этот подход также применялся в прошлом на больших автомобилях для понижения привода трансмиссии (А) от передней коробки передач к задней оси. В результате уменьшается высота туннеля половиц и устраняются недостатки более толстой шахты. «Когда такое расположение используется на коммерческих автомобилях, большие смещения ® между осевыми линиями коробки передач и шестерней главной передачи, осевая линия могут быть обеспечены в два или три этапа.
вышка.
26.1.4.

Разделенные карданные валы и их опоры

Трансмиссия, состоящая из двух частей, с двумя валами и промежуточным опорным подшипником (рис, 26.5) обычно применяются на грузовых автомобилях с колесной базой от 3,4 до 4,8 м. Двухсекционный карданный вал использует три универсальных шарнира. Первичный гребной вал представляет собой узел с фиксированными соединениями и трубой, а вторичный гребной вал имеет скользящее соединение на конце опорного подшипника, чтобы обеспечить любое удлинение из-за движения подвески. Как правило, первичный вал находится на одной линии с осью главного вала коробки передач, но вторичный вал слегка наклонен, чтобы пересекать вал-шестерню главной передачи заднего моста.Однако в случае автомобилей с высокой посадкой оба вала устанавливаются под наклоном, чтобы уменьшить эффективный угол наклона вала. Когда первичный вал находится на одной линии с выходным валом коробки передач, иногда используются универсальные муфты резинового типа для более эффективного гашения передаваемых крутильных колебаний, чем обычные стальные шарниры.
Для автомобилей с колесной базой более 4,8 м может быть более подходящей трехсекционная трансмиссия с двумя промежуточными опорными подшипниками (рис. 26.6).Используются четыре универсальных шарнира, а промежуточный вал расположен параллельно выходному валу коробки передач. Только задний карданный вал снова использует скользящее соединение, чтобы приспособиться к изменению длины вала.
26.1.5.

Подшипники промежуточной опоры карданного вала

Промежуточные узлы подшипников и опор встроены для позиционирования и поддержки разделенных карданных валов. Эти узлы относятся к одному из следующих типов: (i) самоустанавливающиеся опорные подшипники или («) податливые опорные подшипники.Самоустанавливающиеся промежуточные опоры в основном используются на большегрузных автомобилях. Одним из видов этой подшипниковой опоры является двухрядный шариковый подшипник с глубоким желобком внутреннего кольца и полукруглым внутри наружным кольцом (рис. 26.7А). Такое расположение компенсирует любое отклонение вала за счет внутренней обоймы и шариков, которые наклоняются вокруг фиксированного сферического седла внешней обоймы.
Другой метод заключается в использовании однорядного радиального шарикоподшипника со сферическим профилем по периферии наружных колец.Затем шариковая дорожка заключена в стальное опорное кольцо, внутренний профиль которого совпадает с внешним профилем подшипника (рис. 26.7В). Относительное перемещение подшипника и кольца может компенсировать любую несоосность. Поскольку оба вышеуказанных устройства требуют периодической смазки, сальники используются для удержания смазки, а также для предотвращения попадания грязи в дорожки подшипников.

Рис. 26.4 Цельная трансмиссия. А. с удлиненным корпусом редуктора.
B. с удлиненным корпусом дифференциала-

