Как изготавливают карданный вал для автомобиля?

Карданный вал

  В более-менее привычном нам виде карданный вал был использован на автомобиле еще в конце 19-го века. Сегодня без этого узла не обходится практически ни один автомобиль с полным или задним приводом, также он используется и на переднеприводных авто.

  А еще можно встретить на многих версиях мотоциклов, отличительной чертой подобных двух или трехколесных является способность самостоятельно двигаться задним ходом.

Что такое кaрдан

   Технически, кaрданная передача, это средство передачи вращения между двумя несоосными вaлами. Классический кардан состоит из следующих элементов:

    – вaл (труба);     – пара вилок, из которых одна на скользящем шлице;     – пара крестовин;

    – два крепежных фланца.

Обратите внимание

   Габариты каждой из составляющих подбираются индивидуально – по массе техники, мощности двигателя, используемым агрегатам (КПП, раздаточная коробка, ведущий мост), а также по особенностям эксплуатации. Так для разнообразных вездеходов (внедорожников) и для скоростных авто одним из основных условий является физическая крепость.

   Подобная конструкция была разработана неправдоподобно давно, по крайней мере, итальянский математик и инженер Джироламо Кaрдано, живший в XVI веке что-то очень похожее описал.

Часто именно этому человеку приписывают и само изобретение карданного шарнира, но на самом деле он только рассказал об уже существующем и действующем механизме.

Но таких исследователей, да еще и способных внятно изложить на бумаге мысли было немного, люди использовали все по принципу «работает, и слава богу», так что точную «дату рождения» с абсолютной точностью назвать пока не может никто.

   На ряде машин использование односекционного кардaна нереально из-за большого расстояния между соединяемыми агрегатами. В этом случае передачу делают сборной, из пары и больше валов, а в конструкцию добавляются такие «члены семьи», как промежуточная опора и подвесной подшипник.

   Если более подробно, то промопора, это своеобразный кронштейн с хомутом, прикрепленный на кузове, и фиксирующий среднюю часть, продетой в него передачи.

Чтобы вращение там осуществлялось без проблем и для снижения износа контактных деталей, в хомуте установлен подвесной подшипник, который напрессовывается на трубу.

Как результат – практически исчезают отклонения середины системы от продольной оси и снижаются вибрации.

    Очень полезным решением стало подвижное крепление.

Важно

Шлицевых соединений может быть несколько, но минимум одно из них делают свободным, то есть, длина кaрдана может изменяться за счет того, что вилка (фланец) скользит по наконечнику (либо внутри втулки).

Это сделано для того, чтобы компенсировать неизбежные изменения расстояний между сопрягаемыми узлами, возникающие при движении по неровной дороге, росте (уменьшению) количества груза, в поворотах и так далее.

Где используется вал карданный

  Наибольшее распространение устройство получило в качестве составляющей трансмиссии – для передачи крутящего момента от КПП до раздатки и редукторов мостов. Кроме этого кардaнная передача используется в рулевом управлении для связи с рулевым механизмом.

  Конструктивно оба варианта одинаковы, но могут отличаться по конкретике комплектации, а также по ряду показателей, таких, как прочность, износостойкость и размеры.

   Обязательно нужно обратить внимание на один нюанс – максимальным допустимым углом для шарнира может считаться 12-15 градусов.

Когда это значение превышено, то гарантированы потери в процессе передачи крутящего момента, затем начинаются проблемы с легкостью проворачивания, и в итоге конструкция перестает быть эффективной.

Для передней ведущей оси фактический угол равняется 30, а то и 40 градусам, поэтому применение кaрданных вaлов здесь не только нецелесообразно, но невозможно. Вместо него принято ставить ШРУС – шарнир равных угловых скоростей, принципы действия и характеристики которого заслуживают отдельной статьи.

Чем хорош и что плохого

  И раз уж заговорили о ситуациях с невозможностью применения, стоит припомнить еще пару положительных и не очень моментов. Именно прочность главное достоинство кaрданов в сравнении со ШРУСами, поэтому там, где подразумевается большие весовые нагрузки, почти всегда ставится кaрданный вал.

Совет

  Что касается недостатков, то здесь опять-таки вес (о нем мы еще вспомним), шум и вибрации в работе.

Хотя по поводу последних необходимо отметить, что нормальный исправный и сбалансированный кaрдан шумит мало, так что не стоит пренебрегать регулярными техническими осмотрами и обслуживанием.

Тем более что ремонт кардана в сервисе или его замена в сборе не так уж и дешево обходятся, а своими силами исправить положение можно далеко не всегда, требуется некоторое специальное оборудование и инструменты.

Из чего делают валы

   Так как нагрузка на трансмиссию очень велика и здесь важна прочность, то в серийном автопроме изготовление кaрданных валов предусматривает использование стали определенных марок, что означает немалый вес детали. Для мелкосерийных и эксклюзивных моделей могут использоваться и другие материалы, более легкие, но гораздо дороже по себестоимости.

  Для примера: БелАЗовский кaрдан может весить больше сотни килограмм, на крупном МАЗе его масса порядка 50 кг, а на некоторые спортивные BMW делают карбоновые валы,    весящие меньше 2 кг.

   И это при том, что все тяжелее валы изготавливают из тонкостенных труб – сколько бы весил кардaн МАЗ или КрАЗ будь он сплошным даже представлять не стоит.

Хотя очень короткие узлы могут сделать и цельнометаллическими (не полыми), ведь при длине до полуметра разница в весе будет значить гораздо меньше, чем общая прочность.

В подобных случаях все может выглядеть даже как два шарнира с небольшой сплошной центральной частью и даже как шарнир, где на хвостовик одной вилки насажен фланец (или другая вилка).

Обратите внимание

  В любом случае, от этого элемента зависит слишком много, чтобы пренебрегать его качеством, особенно это касается грузовых автомобилей, тем более повышенной проходимости. Существует определенный стандарт для каждого кардaна, каждой модификации и, покупая карданный вал у нас в ООО «Лидер», вы можете быть уверены в соответствии всех параметров – размерных, прочностных и технических.

