0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кардан: устройство, принцип работы, виды

Кардан: устройство, принцип работы, виды

Сегодня без карданного вала не сможет обойтись ни одна конструкция полноприводного или заднеприводного автомобиля. Он выполняет простую, но очень значимую задачу – передает крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на передние или задние колеса.

Кардан был придуман и сконструирован еще в XVI веке, но применять его начали только после масштабного производства новых автомобилей. Стоит отметить, что пионером в испытании и внедрении, стал французский автомобильный концерт Renault.

  1. Что такое карданный вал и для чего он нужен?
  2. Устройство и принцип работы карданной передачи
  3. Классификация карданов
  4. Основные неисправности, их признаки
  5. Преимущества и недостатки
  6. Заключение

Функция карданной передачи

В машине кардан нужен для передачи крутящего момента от КПП или раздаточной коробки к редукторам моста. Сложность заключается в том, что оси вращения коробки и моста находятся в разных плоскостях. Поэтому кардан установлен не четко в горизонтальной плоскости, а под небольшим углом.

При включении передачи и нажатии газа происходит переход крутящего момента на скользящую вилку. Движение передается на крестообразный шарнир и далее поступает к редуктору заднего моста.

Задача конструкторов – минимизировать потери крутящего момента. Так как работает кардан при движении постоянно и необходимо обеспечить надежность его функционирования, были созданы следующие методы компенсации:

  • Составная конструкция из нескольких труб. Обеспечивает надежное соединение КПП и моста, которые расположены в разных плоскостях.
  • Минимальный люфт крестовин и вилок нужен для мягкой передачи крутящего момента, что сказывается на плавности хода.
  • Компенсация подвижности задней оси с помощью скользящей вилки.

В идеале скорость вращения вала коробки передачи должна совпадать с движением ведущей шестерни заднего моста. Однако на практике это зависит от фактического состояния кардана. Необходимо следить за износом шарниров и втулок, опорных подшипников.

Из чего состоит карданный вал?

Хотя, на первый взгляд, карданный вал кажется простым элементом, труба да и труба, но в действительности его устройство немного сложнее. Давайте познакомимся с этим вопросом ближе. Состоит герой нашей сегодняшней статьи из таких элементов:

  • подвесной подшипник;
  • вилка скользящая;
  • крепления;
  • сам карданный вал;
  • крестовина;
  • уплотнители.

Привести все существующие типы карданных валов к какому-нибудь одному знаменателю очень трудно. Дело в том, что эти устройства используются в огромном количестве разнообразной техники и, как следствие могут иметь различное исполнение.

К примеру, карданный вал может быть составлен из нескольких секций, а может быть и односекционный (такое обычно встречается у спорткаров). Во втором случае конструкция элементарна – это просто стальная труба, оба конца которой венчают крестовины карданного вала и наконечники.

Если секций больше одной, то и крестовин также становится больше – они нужны для сопряжения вращающихся под разными углами валов.

Ещё одна важная деталь конструкции — подвесной подшипник карданного вала. Он является опорой для всей конструкции и удерживает её на месте, не мешая вращаться. Подшипник закреплён к кузову машины, и в зависимости от количества секций кардана этих деталей может быть несколько.

В целом же кардан является достаточно надёжным узлом автомобиля. Его создавали с учётом высоких нагрузок и он, как правило, отлично справляется со своей задачей. К недостаткам этого узла относят достаточно большой вес и габариты, помимо этого в заднеприводных и полноприводных авто из-за своего расположения под днищем он «съедает» часть полезного пространства салона.

Читать еще:  Ауди а8 расход топлива

Вот так, коллеги-автолюбители, мы кратко прошлись по основным вопросам, связанным с карданным валом автомобиля.

До новых встреч, и не забывайте заглядывать блог, чтобы не пропустить свежие и интересные публикации.

  • Сайт посвящен карданным валам Ремонт и балансировка карданных валов. Изображения карданного вала.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • ЗУ-23-2
  • Браун, Джеки

Смотреть что такое «Карданный вал» в других словарях:

карданный вал — Вал с шарнирным исполнением присоединительных концов, предназначенный для передачи крутящей нагрузки. [ГОСТ 24154 80] Тематики валопроводы судовые … Справочник технического переводчика

КАРДАННЫЙ ВАЛ — многочленный вал, состоящий из нескольких валов, соединенных между собою шарнирами Гука. Карданный вал от трактора к сноповязалке: 1 вал, соединяемый с пауэр тейк офф трактора; 2 предохранительная муфта; 3 шарниры Гука; 4 средняя часть вала… … Сельскохозяйственный словарь-справочник

карданный вал — 3.2 карданный вал: Вал, выполненный в виде трубы или стержня либо в комбинации трубы и стержня, с карданными или полукарданными, в том числе упругими полукарданными шарнирами, который может иметь механизм изменения длины вала. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

карданный вал — lankstinis velenas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. articulated shaft; cardan shaft; jointed shaft vok. Gelenkwelle, f; Kardanwelle, f rus. карданный вал, m; шарнирный вал, m pranc. arbre articulé, m … Automatikos terminų žodynas

карданный вал — kardaninis velenas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cardan shaft vok. Gelenkwelle, f; Kardanwelle, f rus. карданный вал, m pranc. arbre à cardan, m … Fizikos terminų žodynas

карданный вал — Вал в карданном механизме … Словарь многих выражений

Карданный вал автомобиля — Карданный вал: вал, выполненный в виде трубы или стержня либо в комбинации трубы и стержня, с карданными или полукарданными, в том числе упругими полукарданными шарнирами, который может иметь механизм изменения длины вала. Источник: ГОСТ Р… … Официальная терминология

карданный — относящийся к кардану; могущий быть установленным в любое положение; карданное сочленение – гибкое (шарнирное) соединение двух расположенных под углом валов, передающее вращение одного вала другому, причём угол между ними может изменяться;… … Словарь иностранных слов русского языка

КАРДАННЫЙ — КАРДАННЫЙ, ая, ое (спец.). 1. карданный механизм механизм, служащий для передачи вращения между валами, расположенными под углом друг к другу. 2. карданный вал вал в таком механизме. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Вал — Вал: Земляной вал искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Петров вал на… … Википедия

Немного о типах карданных передач

Несмотря на довольно простое устройство карданных валов и, в целом, не слишком широкую область их применения, инженеры нашли несколько решений вопроса передачи крутящего момента. Карданные передачи могут быть реализованы с использованием таких конструкций:

  • Шарнир равных угловых скоростей;
  • Шарнир неравных угловых скоростей;
  • Жесткие полукарданные шарниры;
  • Упругие полукарданные шарниры.

Классическим вариантом принято считать использование шарниров неравных угловых скоростей (НУС). Такие шарниры нашли применение не только в карданной передаче. Они были реализованы рулевых колонках и даже в некоторых инструментах. Впрочем, на современных внедорожниках уже чаще используется система с ШРУсами, т.е. шарнирами равных угловых скоростей. Упругие шарниры тоже применяются довольно часто. Особенность таких шарниров в том, что они передают момент при изгибах, не превышающих 8 градусов . Вместе с тем, шарниры, представляющие собой упругие резиновые муфты, гарантируют отсутствие резких динамических нагрузок и, по сути, не требуют технического обслуживания. А вот жесткие полукарданные шарниры в автомобилестроении уже не применяются, хотя относительно успешные попытки были.

Читать еще:  Как выглядит стойка стабилизатора

Что такое карданный вал: ключевые функции, устройство

аднеприводные и полноприводные автомобили оснащаются карданными валами, которые выполняют банальную работу — передают крутящий момент с коробки передач или раздаточной коробки, на редуктор ведущих колес. Стоит заметить, что основоположником применения карданных валов стал французский производитель Renault.

Карданный вал представляет собой механическое устройство цилиндрической формы, которое передает крутящий момент на колеса. Какие задачи удалось решить при внедрении кардана в легковой автомобиль:

мягко передавать момент с трансмиссии на колеса, что в свое время стало важным открытием, ведь при проезде на неровностях автомобиль сильно вибрировал;

обеспечить плавность хода, чего долгое время не могли добиться инженеры.

С тех пор конструктивно карданный вал значительно изменился, зато не изменилось его прямое назначение. Оказалось то, что карданный вал можно применять не только как деталь трансмиссии, но и как часть рулевого механизма, в виде связующего звена между рулевой колонкой и рейкой.

Об устройстве кардана

Классический карданный вал состоит из следующих комплектующих:

центральный вал — представляет собой полую и прочную трубу, которая должна выдерживать крутящий момент и не скрутиться на высоких оборотах двигателя;

крестовина — крестообразная деталь с четырьмя игольчатыми подшипниками, которая контролирует угол наклона кардана в заданной плоскости и ограничивает его. Средний диапазон от 10 до 20 градусов;

вилка — соединяет основной и промежуточный вал через крестовину. На вилке есть два уха для крепления к крестовине и шлицевая часть для кардана, тем самым обеспечивается небольшое продольное его движение;

промежуточный или подвесной подшипник — с его помощью кардан создается точка крепления карданного вала, что увеличивает его эффективную работу без вибрации;

эластичная муфта — резинометаллическое изделие, которое гасит ударные колебания трансмиссии, и позволяет еще мягче передавать крутящий момент и удерживать динамические нагрузки.

Как видно, конструкция кардана совсем не сложная, и все комплектующие детали работают на то, чтобы сохранять движение кардана в заданной плоскости.

Карданные валы по классификации

По классификации карданные валы делятся на одновальные и многовальные:

одновальные — устанавливаются на задне и полноприводные автомобили. Представляют собой мощный цельный вал, эффективно передающий крутящий момент на ведущие колеса;

многовальные — карданные валы сложного устройства, состоящие из двух и более валов, связанные между собой шарнирным соединением. Устанавливается на абсолютное большинство переднеприводных авто, иногда комплектуется подвесным подшипником.

Также карданный вал может иметь одну и более опор, а именно: может отсутствовать подвесной подшипник, как на автомобилях марки Москвич-412 и их модификации, а также на грузовых авто. Другие транспортные средства могут иметь две и более опор, часто схема применяется на внедорожниках, где крайне важна надежность.

Об особенностях

Несмотря на то, что кардан представляет собой простое устройство, все же стоить отметить некоторые особенности:

применение крестовины (не равные угловые скорости), одной или более штук;

применение ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) вместо крестовины, или комбинированная система, где с одной стороны ШРУС, с другой крестовина;

Читать еще:  Как проверить исправность катушки зажигания

наличие упругого полукарданного шарнира (эластичная муфта), которая не ограничивается одной единицей на вал;

наличие жесткого полукарданного шарнира (как пример — передняя полуось автомобилей УАЗ, где две полуоси соединяются между собой шарниром типа “яблока”, шаром или ШРУСом).

Зачем нужна балансировка карданного вала

По моему мнению балансировка необходима в следующих случаях:

  • изначально была выполнена неправильная балансировка на заводе-изготовителе авто;
  • приобретение некачественного кардана;
  • отсутствие обслуживания шлицевых и шарнирных соединений, приводящих к вибрации и дисбалансу;
  • сверхнагрузка на кардан (значительное повышение мощности двигателя).

Выявить дисбаланс просто: на скорости свыше 60 км/ч ощущается вибрация, передающаяся по всему кузову, которая с каждым десятком км/ч только усиливается. В зависимости от того, как долго вы игнорировали проблему, будет понятно, придется ли параллельно менять сопутствующие детали или нет. В отдельных случаях “страдает” и сам дифференциал моста, который долгое время предупреждает о проблеме воем.

Какие бывают неисправности и как их “лечить”

  1. Вибрация — возникает вследствие выхода из строя резино-металлических муфт, крестовин, разбитых шлицевых соединений, некачественного кардана, либо из-за ослабленных болтов крепления.
  2. Шуршание и постукивание — из строя выходит крестовина.
  3. Гугл и шелест, громкость которых увеличивается параллельно скорости — износ подвесного подшипника.

Неисправности, от которых нельзя избавиться путем замены деталей:

  • разбитые и ржавые шлицевые соединения;
  • внешние признаки деформации карданного вала;
  • сильная коррозия кардана, граничащая со сквозной.

Как продлить срок эксплуатации узла

На этот вопрос есть простые ответы:

  • приобретайте крестовины с масленкой и раз в сезон или после сильного дождя смазывайте их;
  • обрабатывайте периодически силиконовой смазкой эластичные муфты;
  • не пренебрегайте мойкой днища, уделяя внимание карданному узлу;
  • приобретайте только качественные комплектующие, а также своевременно реагируйте на малейшие подозрения неадекватной работы кардана.

Замена крестовины карданного вала

Чтобы заменить крестовину надо обладать определённым навыком. К тому же есть опасность, что весь вал будет разбалансирован при малейшем смещении чашек крестовины относительно вилок вала.

Лучше довериться специалистам. К тому же изготовители автомобилей стараются операцию замены крестовин вообще не предусматривать, только вал в сборе, что очень дорого.

Но если производить эту операцию самостоятельно, то надо учесть несколько особенностей:

  • надо точно пометить положение всех составных частей, стараясь максимально сохранить балансировку, когда начнутся вибрации, придётся потратиться на специалистов с балансировочным станком;
  • потребуется пресс и оправки нужного калибра, только очень опытные мастера способны правильно выполнить работу молотком, нанося строго нормированные удары;
  • во время работы надо следить за сохранностью сальников, которые легко повредить;
  • очень желательно иметь возможность регулировать натяг чашек в вилках, для чего располагать стопорными кольцами нескольких размеров;
  • ремонтные крестовины могут иметь иную конструкцию стопорения, если нет возможности её правильно обеспечить, лучше обратиться на СТО, разрушение шарнира при движении – опасная ситуация.

Конструкции карданов совершенствуются, и сейчас далеко не все из них допускают самостоятельную замену крестовин.

Какие карданные валы лучше и надёжнее?

С уверенностью однозначно ответить на этот вопрос крайне сложно, ведь всё зависит от многих фактором. В нашей практике мы можем выделить карданные валы, изготовленные из европейских и японских запчастей. Качество их исполнения, прочность стали и надёжность у них просто на высоте. К примеру наша компания изготавливает карданы только из сертифицированных европейских запчастей, что даёт возможность проехать с карданом вплоть до 1 млн. километров пробега без единой поломки.

Немецкие карданные валы

Если вам нужен новый карданный вал с гарантией от производителя, то обращайтесь в нашу компанию.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector