Шарнир карданного вала что это

Видео:Карданная передача, основы. Карданные шарниры не равных и равных угловых скоростей (ШРУСы)Скачать

Почему карданный вал нельзя называть муфтой кардана

Количество ошибок в названии этого технического решения настолько велико, что трудно понять, как на самом деле правильно называть это соединение. В обиходе все называют его «кардан», не менее редко можно услышать «карданный вал», но технически более верно карданную передачу, или шарнир Гука, все же называть карданным шарниром… Или не так? Давайте разберемся в нашем небольшом рассуждении о природе и применении терминологии.

Видео:Карданный вал - что это такое, проблемы, балансировкаСкачать

Из чего состоит карданный вал

Следует отметить, что разговорный термин «карданный вал» можно считать правильным, хотя название не тождественно «муфте карданного вала», поскольку последняя является лишь частью общей конструкции, представляя собой резиновую деталь для предотвращения рывков и ударных нагрузок при вращении вала.

Карданный же вал – это многосоставная деталь, состоящая как минимум из нескольких (чаще всего двух) карданных муфт, соединяющих трансмиссию – двигатель с задним мостом, передний мост с раздаточной коробкой или, к примеру, мотоциклетную коробку передач с задним колесом мотоцикла. Вообще, передача при помощи полой металлической трубы, крестовины и еще порядка 15 деталей, включая манжеты, подшипники и так далее, используется на многих средствах передвижения, и не только на них. Техническое решение незаменимое, распространенное, очень полезное и часто встречающееся.

Схематично карданная передача выглядит следующим образом:

Но тогда остается неясным, почему нет единого определения привычной вещи. Как так получается? И как все же грамотно называть кардан?

Видео:Сделай это и ты забудешь про кардан! "Лайффаки" от IZHSWAP.Скачать

С точки зрения техники

Несмотря на то что ранее мы пояснили, что карданный вал – это не карданная муфта (в обиходе так говорить абсолютно безграмотно, и это только запутает собеседника), с технической же точки зрения это именно так. Если брать во внимание правильное определение кардана по основному принципу его действия и главному элементу, без которого вал без муфты точно не назывался бы карданом, но просто приводом.

Карданный шарнир, крестовина – все это синонимы муфты кардана

Этот шарнир является главным соединительным элементом, объединяющим валы кардана, то есть заднюю и переднюю карданные передачи (промежуточный и главный вал). На длиннобазных автомобилях или при необходимости отклонения части кардана от заданной плоскости это очень важно, поскольку лишь крестовина кардана (муфта), являясь основным элементом подвижного карданного соединения, позволяет передавать вращение между двумя несоосными валами.

Название «карданный вал» происходит от фамилии итальянского математика, инженера, астролога и философа Джироламо Кардано

Поэтому название «карданный вал» имеет столько же общего с «муфтой карданного вала», как кроссовки с маркой Adidas. Да, Adidas производит кроссовки, но не каждая пара спортивной обуви является кроссовками немецкого вещевого бренда.

Карданный вал на велосипеде и планетарная задняя втулка

Так и карданный вал, в который лишь входит муфта карданного вала как одна из деталей.

Более того, нельзя сказать, что карданный вал действительно является валом, – если вы придерживаетесь более точного определения, следует сказать, что это карданная передача. Ну а для графоманов подойдет название карданный шарнир. Оно и технически, и исторически наиболее органично.

Видео:Карданный вал с шарниром гука.Двойной крестовиной.Скачать

Интересный факт: карданный вал в мотоциклах

Интересный факт, но карданы также применяются в мототехнике. Несмотря на то что самым популярным элементом, который используется для передачи мощности от коробки передач на ведущее заднее колесо мотоцикла, является цепь, для более тяжелых мотоциклов, круизеров или туристических байков это вполне распространенный тип привода. Он требует минимального обслуживания по сравнению с цепью и ременной передачей и максимально долговечен, как минимум из-за того, что не контактирует с пылью, водой и грязью, летящей с дороги.

Читайте также: Диаметр рулевого вала поло седан

Видео:Почему рвёт крестовины и как с этим бороться? | Hook Joint | Дорабатываем карданный валСкачать

Карданный шарнир: характеристики, описание и устройство

Карданный шарнир представляет собой деталь в составе трансмиссии, обеспечивающую передачу крутящего момента от мотора к редуктору моста. Кардан состоит из полой тонкостенной трубы, на одной стороне которой размещено шлицевое соединение и подвижная вилка, а на другой – неподвижная вилка шарнира. Количество секций варьируется в зависимости от вида КПП и марки авто. В конструкцию односекционного варианта входит два наконечника с крестовинами, центральная часть, а также дополнительные детали:

• крепежные элементы;
• прокладки, сальники и другие промежуточные уплотнители;
• скользящая вилка;
• двойной карданный шарнир;
• подвесной подшипник.