   Большинство товаров всегда в наличии, можно оформить предварительный заказ. Цены на продукцию всегда адекватные, при оптовых заказах стоимость корректируется. По необходимости может быть предоставлена отсрочка на оплату. Возможен самовывоз с нашего склада в Москве, либо мы отправим ваш заказ через перевозчиков (доставка до транспортных компаний бесплатная).

Источник: http://gkgk.ru/publications/articles/articles_51.html

Карданный вал авто: части кардана, характеристики, длина, конструкция, вращение

Карданный вал – конструкция, которая включена в структуру трансмиссии заднеприводных и полноприводных авто, поскольку такие авто нуждаются в подаче крутящего момента (вращения) от движка к редукторам заднего и переднего мостов. Именно эту функцию посредством работы КПП выполняет данное устройство.

Механизм карданного вала

  • подвесной подшипник;
  • двойной шарнир;
  • скользящая вилка;
  • различные промежуточные уплотнения (сальники, прокладки);
  • разнообразные крепежные устройства.

По своей технологии – это тонкостенная полая труба, с установленными на ней неподвижной вилкой шарнира с одной стороны и подвижной вилкой и шлицевым соединением с другой.

Относительно того, какая модель авто и какого типа КПП на нем, карданный вал бывает из 2-х или 3-х секций (передний кардан, промежуточный кардан и задний кардан).

Односекционный вал содержит центральную часть и 2 наконечника, имеющих крестовины на концах.

Механизм одновременно предстает и в роли опоры для иных элементов авто.

В зависимости от модели машины, ее размеров, особенностей, карданная конструкция имеет различную массу и конструкцию. Маленькие карданы сделаны цельными и сплошными, что усиливает их промежуточную роль.

Изготовление карданных валов, как правило, основано на стали. Данный материал позволяет добиться минимального веса и габаритов при максимальной функциональности.

Части кардана

Работоспособность устройства обеспечивается шарнирами, в основе которых лежат крестовины.

Крестовины обеспечивают способность вращения для 2-х сопряженных валов, углы которых изменяются относительно друг друга. Самый большой КПД наступает в момент достижения углом вращения отметок 0°-20°.

Если же угол больше, крестовина подвергается сильным перегрузкам. А так же вал теряет баланс, и ощущаются колебания.

Очередной немаловажной составляющей является раздвижное шлицевое соединение карданного вала. Принцип его работы таков.

Коробка передач, соединенная к одному краю вала, туго закреплена во внутренней области кузова авто, а редуктор моста, соединенный с другой стороны вала, связан с подвеской. Во время пересечении неровности промежуток меж трансмиссией и редуктором моста удлиняется.

Вследствие чего валу необходимо растянуться (в том числе и передний кардан, и задний кардан). А шлицевое соединение с сальником в виде уплотнителя гарантирует безопасное растягивание устройства.

Так же в системе имеется подвесной подшипник карданного вала. На него приходится обязанность вспомогательной опоры для 1-й из составляющих вала (например, задний кардан). Кронштейн подшипника, уплотненный сальником и смазанный смазкой, прикрепляется к кузову и удерживает деталь (к примеру, задний кардан), не давая ей вращаться. Число подшипников равно числу элементов, составляющих вал.

Особой ролью во вращении является длина вала.

Важно

Если конструкция состоит из 2-х половин, то передняя – это промежуточный кардан, а вторая – задний кардан. А если состоит из 3-х, то первая – это передний кардан, серединная – промежуточный кардан, и конечная – задний кардан. Эти элементы соединены с помощью промежуточной опоры и ею же фиксируются к кузову авто.

В процессе работы длина вала может меняться. Для этого на нем устанавливается шлицевое соединение с уплотняющим сальником и специальной смазкой.

Карданная передача с шарнирами из одинаковых угловых скоростей

Технология передачи в авто с шарнирами из одинаковых угловых скоростей, зачастую, находит применяемость в машинах с передним приводом. Эта схема необходима для соединения дифференциала с движителем колес.

Такая конструкция имеет 2 одинаковых шарнира, смазанных смазкой, с которыми связан передний карданный вал, передающий вращение. Ближайший к валу шарнир называется внутренним, а противоположный – внешним.

Передний кардан, имея необходимое количество смазки, обеспечивает снижение уровня шума независимо от вида и размера шарнира.

Данный механизм может быть использован и в авто с задним приводом.

Преимущества

  • Устойчивость к большим нагрузкам. Некоторым транспортным средствам (например, лимузины, белазы и другие тяжеловесные авто) нужна особо надежная передача вращения к заднему мосту. Ведь ведущие задние колеса в таких автомобилях – это очень важный аспект.
  • Доступность ремонта. За счет различных составляющих при возникновении той или иной поломки, можно заменить только одну конкретную запчасть. Нет необходимости заменять полностью весь узел механизма. Это и не так дорого, и процесс замены наиболее легкий.

Недостатки

  • Габариты и вес карданного механизма. Чем больше и тяжелее автомобиль, тем больше в размерах и весе будет кардан. Соответственно, общая масса авто увеличивается, и, кроме этого, приходится уменьшить габариты салона.
  • Посторонние колебания. Дополнительный узел, который может иметь карданный вал, несмотря на смазку и на прочную фиксацию, так или иначе будет создавать некую вибрацию, ощущаемую как водителем через коробку передач, так и пассажирами в салоне транспортного средства.

Нарушения работоспособности

  1. Главным нарушением в работе карданной конструкции представляется разбалансировка. Данная проблема возникает в результате несоответствия нормам и неверной фиксации зазоров в крестовинах во время установки механизма. Сами производители часто не следят за правильной фиксацией зазоров.

    Сначала появляется дисбаланс, который проявляется в виде вибрации, передающейся на шаровую и ощущаемой при переключении скорости на рычаге коробки передач. Затем, начинается процесс стремительного изнашивания запчастей конструкции и шаровой в том числе. В итоге, повышается вероятность потери автомобилем равновесия и возникновения серьезной аварийной ситуации.

    Поэтому не стоит пренебрегать правилами, следует своевременно проводить осмотр и по необходимости ремонт изношенных запчастей.

  2. Появление стука в деталях коробки передач в момент начала езды, при быстром увеличении скорости или смены передачи.