Рис.26.5. Двухкомпонентная трансмиссия с одинарными промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.6. Карданная передача трехсекционная с двумя промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.7, Разделенные опорно-подшипниковые узлы карданного вала.
A. Двухрядная самоустанавливающаяся подшипниковая опора для коммерческого транспорта.
B. Однорядное самоустанавливающееся наружное кольцо подшипника коммерческого транспорта.
C. Прочная опора резинового подшипника.
Д.Гибкая подшипниковая опора для средних и тяжелых условий эксплуатации.
E. Резиновая опора V-образного сечения для автомобилей и фургонов.
F. Двойная резиновая опора для легковых автомобилей и фургонов.
Гибкие опоры промежуточных подшипников используются как для легковых, так и для тяжелых транспортных средств. В этих типах используется однорядный шарикоподшипник с глубокими канавками, который надевается непосредственно на один из разделенных валов, а элемент, который окружает этот подшипник, заключен в стальную раму. Затем этот узел крепится болтами к шасси или корпусу кузова для поддержки промежуточных валов.Резиновая опора действует как гибкая опора для подшипника, компенсирующая небольшой наклон вала. Гибкая резина также действует как гаситель вибрации и изолирует любые вибрации карданного вала от элементов корпуса.
На рис. 26.7C показано использование цельного резинового кольцевого блока, который надевается на ступицу подшипника для особо тяжелых условий эксплуатации. Внутреннее кольцо подшипника расположено на фланце карданного шарнира, а внешнее кольцо подшипника расположено на регулировочной втулке. Этот узел требует регулярной смазки.В настоящее время в большинстве узлов промежуточных подшипников для легких и тяжелых условий эксплуатации используются предварительно смазанные и герметизированные на весь срок службы радиальные подшипники. Пылезащитные экраны, установленные на валу, защищают подшипник от песка и влажной погоды. Резиновый элемент приклеен как к внешнему стальному корпусу, так и к стальной запрессовке внешней обоймы подшипника. Подшипниковый узел, показанный на рис. 26.7D, используется для грузовых автомобилей. На каждой стороне резинового молдинга сделаны прорези для улучшения гибкости.
Расположение подшипников, подходящее для легковых автомобилей и фургонов, показано на рис.26.7Э. В резиновом элементе используется V-образное сечение, которое позволяет элементу сгибаться и легче перемещаться в своем среднем положении. Кроме того, это улучшает демпфирующие свойства резинового узла. На рис. 26.6F представлена ​​альтернативная компоновка для легковых автомобилей. В этом узле формованная резиновая секция образует двойные рычаги, которые обеспечивают большую жесткость подшипника и превосходные демпфирующие свойства без потери характеристик легкого наклона.

Динамика карданных шарниров, их отказы и некоторые предложения по практическому улучшению их работы и продления срока службы

  • I.И. Артоболевский, Механизмы в современном машиностроении , (Н. Вайнштейн, Пер.) М.: Мир, (1900).

    Google ученый

  • H. Hajirezaei и A. Ahmadi, Исследование влияния трещин на разрушение карданного шарнира, The 6 -я международная конференция по техническому обслуживанию , Тегеран (2010 г.).

  • Х. Байракчекен, С. Тасгетирен и И.Явуз, Два случая отказа в системе передачи мощности на транспортных средствах: вилка карданного шарнира и приводной вал, International Journal of Engineering Failure Analysis , 14 (4) (июнь 2007 г.) 716–724.

    Артикул Google ученый

  • А. Ковингтон, Универсальная идея, Легкий и средний грузовик , 28–29 (июнь 2004 г.).

  • Г. Эрдман и Г. Н. Сандор, Конструкция механизма , Prentice Hall Publication (1991).

  • А. Ширхоршидян, Проектирование механизмов для конструкторов и машиностроителей , Публикация «Нашретарра» (2004 г.) (на персидском языке).

  • А. М. Хейес, Отказы автомобильных компонентов, Анализ технических отказов , 5 (2) (1998) 129–141.

    Артикул Google ученый

  • С. Тасгетирен, К. Аслантас и И. Укун, Влияние давления запрессовки на усталостное разрушение корня зуба цилиндрической шестерни, Technol Res: EJMT (2004) 21–29.

  • Ю. Озмен, Трибологические разрушения элементов машин и выбор подходящих материалов, Technol Res: EJMT (1) (2004) 31–37.

  • С. Юксел и А. Кахраман, Динамические нагрузки на зубья планетарных зубчатых передач с зубьями Pro. Le Wear, Механизм и теория машин , 39 (2004) 695–715.