Видео:Самый Лучший Кардан ШРУС или Крестовина Вы Удивитесь! Раздатка НИВА Вибрация Niva Legend Niva TravelСкачать

Предназначение

Функции вала не ограничиваются передачей крутящего момента, также он выступает в качестве опоры для некоторых деталей автомобилей. Шарнир карданный рулевой может иметь различные габариты в зависимости от модели автомобиля и его особенностей. Для изготовления чаще всего используется сталь. Она обеспечивает максимальную функциональность при небольших размере и массе. Одним из элементов силовой части вала является шарнир, который может иметь неравную и равную угловую скорость. Элементы с неравной скоростью могут обладать жесткой или упругой конструкцией. Карданный шарнир равных угловых скоростей обладает разделительным специализированным рычагом, сдвоенной или кулачковой конструкцией, либо разделительными канавками.

Видео:КАРДАННЫЙ ВАЛ.ЧТОБ НЕ БЫЛО ВИБРАЦИИ!!!Скачать

Крутящий момент

На валы и оси, пересекающиеся под углом не более 4-5 градусов передается усилие от шарниров с упругим планом. При этом возникновение деформаций на соединительных деталях способствует ухудшению качества функционирования и увеличению колебания. Передача крутящего момента от изделий неровной скорости и жесткого плана производится последовательно, при помощи подвижных соединений жестких элементов. Они оснащаются двумя вилками, имеющими плотную фиксацию с валом, и отверстиями цилиндрической формы, используемыми для размещения крестовин. Концы крестовин, в то время, когда движется вал и шарниры карданные 1/2, начинают покачиваться в перпендикулярной по отношению к ним плоскости. Они необходимы для обеспечения гибкой, надежной и прочной связи между ведущим мостом и коленчатым валом.

Особое значение имеет достаточная гибкость соединения, так как она обеспечивает свободное перемещение во время движения транспортного средства. Крестовые элементы состоят из нескольких шипов, стопорных колец, игольчатых подшипников и сальников. Они отличаются длительным периодом эксплуатации и редко выходят из строя, но на их конструкцию оказывает негативное влияние некачественное дорожное покрытие, при движении по которому увеличиваются переменные нагрузки. Для сохранения функциональности в подобных условиях используются сдвоенные крестовые шарниры. Именно от них зависит вращение сопряженных валов, которые меняют угол по отношению друг к другу. Наибольший коэффициент отмечается при значении в пределах 20°. При большем параметре угла вращения на крестовину приходятся серьезные нагрузки, также возникают колебания и ухудшается баланс вала.

Видео:Вибрация карданного вала которая связанна с подвесным.Скачать

Принцип работы

Конструкция шлицевого соединения кардана имеет не меньшее значение. Принцип работы заключается в следующем. Коробка передач плотно фиксируется на внутренней кузовной части и присоединяется к краю одного вала. На другой стороне находится редуктор моста, имеющий соединение с подвеской. Промежуток между двумя узлами расширяется при преодолении неровных участков. Как заднему, так и переднему кардану необходимо растянуться, это действие обеспечивает шлицевое соединение, дополненное уплотняющим сальником.

Видео:Шрус вместо крестовины.Скачать

Дополнительные элементы

Помимо этого, в конструкцию входит карданный подшипник подвесного типа. Он играет роль вспомогательного опорного элемента для вала. Подшипник предотвращает вращение детали и обеспечивает ее нахождение в требуемом положении при помощи кронштейна, покрытого смазкой и дополненного уплотняющими элементами, который крепится на кузовной части. Количество конструкционных элементов вала определяет число подшипников.

Карданный шарнир головок необходим, в первую очередь, для обеспечения качественного соединения ведущего моста и коленвала. Гибкость и прочность связи становятся наиболее актуальными при смещении моста в процессе движения авто.