    Такое может происходить при:

    • уменьшении прочности соединений на резьбе крепежных запчастей фланцев и соединяющей муфты карданной передачи;
    • наличии сверхдопустимого зазора в шлицевой части или в подшипниках крестовины. Большее внимание нужно уделять крестовине, ее сальнику и наличию смазки, так как именно крестовина может стать основным источником скрежета, требует более частой замены – каждые 10 000 км. Реже чем крестовина, но все таки часто, портится подвесной подшипник и его сальник или появляется зазор в карданном шарнире;
    • срезание шлицов. Происходит это таким образом: начинает растягиваться цепь в раздатке и образовывается люфт. Из-за люфта цепь перескакивает по зубьям шестеренкой раздатки, что на разной скорости создает мощные ударные нагрузки на шлицы переднего кардана и раздатки. При такой неисправности из-под машины слышны громкие металлические шумы. Даже на оригинальной детали с пробегом 250 000 км высока вероятность того, что шлицы срежутся, и у вала не будет полного входа в раздатку. Т.к. в момент сокращения и растяжения кузова автомобиля при езде карданный вал то входит глубоко в раздатку, то выходит из раздатки. В принципе, избавиться от этой проблемы на пару лет можно, заменив старый кардан на новый, но с шлицевым соединением большей длины. Однако главная причина заключается в растянутой цепи раздатки. Поэтому рекомендуется заменить карданный механизм вместе с цепью. А в случае, если потребуется ремонт или замена раздатки, важно учитывать все характеристики фланца на раздатке (размеры и число шлицевых соединений, внешний диаметр и диаметр по глубине шлицов).

Сильное дребезжание и колебания машины при езде так же могут возникать по причине:

  • недопустимого изгиба валов;
  • неправильной фиксации и не соблюдения монтажных меток;
  • выхода из строя центральной втулки фланца промежуточной муфты или вторичного кольца вала трансмиссии;
  • поломки подвесной опоры кардана;
  • слабого присоединения поперечной опоры на резьбе;
  • сверхдопустимого зазора в игольчатых подшипниках крестовины;
  • ослабления соединяющей гайки вилки коробки передач;
  • отсутствия смазки в шлицах.

Утечка смазки случается из-за разрушения сальника шлицевого отдела или сальника подшипников крестовин коробки.

Заключение

Карданный механизм – другими словами труба, ведущая от КПП к заднему дифференциалу, который в дальнейшем распределяет нагрузку от вращения каждому колесу.

В случае появления вибрации или скрежета во время езды, обязательно и безотложно необходимо заняться осмотром и ремонтом вышедших из строя элементов кардана. Помимо того, что одной из характеристик кардана является ремонтопригодность запчастей авто, своевременная его починка обезопасит дальнейшую эксплуатацию транспортного средства.

Интересные статьи

Оставить комментарий:

Отзывы о Рено Дастер с дизельным двигателем

Штатная магнитола Рено Дастер

Перепечатка материалов возможно только с письменного разрешения владельцев сайта.

Источник: http://car-avz.ru/glavnaya/konstruktivnyj-remont/11308-kardannyj-val-avto-chasti-kardana-kharakteristiki-dlina-konstruktsiya-vrashchenie

Шрусовые карданы (карданный вал), устройство и процесс снятия, замены и установки своими руками, отличия, плюсы и минусы

string(10) “error stat”

Содержание

  • 1 Борьба технологий
  • 2 Как сделать правильный выбор

Обычным способом передачи крутящего момента между узлами автомобиля являются шарнирные карданы. В классическом карданном валу имеются два уха, которые расположены перпендикулярно относительно друг друга. В этих ушах имеются посадочные места под игольчатые подшипники, в которые вставляется крестовина.

С помощью такого соединения делается возможным передача вращения между валами, размещёнными под некоторым углом. И тут приходится столкнуться с неприятной особенностью шарнирной передачи – ведомый вал вращается не синхронно с ведущим.

Когда углы между валами увеличиваются, несинхронность так же возрастает, из-за чего возникает вибрация и потеря крутящего момента.

Предельный угол отклонения шарнирного кардана – 30-36 градусов, по достижению которого он может заклинить или сломаться.

По этой причине, для переднеприводных автомобилей такое соединение не подходит – кроме того, что происходит смещение моста относительно коробки передач, так ещё и меняются углы при повороте колёс.

Все это заставляет работать шарнир при критических углах постоянно. Единственным решением этой проблемы является использование другого типа передачи вращения.

Таким соединением является шарнир равных угловых скоростей (ШРУС).

В таком шарнире применяется абсолютно другая схема соединения, основными элементами которой являются:

  1. Разную численность шариков;
  2. Два кольца (наружное и внутреннее) с канавками, по которым двигаются шарики;
  3. Сепаратор для ограничения их движения.

Этот ШРУС самый распространённый, существуют и другие варианты конструкции шарнира.

Спаренный карданный шарнир так же является ШРУСОм только немного другой конфигурации. Карданный вал зачастую сокращённо называют шарниром. А если в данном агрегате заменить карданные шарниры на ШРУСы и оставить все оставшиеся детали на своём месте, у нас выйдет не карданный вал, а шрусовый кардан.

Борьба технологий

В импортных автомобилях такое решение появилось достаточно давно, хотя и не стало до сегодняшнего времени полностью заменой карданным валам. В отечественном автомобилестроении ШРУСовые карданы нашли своё применение не так давно.

Дело в том, что сделать ШРУСвое соединение намного сложнее, поэтому его производство требует больших затрат, что увеличивает его стоимость. Помимо этого требуется специальная смазка, идеального качества.

Совет

Не допускается попадание грязи, воды внутрь шарнирного соединения, что требует пыльник с хорошей герметизацией. За пыльниками шарнира необходимо постоянно следить и при обнаружении выхода его из строя следует тут же заменить. Если вовремя не поменять пыльник, придётся менять весь узел в сборе.

Появляются ещё сомнения в выносливости ШРУСа, выдержать нагрузки грузовиков и полноценных внедорожников он не способен, однако прогресс и технологии не стоят на месте, и возможно их потенциал расширится.

