Карданной передачей автомобиля называется механизм, осуществляющий передачу крутящего момента между валами, которые пересекаются в центральной части карданной передачи автомобиля и отличаются возможностью взаимного углового перемещения. Активно применяется в разных сферах человеческой деятельности в случаях, когда соосность вращающихся элементов очень трудно обеспечить. Аналогичные функции способна также осуществлять зубчатая муфта.
Как правило, карданная передача автомобиля используется в автомобильной трансмиссии, а также рулевом управлении.
Карданная передача автомобиля может обеспечить соединение следующим элементам трансмиссии:
- Силовому агрегату и КПП;
- КПП и раздаточной коробке;
- КПП и главной передаче;
- Главной передаче и раздаточной коробке;
- Ведущим колесам и дифференциалу.
Карданный вал в автомобиле предназначен для передачи крутящего момента от КПП к ведущим мостам в случае полноприводной или классической компоновки. Также применяется в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого исполнительного механизма и рулевого вала.
Карданная передача автомобиля отличается одним значительным минусом – несинхронность валовых вращений (один из валов имеет равномерное вращение, другой – нет). Вращения начинают увеличиваться, если угол между ними возрастает. Это исключает возможность использования карданной передачи автомобиля в некоторых устройствах, например, в трансмиссии автомобилей с передним приводом (где основная проблема заключается в передаче крутящего момента на поворотные автомобильные колеса ). По большому счету данный недостаток может быть скомпенсирован применением на одном валу парных шарниров, которые находятся в повернутом на четверть оборота положении относительно друг друга. Однако там, где необходима синхронность, как правило, применяется ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) – более сложная, но более совершенная конструкция аналогичного назначения.
Типы карданных передач
Рассмотрим основные типы карданных передач.
Карданные передачи одновального типа используются на короткобазных легковых автомобилях, которые отличаются колесной формой 4х2, карданная передача соединяет КПП с задним ведущим мостом. Данный тип карданной передачи включает в свой состав карданный вал, а также два карданных шарнира.
Карданные передачи двухвального типа используются на грузовиках и автобусах, а также на легковых автомобилях с удлиненной колесной базой, форма колес которых 4х2. Карданная передача двухвального типа осуществляет связку заднего моста с КПП. Данный тип карданной передачи состоит из трех карданных шарниров, двух карданных валов, промежуточной опоры.
В автомобилях, отличающихся формой колес 6х6 и оснащенных индивидуальным приводом ведущих мостов, соединение заднего ведущего моста с раздаточной коробкой осуществляется за счет карданной передачи двухвального типа с промежуточной опорой. Соединение переднего и среднего ведущих мостов с раздаточной коробкой выполняется с помощью карданных передач одновального типа.
Существуют машины с формой колес 6х6, но средний мост у них является проходным, связь КПП с раздаточной коробкой, а раздаточной коробки вместе с этим с ведущими мостами, выполняется за счет карданных передач одновального типа. Дополнительный редуктор выполняет передачу крутящего момента на ведущий задний мост.
Рассмотренные выше типы карданных передач являются основными в автомобилестроении.
Устройство карданной передачи
Следующим важным моментом, на котором нам нужно остановиться, является устройство карданной передачи. Карданный вал предназначен для передачи крутящего момента от коробки передач автомобиля или раздаточной коробки к ведущему мосту автомобиля. Специфическими отличиями его от обыкновенных валов является возможность изменения его длины и передача крутящего момента под меняющимся углом.
Любой мост машины связан с рамой через подвеску с рессорами. В результате при движении по неровной дороге колеса с мостами как бы подпрыгивают, а сама рама автомобиля за счет работы рессор остается практически на одном уровне от земли. Соответственно при изменении положения даже одного колеса (например, яма) меняется расстояние от него до коробки передач и угол перекоса относительно горизонта. Вот чтобы компенсировать эти явления и придумали карданную передачу автомобиля.
Карданный вал выглядит как труба, собранная из двух полувалов, соединенных между собой шлицами. У одного вала шлица наружу, у другого – внутрь. По шлицам эти полувалы могут двигаться друг относительно друга, при этом, не теряя крутящий момент. За счет этого и происходит изменение длины всего карданного вала. На концах обоих валов имеются карданные шарниры. Сам шарнир представляет собой две подвижные вилки, соединенные с крестовиной через подшипники. Концы вилок также через подшипники закреплены на обоих концах карданного вала. Такое подвижное соединение позволяет передавать крутящий момент под меняющимся углом. Все это вместе и образует карданную передачу автомобиля.
Неисправности карданной передачи
Главными признаками неисправностей карданной передачи являются рывки и стуки во время трогания с места и переключения скоростей, шумы и вибрации. Достаточно сильные вибрации карданной передачи можно ощутить на определенных скоростях езды автомобиля, когда уровень шума и вибрации может достигать пиковых значений. Автомобиль охватывает дрожь и слышится гул. Эксплуатировать транспортное средство с неисправностями карданной передачи категорически запрещается.
Неисправности карданной передачи заключаются в ослаблении болтов крепления фланцев карданов, в износе составляющих карданов, износе подшипников из шлицевого соединения. Данные неисправности карданной передачи необходимо устранять, так как это очень опасно для движения транспортного средства.
Почувствовав какие-то неисправности карданной передачи во время движения, необходимо остановить автомобиль, тщательно все проверить и, в случае необходимости, затянуть болты крепления фланцевой вилки к фланцу ведущей шестерни заднего моста, болты присоединения упругой муфты к фланцу ведомого вала КПП, а также болты присоединения упругой промежуточной опоры. В процессе проверки неисправности карданной передачи следует убедиться в отсутствии увеличенного биения фланца ведущей шестерни, задней шестерни, различных задиров в шлицевых соединениях, люфта в кардане. Если во время проверки окажется, что биение фланца превышает 0.15 мм, то необходимо извлечь фланец с шестерен, повернуть его на 180° и установить на место. Если биение не удалось устранить с помощью этого, то рекомендуется заменить или выправить фланец. Присутствие люфта в кардане можно проверить, если толкать его вверх. Если в подшипниках кардана имеется люфт, необходимо заменить подшипник и крестовину. При монтаже подшипников следует убедиться, что все иглы находятся в стаканчике. Отсутствие даже одной иглы приведет к разрушению подшипника из-за перекоса игл.
Подпишись и следи за обновлениями 😈