Читайте также: Втулка вала привода тнвд бош

Видео:Всё об углах работы карданов (крестовина или ШРУС)Скачать

Разбалансировка

Среди основных нарушений в работе вала наибольшее распространение приобрела разбалансировка. Ее возникновению способствует некачественное закрепление зазоров крестовин в процессе монтажа и несоблюдение правил эксплуатации. Зачастую неправильная фиксация зазоров возникает на этапе производственной сборки. Разбалансировка возникает не сразу, сначала развивается дисбаланс, который можно определить по вибрации во время переключения коробки передач. Она оказывает заметное воздействие на шаровую конструкцию и способствует интенсивному износу основных элементов системы. Результатом становится ухудшение равновесия автомобиля и увеличение вероятности дорожного происшествия. Поэтому рекомендуется соблюдать правила, производить систематической осмотр вала, включая карданный шарнир и крестовые элементы, осуществлять своевременный ремонт при обнаружении изношенных деталей.

Видео:Чем отличаются шрусы переднего и заднего кардана Шевроле НиваСкачать

Причины постороннего шума

Достаточно распространенным явлением становится возникновение стука при переключении передачи, изменении скоростного режима и при начале движения. Причиной этому является ухудшение надежности соединительной муфты и резьбового соединения крепежных фланцевых элементов. Также поводом может стать поврежденный карданный шарнир и увеличение установленного зазора в подшипниках крестовин и шлицевой конструкции. Крестовина может способствовать появлению скрежета. Чтобы предотвратить его, необходимо регулярно заменять деталь (в среднем каждые 10 тысяч км), осматривать на наличие смазки и отсутствие повреждений. Несколько реже выходит из строя сальник подвесного подшипника, а шарнир карданного вала приобретает больший зазор.

Видео:Устройство карданной передачи автомобиляСкачать

Шлицевые элементы

Даже при соблюдении условий эксплуатации всегда присутствует вероятность срезания шлиц. Этому способствует формирование люфта в результате растяжения раздаточной цепи. Цепь в это время начинает перескакивать по зубьям раздатки и формировать высокую ударную нагрузку на шлицевые элементы раздатки и кардана. Возникновение подобной поломки можно определить по металлическому резкому шуму, который доносится из-под автомобиля. Срезание шлиц возможно как на бюджетных, так и на оригинальных элементах, поэтому необходимо своевременно менять деталь для обеспечения полного хода вала. Шарнир карданный 1/2 во время движения авто совершает возвратно-поступательные движения по отношению к раздатке, этому способствует растяжение и обратное сокращение кузова.

Видео:Широкоугольные шарнирыСкачать

Что нужно знать

Преждевременное срезание шлиц можно предотвратить путем установки нового кардана с удлиненным шлицевым соединением, но период эксплуатации подробной конструкции будет увеличен не более чем на 2-3 года. При этом остается неизменной и другая проблема – растянутая цепь раздатки. Именно поэтому кардан и цепь должны заменяться одновременно. Также стоит обратить внимание на свойства фланца, находящегося на раздатке, при возникновении необходимости в ремонте. Особое значение имеет диаметр глубины шлиц, внешний диаметральный размер, количество шлицевых соединений и общие габариты.

Видео:Широкоугольный шарнир для карданного вала нового поколения ВислерСкачать

Шарнир карданного вала

В автомобилях применяются карданные передачи с шарнирами равных (ШРУСы) и неравных угловых скоростей. Мы занимаемся ремонтом обоих вариантов с предоставлением гарантии.

Видео:Подбор карданного вала к сельхоз техникеСкачать

Шарнир неравных угловых скоростей (с крестовинами)

Известен еще как шарнир Гука. Используется, как правило, если угол между соединяемыми валами не превышает 20 градусов.

Поэтому, если вы, например, делаете лифт своего автомобиля, не лишним будет заменить соединения с крестовинами на ШРУС или

шарнир Гука. т.к. углы между валами могут значительно увеличиться. Мы выполняем такие работы.

Характерные для такого соединения неисправности:

• Износ крестовин. Может проявляться в виде стука при включении передач и вибрации при наборе скорости.
• Заклинивание крестовины. Может проявляться в виде скрипа. Часто появляются ржавые подтеки.
• Выработка «ушей» вилки. О ней могут говорить стуки и вибрация.

Ремонт такого соединения выполняется в зависимости от характера поломки. Крестовины при износе только меняются, а не ремонтируются. Если износилась вилка, ее также меняют: элемент вырезается с вала, на его место приваривается новый. Карданный вал после этого балансируется.

Видео:Карданный вал шарнир ГукаСкачать

ШРУСы в карданной передаче

На некоторых авто используются карданы с шарнирами равных угловых скоростей. Они позволяют передавать крутящий момент при углах между плоскостями валов до 35 градусов. На практике, ШРУСы более долговечны.

Читайте также: Косилка роторная с валом отбора мощности brait

Типовые неисправности такого соединения:

• Клин ШРУСа. Проявляется скрипом. Можно попробовать перебрать и смазать, либо заменить.
• Механический износ. Может сопровождаться стуком и вибрацией. В таком случае нужна замена шарнира карданного вала.
• Повреждение пыльника. В результате этого в ШРУС попадает влага и грязь, он выходит из строя.
• Износ шлицевого соединения. Оно меняется, в зависимости от степени повреждения.

Ремонт карданного вала с шарниром равных угловых скоростей производится, либо путем его замены, либо переборки и смазки. Первый вариант более предпочтителен.

Видео:Чем смазать крестовины карданного вала. "Советы из интернета."Скачать

Карданные шарниры

Одновальные и двухвальные карданные передачи, используемые для соединения коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов автомобилей, имеют карданные шарниры неравных угловых скоростей. Карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей на автомобилях применяются для привода передних управляемых и одновременно ведущих колес.

Карданным шарниром, или карданом, называется подвижное соединение, обеспечивающее передачу вращения между валами, оси которых пересекаются под углом. В автомобилях применяются карданные шарниры неравных и равных угловых скоростей.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей (асинхронный) состоит из вилки 1 (рисунок 1, а) ведущего вала, вилки 3 ведомого вала и крестовины 2, соединяющей вилки с помощью игольчатых подшипников. Вилка 3 может поворачиваться относительно оси ОО крестовины и одновременно с крестовиной поворачиваться относительно оси О₁О₁ при передаче вращения с ведущего вала на ведомый при изменяющемся угле γ между валами.

Рисунок 1 — Карданные шарниры

а — неравных угловых скоростей; б — равных угловых скоростей; 1, 3 — вилки; 2 — крестовина; 4, 5 — валы; 6, 7 — шарики; ω₁, ω₂ — угловые скорости ведущего и ведомого валов соответственно; γ, Θ — углы между валами

Если ведущий вал повернется на некоторый угол α, то ведомый вал за это время повернется на какой-то другой угол β и соотношение между углами поворота валов будет:

Следовательно, валы вращаются с разными скоростями (ω₁ ≠ ω₂), а ведомый вал — еще и неравномерно. Неравномерность вращения валов тем больше, чем больше угол γ между валами. При этом неравномерное вращение валов вызывает дополнительную динамическую нагрузку на детали трансмиссии и увеличивает их изнашивание.

Для устранения неравномерного вращения используют два карданных шарнира неравных угловых скоростей, которые устанавливают на концах карданного вала. При этом вилки карданных шарниров, соединенные с карданным валом, располагаются в одной плоскости. Тогда неравномерность вращения, создаваемая первым карданным шарниром, выравнивается вторым карданным шарниром, и ведомый вал вращается равномерно со скоростью ведущего вала.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей допускают передачу вращения при углах γ между валами до 15. 20º.

Карданный шарнир равных угловых скоростей (синхронный) состоит из фасонных вилок (рисунок 1, б), изготовленных за одно целое с ведущим 4 и ведомым 5 валами. Вилки имеют овальные делительные канавки, в которых находятся рабочие шарики 6. Центрирование вилок осуществляется шариком 7, размещенным в сферических углублениях внутренних торцов вилок.

Вращение с вала 4 на вал 5 передается через рабочие шарики 6. Канавки вилок имеют специальную форму, которая независимо от изменения угла γ между валами обеспечивает расположение рабочих шариков в плоскости АА, делящей угол Θ пополам. В результате этого оба вала вращаются с равными скоростями (ω₁ = ω₂).

Шариковый шарнир такого типа может передавать вращение при углах γ между валами, достигающих 30. 32º.

Шарнир прост по конструкции и сравнительно недорог при изготовлении. Однако он имеет ускоренное изнашивание из-за наличия скольжения рабочих шариков относительно канавок и высокого давления между шариками и канавками.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/sharnir-kardannogo-vala-chto-eto

  📸 Видео

  Шарниры карданные для прицепных устройствСкачать

  

  Как устроена карданный узел.ШрусСкачать

  

  ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ карданного вала. Принцип работы и разновидностиСкачать