Как сделать правильный выбор

Из вышеизложенного понятно, что даже автомобили с задним приводом подходят для установки ШРУСовой передачи, но почему не так часто встречаются такие решения? И вообще, что на самом деле лучше из этих двух вариантов? Если эксплуатировать заднеприводный автомобиль в городских условиях, у него небольшое отклонение от общей оси, потому платить лишние деньги за ШРУСовое соединение не имеет смысла. В ситуации с внедорожниками, ШРУСовое соединение сильно ослабляет своё соединение при больших углах наклона. Так же при больших углах есть риск порвать пыльник, в то же время, как и обычный кардан на крестовине даёт возможность доехать до ближайшего СТО.

При установке карданных валов со ШРУссовой передачей на скорости заметно ощущается уменьшение шума.

Источник: https://SwapMotor.ru/transmissiya/shrusovye-kardany.html

Карданный вал

Карданный вал

Без карданного вала не обходится ни одна система полного привода

Карданный вал – деталь трансмиссии всех заднеприводных и полноприводных автомобилей. Это вал, который передает крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редуктору переднего или заднего моста.

Карданный вал настолько прост и универсален, что за более, чем сто лет его конструкция практически не изменилась.

Изобретение карданного вала и начало его применения на автомобилях

Свое название карданный вал получил в честь итальянского медика и математика Джироламо Кардано. Он описал принцип работы шарнирного механизма, соединяющего два вращающихся в одну сторону вала.

Некоторые историки утверждают, что похожий механизм предлагал еще Леонардо да Винчи.

Интересно, что на авторство изобретения на авторство изобретения вместе с Кардано претендовал также англичанин Роберт Хук, но патент он получил позже.

В современных карданных валах внедорожников подвижное соединение чаще всего заменяют ШРУСами на обеих концах вала. Валы такой конструкции применены в Chevrolet Niva

В 1898 году Луи Рено одним из первых использовал карданный вал в автомобиле.

Простота и эффективность привода способствовали тому, что в начале ХХ века карданные валы стали практически безальтернативным средством привода.

На сегодняшний день деталь остается крайне распространенной и используется во всех типах транспортных средств – от мотоциклов Harley Davidson до карьерных самосвалов БелАЗ.

Устройство и принцип работы

Карданный вал состоит из нескольких элементов: вала, двух крестовин. скользящей вилки, уплотнений, деталей крепления и ряда других элементов, в зависимости от конструкции. Карданный вал может состоять из одной, двух, трех и более секций. Длина, толщина и вес вала зависят от габаритов автомобиля.

Односекционный карданный вал состоит из центральной части и присоединенных к ней наконечников с крестовинами. Центральную часть делают из стальной трубы. Использование трубы обусловлено необходимостью снижения веса вала и экономии металла. Сплошными делают только очень короткие валы.

Односекционными валами комплектуют, в основном, спортивные автомобили. К примеру, односекционный кардан применен в конструкции Nissan GT-R.

Обратите внимание

Карданный вал – одна из наиболее ремонтопригодных деталей. Его легко снять с автомобиля, а ремонт заключается в замене крестовин и подвесного подшипника

Работу карданной передачи обеспечивают шарнирные механизмы на основе крестовин. Крестовины позволяют двум сопряженным валам вращаться под переменным углом друг к другу.

Наибольший коэффициент полезного действия достигается, когда угол вращения находится в пределах от 0° до 20°. Когда превышается этот показатель, крестовина подвергается большой нагрузке.

Кроме того, вал утрачивает сбалансированность и начинает вибрировать.

Еще один важный элемент – раздвижное шлицевое соединение кардана. Его применение обусловлено тем, что подвеска автомобиля, особенно, при преодолении препятствий, существенно растягивается по высоте.

Коробка передач или раздаточная коробка, к которой присоединен один конец вала, жестко зафиксирована внутри кузова, а редуктор моста (вторая точка крепления кардана) сопряжен с подвеской. В результате, при переезде препятствия расстояние между коробкой и редуктором моста увеличивается.

Карданный вал в этом случае должен “растянуться”, и раздвижное шлицевое соединение помогает ему это сделать.

Еще одна важная деталь карданной передачи – подвесной подшипник. Он создает дополнительную опору для составного вала, удерживая его на месте и не мешая вращаться. Кронштейн подшипника крепится к кузову. Количество подшипников зависит от количества секций, из которых составлен вал.

Преимущества и недостатки карданных передач

Основными преимуществами в работе карданных валов является их способность выдерживать большие нагрузки, что особенно важно для автомобилей с большой массой. Неслучайно все автомобили в кузове лимузин и стретч имеют задний привод. При весе в несколько тонн и мощном двигателе передача крутящего момента карданным валом – наиболее надежный способ.

Карданный вал самосвала БелАЗ весит 105 килограммов. Спортивный кардан для BMW из карбона – 1,8 килограмма

Основной недостаток – собственный вес кардана, увеличивающий общую массу автомобиля. Необходимость наличия в полу кузова специального тоннеля под кардан уменьшает объем салона, повышает уровень шума и вибраций. Кроме того, карданный вал – достаточно дорогая и сложная деталь.

Неисправности карданного соединения и советы по эксплуатации

Чтобы продлить срок службы крестовины карданного вала, рекомендуется после каждых десяти тысяч пробега обслуживать крестовины и шлицевое соединение, если, конечно, их обслуживание предусмотрено изготовителем. Обслуживаемые крестовины снабжены пресс-масленками, в которые необходимо закачивать густое масло типа Литол.

У большинства современных автомобилей карданные валы необслуживаемые и нуждаются только в замене крестовин при появлении люфта. Кстати, после каждого ремонта вал необходимо балансировать, и сделать это можно только на специализированном оборудовании.

При появлении посторонних шумов, стука при работе автомобиля, обратитесь на станцию технического обслуживания для диагностики крестовины.

Задний ход есть только у мотоциклов с карданной передачей

Услуги специализированных сервисов по ремонту карданов обходятся недешево. Стоит поберечь кардан, быть внимательнее и не допускать его работы на износ.

http://blamper.ru

Источник: http://legkoe-delo.ru/remont-avtomobilya/automobile/95243-kardannyj-val

Что такое кардан в автомобиле? :

Карданный вал – это один из элементов системы трансмиссии на всех заднеприводных авто и моделях с полным приводом. Сегодня популярны переднеприводные модели и многие автолюбители забыли или даже не знают, что такое кардан. Давайте рассмотрим устройство, а также основные функции этого элемента, разберемся с принципом его работы. Также рассмотрим основные недостатки.

