Карданная передача

Карданная передача

Описание и назначение.

Ведущие мосты автомобиля устанавливаются  на раме или на кузове автомобиля с  помощью упругих элементов подвески и во время движения мосты изменяют свое положение относительно мест крепления. Чтобы передать крутящий момент в  таких условиях от коробки передач  к ведущему мосту, применяют карданные  передачи. Их используют и в приводе  к передним управляемым и ведущим  колесам. Карданная передача к ведущему мосту состоит из карданного вала, шарниров и промежуточной опоры. Карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента между  валами, оси которых пересекаются под изменяющимися углами. В трансмиссии  автомобилей применяют жесткие  карданные шарниры неравных и  равных угловых скоростей.

Карданный шарнир неравных угловых  скоростей состоит из жестких  деталей (рис. а): ведущей 1 и ведомой 4 вилок, крестовины 2, на шипы которой  надеты игольчатые подшипники 3. Крутящий момент передается от вилки 1 к вилке 4 через крестовину 2. При такой  конструкции и равномерном вращении вилки ведущего вала угловая скорость ведомой вилки будет изменяться два раза за каждый оборот, увеличиваясь и уменьшаясь. Поэтому такой шарнир называют шарниром неравных угловых  скоростей.

Жесткие карданные шарниры.

Чтобы устранить неравномерность  вращения ведомого вала в карданной  передаче, применяют обычно два шарнира  неравных угловых скоростей, располагаемых  на концах карданного вала. Тогда неравномерность  вращения, возникающая в первом ведущем  шарнире, компенсируется неравномерностью вращения второго шарнира и ведомый вал передачи вращается равномерно с угловой скоростью ведущего вала. Такая карданная передача называется двойной. Одинарные передачи с одним жестким карданным шарниром практически не применяются.

В приводе передних управляемых  и ведущих колес автомобилей  повышенной проходимости применяют  шарниры равных угловых скоростей  двух типов: шариковые и кулачковые.

Шариковый карданный шарнир (рис. б) состоит из двух фасонных кулаков 5 с овальными канавками, куда закладывают  ведущие шарики 7. Для центрирования  вилок используют сферические впадины  на их внутренних торцах, в которых  устанавливается центрирующий шарик 6.

При передаче крутящего момента  ведущие шарики располагаются независимо от угловых перемещений вилок  в их овальных канавках в плоскости, делящей угол между осями пополам. В результате обе вилки вращаются  с одинаковой угловой скоростью.

Кулачковый карданный шарнир равных угловых скоростей применяют  в приводе переднего колеса автомобиля «Урал-375» (рис. в). Конструкция шарнира  включает наружную полуось 8 колеса, которая  входит шлицевым концом в вилку 9 шарнира. Внутренняя полуось выполнена как  одно целое с вилкой 9 шарнира, а  ее наружный конец стыкуется с  шестерней дифференциала шлицевым соединением. В вилки 9, установлены  кулаки 10, в пазы которых заложен  стальной диск 11. При работе шарнира  полуоси вращаются вместе с вилками  вокруг кулаков в горизонтальной плоскости, а вместе с кулаками вокруг диска в вертикальной плоскости. Таким образом обеспечивается передача крутящего момента на ведущие и управляемые передние колеса. Недостатком рассмотренного шарнира является повышенное трение в местах сопряжения диска и кулаков с вилками, в результате чего снижается коэффициент полезного действия и повышается нагрев и износ шарнира во время работы.

Устройство карданной  передачи.

Карданная передача автомобилей ЗИЛ-130 состоит из промежуточного 1 и основного 6 карданных валов, соединенных друг с другом. Промежуточный вал опирается  на промежуточную опору 3, состоящую  из шарикоподшипника 11, заключенного в  резиновое кольцо 10 с металлическим  кронштейном 4. На переднем конце промежуточного вала приварена вилка карданного шарнира, а второй конец его выполнен в виде шлицевой втулки 2, в которую  вставлен шлицевой конец вилки 9 карданного шарнира основного вала. Благодаря  скользящему шлицевому соединению промежуточного и основного карданных  валов их общая длина может  изменяться при вертикальных перемещениях ведущего моста на неровностях дороги.

Карданная передача.

Карданные шарниры состоят  из двух вилок 9, в проушины которых  установлена крестовина 8 с шипами и игольчатыми подшипниками 5. Каждый подшипник состоит из стального  стакана с иголками, закрепленного  в проушине вилки крышкой, стопорной  пластиной и двумя болтами. Смазка игольчатых подшипников производится по каналам в крестовине от пресс-масленки 7. Вытекание смазки из подшипников  предотвращается торцовыми уплотнителями  и резиновыми самоподжимными сальниками в вилках.Карданные валы изготовляют из тонкостенных стальных труб, на концах которых запрессованы и приварены хвостовики вилок. После сборки карданные валы балансируют для уменьшения вибраций, возникающих при работе карданной передачи.