    МАТЕМАТИКА Статья Google ученый

  • В. Р. Ранганатх, Г. Дас, С. Тарафдер и С.К. Дас, Отказ вала поворотной шестерни драглайна, Анализ технических отказов (11) (2004) 599–604.

  • Х. Байракчекен, Анализ отказов вала-шестерни автомобильного дифференциала, Анализ технических отказов , 13(8) (2006) 1422–1428.

    Артикул Google ученый

  • Т. Кепселер, Н. Тахрали и С. Эрен, Анализ нагрузки и прогнозирование срока службы механизма переднего и заднего дифференциала автомобилей 4.4, Конгресс автомобильных технологий , Бурса, Турция (2004).

  • С. Р. Хаммель и К. Чассапис, Проектирование конфигурации и оптимизация универсальных шарниров с производственными допусками, Механизм и теория машин , 35 (2000) 463–476.

    МАТЕМАТИКА Статья Google ученый

  • С. Р. Хаммель и К. Чассапис, Проектирование конфигурации и оптимизация универсального шарнира, Механизм и теория машин , 33 (5) (1998) 479–490.

    МАТЕМАТИКА Статья Google ученый

  • А.Y. Dodge, Автомобильная промышленность , 1940.

  • HIF Evernden, Карданный вал или муфта крюка и карданный шарнир, Труды Института инженеров-механиков, Автомобильный отдел , 2 (1) (январь 1948 г.) ) 100–110.

    Артикул Google ученый

  • Э. Р. Вагнер и К. Э. Куни, Руководство по проектированию универсального шарнира и карданного вала, Advances in Engineering Series , No.7, Общество автомобильных инженеров, Уоррендейл, Пенсильвания (1979).

    Google ученый

  • И. С. Фишер, Передача внутренней силы и крутящего момента в карданном шарнире с производственными допусками, Eng. науч. D. Диссертация, Колумбийский университет , Нью-Йорк (1985).

  • Д. А. Ли, Конструкция машины (1965 г.).

  • K. Lingaiah, Справочник по проектированию машин , McGraw-Hill, New York (1994).

    Google ученый

  • Дж. Э. Шигли и С. Р. Мишке, Стандартный справочник по проектированию машин , McGraw-Hill, Нью-Йорк (1986).

    Google ученый

  • Х. В. Чен, В. С. Цзи, К. Дж. Чжан, Ю. Цао и С. Ю. Фан, Метод виброизоляции автоматической стиральной машины с вертикальной осью и гидравлическим балансиром, Журнал механических наук и технологий , 26 (2) ) (2012) 335–343.

    Артикул Google ученый

  • С. Сасаки, Экологически чистая трибология (экотрибология), Журнал механических наук и технологий , 24 (1) (2010) 67–71.

    Артикул Google ученый

  • С. Ф. Асокантан и П. А. Михан, Нелинейная вибрация торсионной системы, приводимой в движение шарниром Гука, Journal of Sound and Vibration (2000) 297–310.

  • С. И. Чанг, Неустойчивость при кручении и нелинейные колебания системы, включающей шарнир Гука, Journal of Sound and Vibration (2000) 993–1002.

  • В. Земан, Dynamik der drehsysteme mit kardangelenken, Механизм и теория машин , 13 (1977) 107–118.

    Артикул Google ученый

  • С. Дассальт, Документация Solidworks , январь.2009.

  • Дж. Эдди Бейкер, Уравнения замыкания смещения неспециализированного двойного соединения Гука, Механизм и теория машин (5 марта 2002 г.) 1129–1140.

  • P. I. SKF, Неисправности подшипников и их причины , Швеция: Palmeblads Tryckeri (2004).

    Google ученый

  • TIMKEN, Анализ повреждений конических роликоподшипников , США: Timken Company (2003).

    Google ученый

  • М. Браун и А. Палаццоло, Сверхгармонические нелинейные боковые вибрации сегментированной трансмиссии, включающей настроенный демпфер, возбуждаемые шарнирами с непостоянной скоростью, Journal of Sound and Vibration , 323 (1–2) (июнь 2009 г.

  • Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.