Из истории кардана

Карданный вал назвали в честь итальянского специалиста по медицине и математике Джероламо Кардано. Именно он разработал и описал принципы действия шарнирных механизмов, которые соединяют два вала, вращающихся в одну сторону. Кстати, историки утверждают, что нечто похожее уже было у Леонардо да Винчи.

Что такое кардан и когда он появился? Данный элемент впервые применил на практике Луи Рено. Именно он в 1898 году впервые использовал карданный вал в конструкции своих автомобилей.

Важно

Этот привод чрезвычайно простой, что и поспособствовало тому, что в начале XX века он стал практически безальтернативным. Несмотря на развитие современных технологий, без карданов нельзя обойтись и сейчас.

Они применяются в мотоциклах, карьерных внедорожниках, в трансмиссиях полноприводных автомобилей, в заднеприводных моделях.

Устройство

Что такое кардан? Если говорить простым языком, то это полая стальная труба. Полая она для того, чтобы снизить вес автомобиля. Но это еще не все. Привод состоит из пяти компонентов. Кроме трубы в устройстве кардана можно выделить крестовины и наконечники, а также скользящую вилку. Имеются в устройстве также подшипники, уплотнители и другие детали.

Рассмотрим каждый элемент подробнее.

Крестовины и наконечники карданного вала

Это шарниры, имеющие форму креста. Основная задача у них – обеспечивать возможность всем вращающимся элементам трансмиссии работать под переменными углами. Это нужно, чтобы крутящий момент передавался плавно. Тогда КПД крестовин очень высокий.

Когда углы вращения в процессе движения становятся выше 20 градусов, на крестовину оказываются чрезмерные нагрузки. По этой причине кардан разбалансируется. Это частая неисправность.

Скользящая вилка

Это узел, который отвечает за соединение концов промежуточного и карданного вала. На последних имеются шлицы. Применение скользящей вилки обуславливается тем, что система подвески в процессе преодоления различных препятствий может существенно растягиваться.

КПП или раздаточная коробка, с которой соединен кардан одним своим концом, жестко зафиксирована на кузове. А вторая точка, к которой подключается вал, сопрягается с подвеской. При наезде на препятствие, расстояние между редуктором мостов и трансмиссией может увеличиваться. В этом случае кардан должен растягиваться, и способствует этому скользящая вилка.

Промежуточный подшипник

Он нужен для поддержания основного вала. Также подшипник обеспечивает валу свободное вращение.

В зависимости от того, сколько секций имеет кардан, может быть два, три и больше промежуточных подшипников.

Виды валов

Итак, мы знаем, что такое кардан. Но нужно заметить, что они бывают разных видов. Так, существуют элементы с одной или с большим количеством секций.

Вал с одной секцией чаще всего применяется в полно- и заднеприводных автомобилях, где нужна максимально быстрая передача крутящего момента. Многосекционный кардан можно встретить в стандартных легковых или грузовых автомобилях.

Преимущества и недостатки данной передачи

Теперь, когда понятно, что такое кардан у машины, стоит рассмотреть плюсы и минусы шарниров такого типа. Конструкция кардана имеет существенное преимущество: данный механизм способен выдерживать огромнейшие нагрузки, которые терпит трансмиссия при езде по дорогам с покрытием и в условиях пересеченной местности.

Единственный минус – это большой вес кардана, который отображается на снаряженной массе. Это влияет на динамику автомобиля и на расход топлива. Кроме того, процесс монтажа кардана требует наличия туннеля на дне автомобиля (а это добавляет неудобства пассажирам). Наконец, данный шарнир во время вращения создает шум и вибрации.

Типичные неисправности

Говоря о том, что такое кардан в машине (фото данного элемента есть в нашей статье), нельзя не рассмотреть его типичные неисправности и их признаки. Ведь так как это шарнир для передачи крутящего момента, он испытывает большие нагрузки.

Вал является самым крепким элементом всей конструкции. Его ресурс может составить более 500 тысяч километров (для грузовиков – вдвое больше), однако элемент можно и легко повредить.

Стальные полые валы имеют свойство деформироваться при наезде на препятствие. Также деформации возникают при обрыве шарниров. Диагностируется данная неисправность по повышенным вибрациям из-под днища автомобиля. Некоторые умельцы выравнивают карданные валы. Но лучше не рисковать.

Крестовина

Наиболее распространенная проблема, возникающая в процессе эксплуатации карданных валов, – это износ крестовины. Если неисправность заключается именно в ней, то работа будет сопровождаться характерными щелчками при начале движения автомобиля, в процессе разгона, а также при сбросе газа.

Подшипник

Это тоже достаточно распространенная поломка. Случается она тогда, когда ресурс подшипника полностью выработан. Решит названную проблему только замена подшипника. Узнать о подшипнике, который уже отработал свое, можно по характерным стукам.

Нарушение баланса карданной передачи

Большинство автолюбителей, которые владеют задне- и полноприводными автомобилями, знают, что такое кардан в машине, но ни разу не сталкивались с проблемами нарушенной балансировки. Хотя нужно сказать, что явление это достаточно частое.

Если есть симптомы разбалансировки, то неисправность стоит устранить – это может быть опасно. Нарушение баланса ведет к тому, что вращающиеся детали будут быстро изнашиваться. Есть масса причин нарушения баланса, а проявляется данное явление в виде вибраций.

И одной из самых популярных причин нарушения баланса является брак. Также нередки случаи, когда баланс нарушается по причине деформаций. Бывали случаи, что неверно закрепленный кардан приводил к характерным вибрациям.

Важно не только знать, что такое кардан в автомобиле, но и понимать, что угол крутящего момента ограничен. Наиболее оптимальный размер углов колеблется в пределах от 0 до 20 градусов. В данном случае мотор будет работать максимально производительно. Если угол неверный, крестовина будет действовать практически на износ. А это, конечно же, скажется на поведении автомобиля.

Если есть нарушение баланса, определить его лучше всего на специальном стенде. Именно при помощи оборудования можно точно выявить, почему возникла названная проблема. Также на стенде можно выполнить балансировку. Вначале вал балансируют с учетом шарниров, затем обращают внимание на зазоры.

Разрушение пыльников

Казалось бы, данная неисправность совсем незначительная, но она может привести к серьезным последствиям. Те, кто знают, что такое кардан на машине, тщательно следят за состоянием пыльников.

Дело в том, что вал расположен непосредственно под машиной, а значит, подвержен воздействию грязи и пыли. Шарниры и крестовины защищены пыльниками. Когда же те разрушаются, подшипники шарниров не смазываются, и начнется их повышенный износ.

Нужно тщательно следить за состоянием пыльников. Это поможет продлить жизнь крестовин и карданной передачи в целом.

Источник: https://www.syl.ru/article/353677/chto-takoe-kardan-v-avtomobile

Карданный вал в деталях

Карданные валы нашли широкое применение в автомобильной индустрии, промышленности, железнодорожном и морском транспорте.

Механизм, состоящий из одного или нескольких карданных валов и карданных шарниров, предназначенный для передачи силы крутящего момента от силового агрегата к исполнительному механизму пространственно удаленных друг от друга, оси которых не совпадают и могут изменять свое положение, называется карданной передачей.

Конструкция карданного вала в независимости от его применения, остается неизменной, в основе которой лежит карданный шарнир.

Карданный вал, может состоять из:

Крестовина карданного вала

Набор деталей крестовины карданного вала, включает в себя, саму крестовину (крестообразный шарнир), тавотницу для смазки, четыре опорных подшипника. Крестовина кардана, обеспечивает соосность элементов.

Установленные подшипники крестовины, фиксируются стопорными кольцами, тем самым не дают им смещаться в проушинах вилок.

Толщина фиксирующих колец подбирается от предназначения карданного шарнира, с учетом величины допустимого осевого зазора.

Совет

Крестовины карданных валов, изготавливаются путем горячей штамповки. В качестве исходного материала для заготовки крестовины используют легированную сталь.

После механической обработки тела крестовины, рабочие поверхности (шип крестовины) под игольчатый подшипник, проверяются геометрические параметры и шероховатость поверхностей.

Размеры крестовины зависят от размеров и предназначения машины, мощности силового агрегата, крутящего момента.

Отдельно можно выделить, крестовины промышленных валов. Требования к изготовлению промышленных крестовин, в разы выше, чем у крестовин, применяемых в автомобилестроении.

Крестовина промышленного кардана, имеет более габаритные размеры, так ка она призвана передавать более высокие нагрузки, до 1300 кНм.

Наличие смазочных ниппелей, могут присутствовать на торцах всех четырех подшипников крестовины и на самом теле креста.

Фиксация промышленной крестовины к вилкам карданного вала, за частую выполнена через шлицевые бугеля бод болты. Фиксация промышленных крестовин, так же возможна через стопорные кольца.

Схожие по размеру крестовины промышленного кардана, могут отличатся по функциональности и температурных показателях, в которых она применяется.

Фланец карданного вала (фланец-вилка).

Фланцы карданных валов, изготавливаются методом горячей штамповки. После заготовки фланцев, обрабатываются до нужных форм и размеров на металлорежущем оборудовании. Посадочные отверстия под крестовину и центровочная посадка фланца, протачивается за одну установку. Канавки под стопорные кольца, протачиваются с использованием высокоточного метода координатных измерений.

Поскольку карданный вал должен быть точно установлен, между ведущими и ведомыми элементами машины, фланец-вилка выполняет функцию связывающего звена.

Виды стандартных фланцев для карданных валов:

  • Фланец с посадкой DIN. Фланцевое соединение с внутренней проточкой для соединительных фланцев, изготовленных в соответствии со стандартом ISO 7646.
  • Фланец с посадкой SAE. Фланцевое соединение с наружной проточкой для соединительных фланцев, изготовленных в соответствии со стандартом ISO 7647.
  • Фланец с посадкой KV / XS. Фланцевое исполнение с разнонаправленными зубьями (крестообразные шлицы Х) в соответствии со стандартом ISO 12667для соединительных фланцев, изготовленных согласно стандарту ISO 8667. Часто данный тип фланца называют, «евро фланец».

Фланец-вилка промышленных карданов

Карданный вал для промышленного оборудования, имеет более высокие нагрузки и может иметь отдельное исполнение центровочной, фиксирующей посадки фланца от стандартных исполнений, так же отличается способ фиксации крестовины.

Отличительными чертами промышленных карданов, является их габаритные размеры деталей, несущие способность передавать, высокую силу крутящего момента до 1300 кНм.

Обратите внимание

Присоединительные фланцы карданного вала промышленного назначения, могут иметь размеры от 100 до 550мм.

В большинстве случаев фланцы карданных валов промышленного оборудования, имеют исполнение:

  • Фланец с торцевой шпонкой
  • Четырехгранный фланец
  • Фланец с торцевыми шлицами

Безусловно, карданные валы могут быть оснащены любыми возможными формами соединительных фланцев.

Вилки карданного шарнира.

Заготовки вилок, протачиваются на металлорежущих станках до получения нужной формы, требуемой точности размеров и шероховатости поверхности деталей.

Вилки шлицевых валов, приварные вилки под трубу, а так же фланец-вилка карданного вала, имеют проточенные отверстия, используемые в качестве посадочных мест опорных подшипников крестовины. Кольцевые пазы (канавки) под стопорные кольца, протачиваются на высокоточных координатно-расточных станках.

Вилка кардана, является неотъемлемым элементом карданного шарнира

Подвижное шлицевое соединение ( шлицевая пара ).

Шлицевое соединение на карданном валу, служит для компенсации изменяющейся длины, между агрегатами.

Подвижная шлицевая пара, включает в себя:

  • вилку с шлицевым валом
  • шлицевую втулку
  • грязезащитный пыльник

Детали шлицевой пары, изготавливаются методом горячей штамповки с последующей обработкой резанием. Профиль шлицевой втулки, изготавливается путем протягивания поверхности на протяжном станке.

Шлицевой профиль вала прокатывается роликами, без снятия стружки. Так же, шлицевой профиль вала, изготавливают путем резания на зубообрабатывающих станках.

Эвольвентный профиль обеспечивает минимизированную удельную нагрузку.

В зависимости от исполнения, шлицевая втулка либо шлицевой вал, могут быть покрыты полимерным покрытием «рильсан». Данное покрытие обеспечивает защиту профиля, позволяет свести к минимуму зазор в шлицах и уменьшить силы трения.

Подвижное шлицевое соединение, может иметь систему смазки (наличие тавотницы в шлицевой втулке или металлическом пыльнике), так же существуют шлицевые пары не требующие обслуживания.

Грязезащитный пыльник шлицевого соединения. Большинство карданных валов, особенно предназначенных для тяжелых условий эксплуатации (спецтехника, агротехника, лесозаготовительные машины), имеют в конструкции защитный элемент подвижной шлицевой пары.

Металлический пыльник карданного вала, закрывает всю рабочую поверхность шлицевой и имеет на окончании, резиновое уплотнительное кольцо. Материал и форма уплотнительного кольца, подбираются в зависимости от используемой системы смазки и области применения.

Пыльник шлицевого соединения, предназначен для защиты подвижного элемента от проникающей снаружи грязи и выкидывания смазки из шлицевой пары. На карданных валах, могут применятся, трубообразные металлические пыльники или же резиновые гофры.

Неподвижное шлицевое соединение под подвесной подшипник.    

Шлицевой комплект под подвесной подшипник широко применяется на карданных валах, состоящих из нескольких частей. Конструкции длиннобазных карданных валов, могут включать в себя применение одного или нескольких подвесных подшипников.

Неподвижное шлицевое соединение состоит из:

  • шлицевого вала (пальца) с посадкой под подвесной подшипник
  • фланца, стандартов DIN, SAE, KV
  • подвесного подшипника
  • контргайки

Промежуточные опоры карданного вала (подвесной подшипник).

Поддерживающие опоры, используются в качестве узла крепления карданной передачи. Подвесной подшипник, является неотъемлемой частью карданных валов, в длиннобазных конструкциях. Посадочные места деталей карданного вала, должны точно соответствовать размерам подшипников качения и другим составляющим подшипниковой опоры.

Виды подвесных подшипников подразделяются:

  • стандартная промежуточная опора, применяется на карданных валах тяжелой техники и спец. техники
  • эластичная промежуточная опора, применяется на более легких автомобилях и коммерческом транспорте
  • промежуточная опора для тяжелых нагрузок, применяется исключительно для промышленных карданов

В машиностроении и производстве промышленного оборудования, стандартные подшипниковые опоры кардана, за частую выполнены в виде фиксированных или плавающих подшипников.

В автомобилестроении применяются в основном подшипники с эластичной опорой. В данном случае подшипник качения, запрессовывается в металлическую обойму резинового корпуса.

Резиновый элемент подвесного подшипника выполняет следующие функции

  • подавление колебаний и шумов (для лучшей регулировки вибро и шумо изоляции, возможно применение резины различной жесткости)
  • восприятие осевых перемещений
  • восприятие угловых перемещений и наклонных положений

Трубы карданных валов

Труба карданного вала, представляет собой бесшовную, цельнотянутую, высокоточную калиброванную деталь.

Труба кардана, соединяет между собой разные узлы карданного вала в зависимости от конструкции (шлицевую втулку, вилку, неподвижное шлицевое соединение, подвижную шлицевую пару). Перед сварочными работами, торцы труб обрабатываются металлорежущим инструментом, протачивается фаска под сварной шов. Сварка труб с деталями карданного вала, осуществляется на станках круговой сварки.

Кардан Валтехно, надежный поставщик карданных валов и комплектующих к ним запчастей с 2014 г.

Важно

В нашем ассортименте, присутствуют детали карданных валов от мировых производителей DANA SPICER, GWB, KLEEN, INA, SKF, KN.

Ежемесячные поставки запчастей для карданов и карданных валов в сборе из Европы.

У нас всегда можно, купить крестовину (крестовины) по выгодной цене, купить карданный вал (кардан), фланец карданного вала, подвесной подшипник, шлицевое соединение.

Региональные поставки запчастей. Отправка карданов и комплектующих запчастей, осуществляется транспортными компаниями Деловые Линии, ПЭК, Байкал Сервис, РАТЭК.

Источник: https://kardan-valtechno.ru/kardannyj-val-v-detalyah/

Карданная передача — назначение, устройство и принцип работы

Карданный вал — приспособление для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки к задним колесам.

Широко применяется на автомобилях заднеприводной и полноприводной компоновки с начала двадцатого века по настоящее время. Впервые устройство карданной передачи было описано еще в 16-м веке, однако создание устройства на практике произошло значительно позже.

Устройство карданного вала

Схема карданной передачи включает в себя следующие элементы:

  • Одна или несколько секций из тонкостенной полой трубы;
  • Шлицевое раздвижное соединение;
  • Вилки;
  • Крестовина;
  • Подвесной подшипник;
  • Элементы крепления;
  • Задний подвижный фланец.

Сам агрегат может быть одновальным или двухвальным. Во втором случае механизм включает в себя промежуточный карданный вал, к заднему отделу которого приваривается хвостовик с наружными шлицами, к переднему через шарнир фиксируется скользящая втулка. Одновальные системы промежуточного участка не имеют.

В передней части автомобиля агрегат фиксируется в коробке передач с помощью подвижного шлицевого соединения (подвижная муфта передней части карданного вала). Для этого на конце механизма имеется отверстие с внутренними шлицами. Устройство карданного вала подразумевает возможность продольного смещения шлицов при движении автомобиля.

Далее устанавливается подвесной подшипник карданного вала, который через кронштейн крепится к кузову. Это служит дополнительным креплением агрегата, исключающим его излишнее смещение при езде.

Далее следует вилка карданного вала, которая располагается между передней и средней его частью. Здесь установлена крестовина, на которой имеются игольчатые подшипники. Наличие вилок и крестовины позволяет передавать крутящий момент при различных углах изгиба «кардана».

В задней части передача крепится к редуктору заднего моста посредством фланца. При этом хвостовик, оснащенный внешними шлицами, входит во фланец привода главной передачи.

Принцип действия КВ

Принцип работы карданной передачи заключается в возможности транспортировки крутящего момента при изменяющемся положении «кардана» в пространстве. Реализация этого принципа происходит за счет двух механизмов:

  1. Вилка скользящая карданного вала;
  2. Крестообразный шарнир.

Скользящая вилка необходима для некоторого увеличения длины механизма при движении по неровной дороге. За счет длинного шлицевого соединения поступление момента не прекращается тогда, когда подвеска вместе с задним мостом смещается вверх или вниз.

Шарнир, в свою очередь, обеспечивает вращение колес при изменении угла изгиба КВ. Считается, что механизм способен продуктивно работать при углах не более 20°. Далее начинается его активный износ.

Типы карданной передачи

В современном автомобилестроении могут применяться следующие типы карданных передач:

  • Оснащенные шарниром неравных угловых скоростей (классическая карданная передача автомобиля);
  • Оснащенные ШРУС (шарнирами равных угловых скоростей);
  • Оснащенные полукарданными упругими шарнирами;
  • Оснащенные жесткими полукарданными шарнирами.

Система с шарниром НУС считается классической. Здесь присутствуют вилки, крестовина, игольчатые подшипники. Применяется на большинстве заднеприводных автомобилей.

Упругие шарниры представляют собой резиновую муфту, способную передавать момент при изгибах не более 8°. Резина достаточно мягкая, поэтому вал, имеющий подобное строение, обеспечивает плавное начало движения и отсутствие резких динамических нагрузок.

Совет

Кроме того, гибкие соединения не требуют технического обслуживания.
Жесткий полукарданный шарнир имеет сложное техническое устройство и передает момент за счет зазоров в шлицевом соединении.

В силу сложности изготовления, технических недостатков и быстрого износа в автомобилестроении не применяется.

Частые неисправности и их устранение

Все неисправности можно разделить по возникающим признакам поломки:

  1. Вибрация при движении — износились подшипники крестовины или скользящая втулка, нарушилась балансировка вала;
  2. Стуки при трогании — износились шлицы скользящего соединения, ослабли болты крепления;
  3. Вытекание масла из подшипников — износ сальников.

Обязательно почитайте

Замена крестовины карданного вала

Перспективы развития системы карданной передачи

Классический ШНУС имеет некоторые технологические недостатки. Скорость вращения его валов изменяется в процессе движения. При этом ведомый вал может ускоряться и замедляться при стабильной скорости ведущего вала. Это приводит к ускоренному износу механизма, а также создает лишнюю нагрузку на задний мост.

Также работа шарнира сопровождается вибрацией.

Назначение карданной передачи может выполнять вал, оборудованный ШРУСами (передним и задним). Подобные системы уже сегодня применяются на некоторых внедорожниках. Также ШРУСом может быть оборудована карданная передача автомобиля ВАЗ-2107 и другой «классики».

В продаже имеются ремонтные комплекты.

Использование шарнира равных угловых скоростей позволяет ликвидировать недостатки, свойственные классической крестовине. Скорость вращения вала выравнивается, исчезает вибрация, КВ не требует балансировки после ремонта, до 17° увеличивается угол передачи крутящего момента.

Где еще применяются валы карданного типа

Для чего нужен карданный вал, кроме соединения КПП с мостом и колесами? В реальности сфера применения шарниров НУС достаточно велика.

Их применяют для создания регулируемых рулевых колонок, где необходимо передать крутящий момент от руля к колесам. Также крестовидные соединения используют в наборах инструментов.

Они позволяют работать с болтами, не находящимися на прямой линии с удлинителем ключа.

Источник: http://ZnanieAvto.ru/uzly/kardannaya-peredacha-avtomobilya.html

Изготовление карданного вала на заказ

Об услуге

Компания «Кардан-Гарант» осуществляет изготовление карданных валов для спецтехники, грузовых и легковых автомобилей. Изготовление карданных валов в Москве осуществляется с помощью современного оборудования и с использованием передовых технологий.

Компания готова создать кардан на заказ, используя оригинальные запчасти от мировых брендов. Производство карданных валов осуществляется поэтапно со строгим контролем качества на каждой стадии. По завершении готовое изделие подвергается балансировке.

Компания занимается производством кардана на заказ по определенным размерам, которые рассчитываются на необходимый крутящий момент. Производство ведется по эскизам и чертежам с исполнением всех технических требований. Наиболее востребовано создание карданов для спецтехники и грузовиков, которые работаю в сложных условиях.

Производство карданных валов на заказ любой сложности

Компания «Кардан-Гарант» предлагает изготовление карданных валов на заказ по лучшим ценам в Москве. Производство ведется на своей базе.

Для создания карданов на заказ от клиента требуется предоставить эскиз, чертеж или образец нужного изделия. В некоторых случаях для карданов нестандартных размеров делаются согласования технических требований.

Изготовление карданных валов под заказ требует уточнения следующих параметров:

  • максимальный крутящий момент;
  • частота оборотов;
  • наибольший ход подвижных шлицов;
  • эксплуатационный угол шарниров.

Остались вопросы?

Звоните и наши специалисты ответят на все ваши вопросы

Для оформления заказа потребуется заполнить специальную форму. Важно отметить, что технология производства этих узлов принципиально отличается от их ремонта. Это достаточно сложный процесс, который могут себе позволить немногие компании. Производство должно вестись соблюдением многих технических и эксплуатационных требований.

Создание карданов любого уровня сложности может вестись лишь на сертифицированным оборудовании под чутким контролем технологов. Полученный кардан в обязательном порядке проходит этап балансировки на специальном стенде.

Преимущества изготовления карданных валов в компании Кардан-Гарант

Компания «Кардан-Гарант» предлагает изготовление карданов на заказ по самой доступной стоимости в Москве. Специалисты могут изготовить кардан, который будет в точности повторять оригинал. При необходимости этот узел может быть усовершенствован с усилением отдельных элементов. Среди достоинств компании нужно отметить следующие:

  • большой опыт в производстве;
  • возможность создания кардана любой сложности;
  • создание карданов любых размеров;
  • большие запасы оригинальных деталей, используемых в производстве;
  • наличие собственной производственной базы с современным оборудованием.

Источник: http://cardan-garant.ru/izgotovlenie-kardannogo-vala-na-zakaz

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector