Меню

Карданный привод заднего колеса

Устройство карданной передачи автомобиля

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

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

На автотранспорте применяется несколько видов этих шарниров:

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

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

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

Карданная передача

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

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

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

  • Силовой установкой и коробкой передач;
  • КПП и раздаточной коробкой;
  • КПП и главной передачей заднего моста;
  • Раздаткой и главными передачами мостов (переднего, заднего, промежуточного).

Расположение карданных передач на примере трансмиссии Xdrive

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

Конструкция

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

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

Устройство карданного вала

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

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

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

Читайте также:  Dodge caliber есть с полным приводом

Устройство игольчатого подшипника крестовины

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

Особенности функционирования

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

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

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

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

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

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

Источник

Карданный вал для привода задних колес

Многие владельцы автомобилей с задним или полным приводом рано или поздно сталкиваются с необходимостью ремонта детали, именуемой карданным валом. Речь идет об одном из элементов трансмиссии, который довольно часто выходит из строя, так как в связи с особенностями своего назначения вынужден испытывать высокие нагрузки.

О том, что представляет собой кардан, каково устройство этой детали, и какие ее неисправности случаются чаще всего, пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Что такое карданный вал

Предмет нашего интереса является незаменимой деталью трансмиссии во всех полно- и заднеприводных транспортных средствах, призванной передавать крутящийся момент от раздаточной коробки либо коробки передач на редуктор моста.

С конструктивной точки зрения он настолько прост (если не сказать – примитивен), что более чем за столетие использования (а изобрели этот элемент больше века назад) не претерпел абсолютно никаких изменений.

Единственное, пожалуй, отличие современных деталей от их более ранних предшественников – это то, что в деталях внедорожников вместо подвижного соединения обычно используют ШРУСы, которые устанавливают на обоих концах вала.

Читайте также:  Секционных ворот doorhan с ручным приводом

Немного истории

Названием своим карданный вал обязан итальянскому математику Дж. Кардано, который впервые описал шарнирный механизм, соединяющий два вала, оборачивающихся в одном направлении. А вот в конструкции автомобилей этот элемент впервые использовал Луи Рено.

Привод получился настолько простой, функциональный и надежный, что в самом начале прошлого века альтернативы ему практически не существовало.

Широкое распространение карданный вал в различных его видах сохраняет и на сегодняшний день, ее используют в самых разнообразных ТС, начиная с мотоциклов и заканчивая мощной крупногабаритной спецтехникой.

Функция карданной передачи

Главное назначение карданной передачи сводится к тому, чтобы передать крутящийся момент между валами, которые находятся под углом по отношению друг к другу. Если говорит о машинах, не зависимо от того, легковушка это или грузовик, то такая передача обычно является частью рулевого управления и трансмиссии.

Служит она для соединения целого ряда элементов, в частности:

  • мотора и КПП;
  • КПП и основной передачи;
  • КПП и раздатки;
  • раздатки и основной передачи;
  • ведущих колес и дифференциала.

Устройство вала

В состав вала входит несколько функциональных элементов – непосредственно вал, скользящая вилка, крестовины в количестве 2-х штук, несколько уплотнителей, крепежные элементы, особенности и тип которых зависит от конструкции. В зависимости от габаритов авто кардан может быть одно-, двух-, трех- и более секционным.

Если речь идет об односекционной детали, то она включает в себя центральную часть, к которой подсоединены наконечники, а каждый из них, в свою очередь, соединен с крестовиной карданного вала.

Говоря простыми словами, центральная часть представляет собой стальную трубу, которая характеризуется сравнительно небольшим удельным весом и благодаря экономии металла способствует доступной стоимости детали. Чаще всего односекционными валами оснащают спортивные авто, в подавляющем большинстве легковых транспортных средств применяются 2-х и 3-х секционные конструкции.

Говоря о строении кардана более детально, важно отметить промежуточный карданный вал, который используется в моделях, состоящих из нескольких секций.

Устанавливаются эти элементы на заднеприводные транспортные средства с целью минимизации вибраций, возникающих вследствие вращения длинной трубы на повышенных оборотах. Обе стороны промежуточных валов заканчиваются вилками шарниров, являющимися неподвижными деталями.

Для фиксации и стабилизации промежуточного вала в конструкциях, которые состоят из нескольких секций, служит подвесной подшипник.

Он, помимо всего прочего, стабилизирует вращение. Количество таких подшипников соответствует числу промежуточных секций. Что касается размеров карданных валов, то они, как уже говорилось выше, зависят от габаритов авто.

Виды валов

По состоянию на сегодняшний день в автомобилестроительной отрасли используются разные виды валов, классификация которых осуществляется по целому ряду признаков:

  • По типу передачи бывают закрытыми и открытыми.
  • В плане конструкции – жесткими, шариковыми или карданными.
  • В зависимости от материала изготовления – металлические, стальные, чугунные или алюминиевые.
  • По способности к компенсации – простые или универсальные.
  • По числу опор – двух- или трехопорные.
  • В зависимости от количества секций – одно- или многосекционные.

Отдельного внимания заслуживают виды карданов по кинематическим свойствам, поговорим об этом детальнее.

Синхронные валы

Такие модели устанавливают на некоторые модели полноприводных транспортных средств. Они характеризуются наличием в своей конструкции ШРУСов и способностью работать, когда угол отклонения не достигает 70-ти градусов. К ключевым недостаткам таких элементов относятся высокая вероятность выхода из строя пыльников во время езды по бездорожью.

Читайте также:  Как распилить гранату чтобы снять с привода

Асинхронные валы

Именно они получили наиболее широкое распространение. Это детали, состоящие из вилки и крестовины и устанавливаемые на машинах с задним приводом. По сравнению с синхронными карданами асинхронные характеризуются бесшумностью работы, простотой обслуживания и низкой ценой.

Гибкая и жесткая полукарданные передачи

Особая разновидность вала, главная задача которой – компенсировать угловые повороты и несколько изменить расстояние между коробкой передач и задним мостом. Иногда эти элементы называют также задним карданным валом. Упругая его часть изготавливается из резины, именно благодаря растяжению и сжатию данной детали и происходит компенсация изменений угла.

Жесткие шарнирные передачи в последнее время практически не используются, так как они не обеспечивают должной степени надежности, к тому же во время работы очень часто издают громкие неприятные звуки.

Неисправности. Как проверить состояние карданного вала

Деталь, ставшая темой нашего разговора, с точки зрения конструкции предельно проста, поэтому ремонт вала – мероприятие достаточно распространенное и с финансовой точки зрения вполне доступное. Цена карданного вала невысокая, поэтому этот элемент доступен широкому кругу покупателей.

Первыми признаками того, что вал вышел из строя, является увеличение вибраций и появление посторонних звуков. К вторичным признакам относится образование течи масла в месте, где вал соединяется с коробкой передач, а также стук, возникающий при переключении скоростей.

Не исключено, что для устранения перечисленных выше «симптомов» придется купить карданный вал и выполнить его установку, но во многих случаях проблему можно решить и менее радикальными способами. В первую очередь, необходимо заехать на эстакаду и выполнить проверку следующих элементов:

  • Крепления. Обратить внимание на то, на месте ли гроверная шайба, должным ли образом она затянута.
  • Эластичная муфта и ее состояние. В случае повреждения этой детали изменяется уровень компенсации смещений составных частей вала.
  • Зазоры между карданным валом и скользящей вилкой. В идеале их быть не должно, если был обнаружен люфт, скользящую вилку придется заменить.
  • Шарниры, проверяющиеся с помощью отвертки, которую следует вставить в проушины на вилках. Если во время движения появляется люфт, это свидетельствует о наличии неисправности.

Часты случаи, когда причиной возникновения вибрация является не только выработка детали – неисправность сохраняется даже после ремонта.

Эксперты говорят, что проблема может быть связана с нарушением целостности крестовин. Чтобы точно определить причину ненадлежащей работы вала, необходимо обратиться в сервисный центр. Не исключено, что придется выполнить замену крестовины карданного вала.

Обслуживание

Если соблюдать условия эксплуатации транспортного средства и своевременно проводить техобслуживание, ресурс валов составляет от 500 тыс. км пробега и более. ЧТО касается ТО кардана, то оно сводится к регулярной смазке крестовин и шлицевых соединений, а также к проверке степени затяжения болтов.

Одним из элементов ТО является также балансировка карданного вала, которая выполняется на стенде путем установки на деталь балансировочных пластин. Альтернативным вариантом является токарная обработка.

Карданный вал является незаменимой деталью автомобилей с задним и полным приводом. Для того, чтобы он служил годами, должным образом выполняя возложенные на него функции, важно вовремя проводить осмотр и диагностику – это позволит снизить риск возникновения различного рода неисправностей и избежать тем самым лишних расходов.

Карданная передача, основы

Источник

Adblock
detector