Как работает карданный вал

Карданный вал: ключевые функции, устройство и некоторые неисправности

INTEGRA sedan (01.85 — 12.89)

1750-2000 sedan (03.68 — 12.83)

Карданный вал – приспособление, которое передает крутящий момент от КП или же раздаточной коробки автомобиля к задним колесам. Прообразу такого вала уже не одно столетие и с самого его появления в прошлом веке конструкция не слишком изменилась. В автомобилях карданные валы нашли особенно широкое применение. Несмотря на то, что технически это всего лишь металлическое изделие сложной формы, у водителей с ним нередко возникают проблемы. Давайте разберемся с устройством карданного вала, его функциями, а также некоторыми распространенными неисправностями.

Немного из истории применения карданных валов

Неопытные автолюбители думают, что карданным валом оборудованы все современные автомобили. Старые – так и подавно. На самом деле для транспорта с передним приводом в кардане попросту нет нужды, так как крутящий момент передается на переднюю ось через дифференциал и главную передачу. Где без кардана никак было не обойтись, так это в автомобилях полным и с задним приводом. Именно этот вал передает крутящий момент от автомобильной КП или же раздатки в случае полного привода к редукторам мостов.

Впервые карданный вал описал, но не изобрел итальянский инженер и математик Джероламо Кардано в 16 веке. Кстати, в его честь этот вал и был назван. Одним из первых успешно применил кардан в автомобилестроении промышленник Луи Рено. Как отметил господин Рено, применение карданного вала позволило надежно и без провалов передавать крутящий момент даже при езде по неровной дороге (раньше с этим были проблемы). На самом деле первый автомобильный карданный вал не сильно отличается от современного – некоторые конструктивные особенности современных валов заинтересовали бы инженеров прошлого века, однако само устройство в целом серьезных изменений так и не претерпело.

Достоинства и недостатки

В силу относительно простой конструкции карданные валы отличаются огромной живучестью. Они незаменимы в автомобилях, которые должны эксплуатироваться в условиях бездорожья. Один из самых живучих (с учетом нагрузок) элементов автомобиля вообще – крестовина – входит в состав именно карданного вала. Однако вместе с живучестью и возможностью выдерживать огромные нагрузки приходят и некоторые недостатки. Здесь легко проследить аналогию с некоторыми другими компонентами транспортных средств, которые в силу некоторых обстоятельств не претерпели усложнения с течением времени и появлением новых технических решений.

Главным и, пожалуй, единственным недостатками карданного вала являеюся его большие масса и габариты. Все остальные недостатки вытекают именно отсюда. К примеру, карданы грузовиков КамАЗ могут весить от 19,8 до 45 килограмм. Один лишь вал существенно повышает массу снаряженного автомобиля, что сказывается на динамических характеристиках и на расходе топлива. Нельзя не отметить, что под установку вала необходимо выделять туннель под днищем автомобиля. В случае грузовиков это не так существенно, однако в малогабаритных автомобилях из-за наличия карданного вала меняется геометрия задней части салона. Кроме того, вращающийся вал становится источником вибраций и шумов, что, впрочем, не станет проблемой, если водитель займется установкой вибро- и шумоизоляционных материалов.

Устройство карданного вала

Запчасти на DAF 45

LF 45 бортовая платформа (01.01 — )

Запчасти на Renault 16

16 hatchback (115) (09.65 — 08.80)

Как уже и было указано выше, устройство карданного карданных валов не претерпело серьезных изменений с течением времени. Как и более чем век назад, карданный вал состоит из пяти элементов. На деле их больше, однако фланцы, гайки, обоймы, кронштейны и сальники к основным элементам обычно не относят. Вот что лежит в основе карданного вала:

  1. Центральный вал. Полая стальная труба. Полость нужна для того, чтобы уменьшить массу изделия;
  2. Крестовины с наконечниками. По сути, это шарниры специфической крестовой формы, служащие для передачи крутящего момента, а заодно и соблюдения переменности углов (от 0 и до 20 градусов). Балансировка карданного вала нарушается, если угол вращения крестовины превышает отметку в 20 градусов ;
  3. Промежуточный подшипник. Поддерживает основной вал, давая ему возможность свободно вращаться по оси. Если в карданном вале множество секций, то и промежуточных подшипников будет два, три или даже больше.
  4. Скользящая вилка. Данный элемент конструктивно соединяет промежуточный и карданный вал на концах. Вместе с тем, он же компенсирует возрастающее расстояние по высоте между ними при езде по пересеченной местности.

Сами карданные валы делят но одно- и многосекционные. В случае односекционных валов область применения ограничена спортивными автомобилями с задне- и полноприводной трансмиссией, которые требуют максимально быстрой передачи момента на ведущие колеса. Многосекционные устройства находят применение в обычных легковых, а также грузовых автомобилях. Как несложно догадаться, все не перечисленные элементы карданного вала (в сумме их порядка 20) составлены уплотнителями, крепежными и демпфирующими элементами. В силу того, что карданные валы эксплуатируются в особенно жестких условиях, все эти элементы отличаются простотой и высокой живучестью.

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.

Неисправности карданных валов

Неисправностей, которые кроются в системе карданной передачи, довольно много. Самый верный вариант – обратиться к специалистам на СТО для точной диагностики. Впрочем, на многие вещи автолюбитель обратит внимание еще до того, как будет поставлен точный «диагноз». Давайте перечислим их, а уже потом разберемся, что делать в случае выявления неисправности:

  1. Протечка масла в районе коробки передач или же передней части кардана;
  2. Вибрация при наборе скорости, а также стук или удары после включения КП в работу;
  3. Скрип (как постоянный, так и нечастый);
  4. Вибрация;
  5. Звон в трубе вала.

Если вы наблюдаете масло на кардане или же в районе коробки передач, то строго рекомендована проверка сальника коробки. Со временем уплотнители изнашиваются и перестают быть эластичными, вследствие чего образуется небольшая щель между сальником и штоком кардана – через нее масло может выходить из агрегата. Также стоит обратить внимание на целостность шлицевого соединения . Если шлицы имеют шероховатости или заусенцы, может также наблюдаться протечка масла. Как правило, проблема решается зачисткой шлицев шлифовальной шкуркой. Самый надежный вариант: замена шлицев.

Как показала практика, появления стуков и ударов при нагрузке на кардан обусловлена его люфтом. В первую очередь проверяют крестовину – если она начала разрушаться, замена является строго обязательной. Также обращают внимание на болты карданного вала. Их необходимо просто подтянуть. Проверьте также подшипники и подвижные шлицы. В случае износа шлицов и появления люфтов в подшипниках эти элементы нужно менять . Проблема скрипа, возникающего при нажатии на газ, нередко кроется в работе шарниров. Проверьте крестовины или ШРУСы. Крестовина может проржаветь и заклинивать. Если проблему игнорировать, она попросту разрушится – замену нужно произвести как можно скорее. С шарнирами равных угловых скоростей еще можно поработать. Их перебирают, осматривают, смазывают в случае необходимости и затем проверяют в реальных условиях. Если скрип остается, ШРУСы требуют замены.

Пожалуй, наиболее часто встречающимся индикатором неисправности карданного вала является вибрация. Сразу отметим, что вибрации могут наблюдаться и при дисбалансе колес. Если с колесами все в порядке, то источником вибрации на определенных скоростях очень часто является именно карданный вал. Зачастую вибрации наблюдаются на скоростях 60-80 км/ч , а также 90-120 км/ч . Заметьте, что вибрация карданного вала может наблюдаться не только при выработке отдельных его элементов, но даже и после ремонта. Вот в чем может крыться проблема:

  1. Попадание твердых частиц и грязи в КП, раздаточную коробку и отдельные элементы кардана. Рекомендуется очистка кардана и в особенности его фланцев;
  2. Отрыв или сильная коррозия балансировочных колец. Выявить проблему можно при осмотре;
  3. Нарушение целостности крестовин. Их рекомендуется заменить;
  4. Механические повреждения самого кардана. Если «труба» имеет более чем полутора-миллиметровую деформацию, то ее нужно заменить. В иных случаях ее можно править на гидравлическом прессе;
  5. Неправильная сборка и монтаж кардана.

Заметьте, что не всегда источником вибраций является именно кардан. К примеру, вибрация может возникать на одних и тех же оборотах, но на неодинаковых передачах – в этом случае в проверке кардана нет необходимости. Если же вибрация начинает слабеть при переключении на другую передачу, но не исчезает совсем, карданный вал все же стоит проверить. А ч то касается звона в трубе вала, то его источником может стать отлетевшая крышка шлицов . В этом случае кардан разрезают и приваривают крышку на ее место. В очень редких случаях размещенная внутри трубы опора свинцового сердечника, призванная компенсировать дисбаланс, отрывается полностью или разваливается на части. В этом случае кардан остается лишь заменить на новый.

Читайте также  914 56401 крестовина карданного вала jcb

Поиск нового карданного вала

Вообще, найти подходящий кардан несложно. Автолюбитель может приобрести новый в магазине или же найти поддержанную деталь на авторазборке. Каждый из этих вариантов по-своему хорош. Главным достоинством разборок является то, что там автолюбитель сможет найти недорогие автозапчасти. Что касается поисков автозапчастей в магазине, то здесь есть несколько вариантов:

  • Поиск по коду комплектующей;
  • Поиск по VIN-коду автомобиля;
  • Поиск по ключевым параметрам автомобиля: марка, модель, год выпуска и некоторые параметры агрегатов.

Сегодня все чаше пользуются последним вариантом поиска, т.к. современные интернет-магазины используют не только поиск по кодам, но и ориентирование по древовидным спискам – постепенное движение по схеме «марка – модель – категория запчасти – …. – запчасть». Покупателю стоит указывать параметры транспортного средства крайне внимательно , не допуская ни одной ошибки. Как правило, интернет-магазины предлагают новые карданные валы азиатского, реже европейского производства. Среди самых востребованных выделяют: вал карданный задний промежуточный, вал карданный задний в сборе, вал карданный к переднему мосту, а также вал карданный между КПП и раздаточной коробкой.

Если вы решились на покупку подержанного кардана, то его нужно будет проверить. Во-первых , необходимо осмотреть места креплений. Если они замятые или погнутые, то такое изделие не стоит покупать. Особенно важно осматривать карданы, конструкция которых не предусматривает наличия фланцев. Во-вторых , нужно проверить трубы кардана. Если они гнутые, весь вал быстро начнет вибрировать. В-третьих , изделие все равно придется отнести специалисту – он должен выявить, разбирался ли вал, а если разбирался, то был ли собран по технологии. В-четвертых , необходимо обратить внимание на шлицевое соединение. Зазубрины, вмятины и следы сильной коррозии – все это сигнализирует о том, что кардан не стоит приобретать. И, наконец, в-пятых – подвесные подшипники. Они должны быть целыми, не издавать посторонних звуков и т.п. Желательно покупать б.у. кардан с гарантией от продавца.

Вывод

Карданный вал – простое на первое взгляд изделие, с которым нередко возникают проблемы. Несмотря на высокую живучесть таких валов, они нуждаются в периодическом осмотре и обслуживании. В силу большого эксплуатационного ресурса автолюбитель может приобрести даже б.у. карданный вал, однако неновое изделие нужно самым тщательным образом проверять. В продаже встречаются и новые карданы – их производят как на отечественных, так и зарубежных заводах. Несмотря на то, что оригинальные карданы являются самыми надежными, их стоимость многие считают неадекватной. Неоригинальный кардан покупать можно, однако какие-то рекомендации по производителям дать сложно – качество изделий практически всех фирм, работающих на вторичный рынок карданных валов, примерно одинаково.

Карданный вал (кардан)

    67 9 68k
    4 0 5k

Карданный вал, он же кардан — является составной частью трансмиссии многих автомобилей. Передаёт крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редукторам переднего или заднего моста. Устройство карданного вала чрезвычайно просто, за более, чем сто лет его конструкция практически не изменилась. Без карданной передачи не обходится ни одна система полного привода

Устройство и принцип работы

В состав КВ входят несколько элементов:

  • вал,
  • две крестовины,
  • скользящая вилка, уплотнения,
  • детали крепления в частности подвесной подшипник,
  • ряд других элементов, что зависит от разновидности конструкции.

В состав КВ могут входить несколько секций — одна, две, три и больше. Размеры и масса вала зависят от габаритов автомобиля. В устройство односекционного карданного вала входят центральная часть и присоединенные к ней наконечники с крестовинами.

Устройство карданного вала

Работоспособность системы карданной передачи (КП) обеспечивается шарнирными механизмами на основе крестовин. Крестовина дают возможность для двух сопряженных валов вращаться с изменяющимся углом друг относительно друга. Наивысший КПД достигается при угле вращения 0°…20°. В том случае, когда данный показатель превышен, крестовина подвержена значительным перегрузкам. К тому же вал теряет сбалансированность и появляется вибрация.

Еще один важный элемент — раздвижное шлицевое соединение КП. 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 КП) сопряжен с подвеской. В результате, при переезде препятствия расстояние между коробкой и редуктором моста увеличивается. КВ в этом случае должен «растянуться», и раздвижное шлицевое соединение помогает ему это сделать.

Еще одна важная деталь КП — 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.

Основные неисправности КВ и их проявление

Ниже приведены их возможные внешние проявления и указаны причины появления для каждого из признаков. Посторонний стук в агрегатах трансмиссии; в начале движения, резком разгоне или переключении скоростей КПП автомобиля. Может возникать в результате:

  1. Ослабления резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты карданной передачи;
  2. КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор;
  3. Сверхдопустимый зазор, в подшипниках крестовины карданного вала.

Особого внимания требует крестовина карданного вала. Именно крестовина является основным источников шума и скрежета в карданной передаче, и подлежит наиболее частой замене (менять рекомендуется каждых 10 тыс. км. пробега). Немного реже выходит из строя подвесной подшипник или может появится зазор в карданном шарнире.

Повышенный шум и вибрация автомобиля при движении. Причины могут быть следующие:

  • изгиб КВ;
  • не правильная установка КВ, при установке не соблюдены монтажные метки;
  • нарушен баланс валов;
  • разрушение или износ втулки (центрирующей) фланца промежуточной муфты или кольца (центрирующего) вала вторичного кпп;
  • сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике;
  • разрушение подвесной опоры КВ;
  • ослабление резьбового соединения поперечной опоры;
  • сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины;
  • ослабла соединительная гайка вилки КП;
  • нет смазки в шлицах вала.

Вытекание смазки может происходить вследствие:

  1. разрушения сальникового уплотнения шлицевой части вала;
  2. повреждения сальникового уплотнения подшипников крестовин КП.

Основная причина быстрому выходу из строя карданного вала – дисбаланс, нарушение баланса в несколько раз увеличивает нагрузка на детали кардана.

Способы устранения конкретных неисправностей

  • При ослаблении резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты КП необходимо затянуть резьбовые соединении с моментом, указанным в техническом руководстве.
  • В том случае, когда КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор, необходимо снять вал, заменить разрушенные элементы, либо вал в сборе.
  • При сверхдопустимом зазоре в подшипниках крестовины КП необходимо заменить крестовину КВ.
  • При изгибе КВ нужно заменить гнутые элементы или вал в сборе.
  • При неправильной установке КВ (тогда, когда при установке не соблюдены монтажные метки) переустановите КВ по меткам, нанесенным до разборки.
  • В случае, когда нарушен баланс вала, проверьте на стенде его балансировку и при необходимости отреставрируйте.
  • При разрушении или износе центрирующей втулки фланца промежуточной муфты или центрирующего кольца вала вторичной коробки переключения передач необходимо заменить разрушенные элементы. При износе втулки промежуточной муфты нужно заменить втулку в сборе с фланцем.
  • Если присутствует сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике, нужно разобрать вал, поменять подшипник, а при необходимости заменить промежуточную опору в сборе.
  • В случае разрушения подвесной опоры КВ замените её.
  • При ослаблении резьбового соединения поперечной опоры закрепите её к кузову автомобиля.
  • Если присутствует сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины, снимите вал, замените разрушенную крестовину.
  • В том случае, когда ослабла соединительная гайка вилки КП, затяните её.
  • Тогда, когда нет смазки в шлицах вала, то нужно добавить смазку Фиол-2У в шлицевое соединение. Очень важно шприцевать все точки при прохождении 10000 км пробега или шести месяцев эксплуатации автомобиля, смотря, что наступит раньше, также необходимо смазать КВ. Также необходимо это выполнить после эксплуатации автомобиля в особо тяжелых условиях.
  • Если разрушено сальниковое уплотнение шлицевой части вала, необходимо поменять сальник.
  • При повреждении сальникового уплотнения подшипников крестовин КП замените крестовины.

При появлении хруста, скрежета или еще хуже вибрации исходящей от карданного вала – в строчном порядке установить автомобиль на смотровую площадку или отдать машину специалистам для осмотра карданной передачи и устранения дефекта, это сэкономит деньги и предотвратит появление более серьезной поломки.

Карданный вал: теория и грамотное расположение валов

Относительно карданов в инете ходить такая картинка:

Но она не совсем верна. Свои выводы буду основывать на книге В.И. Некрасов, Г.Н. Шпитко. Карданная передача. 2013

Читайте также  220695340109400 колонка рулевого управления с валом

Так вот, фланцы д.б. параллельны др другу, но находиться на разной высоте или по горизонтали (как по-русски то сказать :)) Если фланцы будут на одной линии, то мы выхватываем бринеллирование, т.е. сминание иголок в подшипнике крестовин. Это раз.

Два — это то, что угол между фланцами должен быть в пределах 2-4гр. При показатели уже в 4-16гр ресурс крестовин сокращается в 4 раза.

Прочитав первую треть книги, я уже собрался переделывать крепления задних реактивных тяг на ниве. Дело все в том, что фланец РКПП смотрит примерно под 90гр по отношению к продольной оси авто, тогда как фланец РЗМ на

105-110 гр. Я интуитивно опустил подвесной не зря, частично скомпенсировав этот разрыв, но разница улучшилась лишь на 3-4гр. На копейке же, глянув, убедился в практически 90гр. расположении фланца. Поскольку на ниве крепления и пол я полностью переваривал (ну вы все помните), то вполне допускаю уход от заводской нормы. Итак, графически и утрированно имею следующее:

В то же время на копее так:

Поворот редуктора можно задать нижними реактивными тягами. И я уже так и собрался делать, но, благо, дочитал книгу))

Еще в начале при обсуждении нивки, кое-какие товарищи сетовали, что там целых 3 кардана. Оказалось, что это только на руку владельцам длинных авто))

Для передачи тяги посредством трех крестовин есть свое отдельное правило.

Следует отметить, что во время движения автомобиля углы 2 y и 3 y мо-
гут изменяться, в то время как 1 y = const. Следовательно, полную компенсацию
неравномерности вращения в трехшарнирной передаче получить невозможно.
Необходимо устанавливать первый вал с некоторым углом, что уменьшит воз-
можность бринеллирования в игольчатых подшипниках.

Как можно заметить, поворот РЗМ осуществлен умышленно и он возможен только для длинной нивы с тремя крестами между агрегатами. Остается только правильно рассчитать углы, на которые должен выйти кардан, и получить их путем смещения промежуточной опоры.

Помимо расчетов для вертикальной координации караднов, также необходимо провести расчеты для горизонтали. Напомню, в ниве агрегаты расположены несоосно:

Но в такой проекции для корректировки свободы еще больше.

Остается только посочувствовать владельцам короткой базы, поскольку с крестовинами уйти от конструкционных недостатков без глубоких переделок (двойная крестовина, например) практически невозможно. Но есть ШРУСы! Они, действительно, во много раз эффективнее и их установка решает большинство проблем. В т.ч. отсутствует бринеллирование. Главу с этим типом соединения я не читал, найти источник в сети проблем нет. Мне было важно максимально эффективно установить карданы, и я теперь знаю, как это сделать.

Еще раз подчеркну, на всякий, что для нивы с одним задним карданом сдвиг последнего критичен, т.к. возникнет непараллельность расположения фланцев.

Лада 2129 1995, двигатель бензиновый 1.7 л., 80 л. с., полный привод, механическая коробка передач — тюнинг

Машины в продаже

Лада 4×4 2121 Нива, 1999

Лада 4×4 2121 Нива, 1994

Лада 4×4 2121 Нива, 2019

Лада 4×4 2121 Нива, 2001

Комментарии 13

Ничего не понял, но очень интересно. Чтобы ничего не накосячить буду ставить задний кардан полностью на ШРУС 🙂

Спасибо за наводку на книгу!)

япошки все правильно мутили значит

А как же совершенно противоречущая схема кардана www.remkam.ru/kamaz4308ustr-5/ ?

где на подвесном подшипнике 0 градусов…

Добрейшего времени суток) Переделываю полностью кардан, убираю эластичную муфту и ставлю креставины и возник вопрос — «куда ставить подвесной» ( крепление под него сварить не проблема )…

Ведь на той же Газели есть конструкция, где кардан с коробки идет под углом в 0 градусов, но на подвесном излом, а есть в Газелях НЕКСТ конструкция, где сразу после коробки идет угол на креставинах, а на подвесном уже угла нету…

Какая конструкция будет давать меньше всего вибраций? Огромное спасибо за отклик)

Приветствую! Эластичку зачем убираете? Без нее будет намного жестче. Ссылка битая, поэтому сложно представить, что именно хотите получить на выходе. У меня сейчас кардан из РКПП тоже идет практически под 0, а задний уже под углом (не помню, сколько точно, в теме где-то писал, но в рамках положенного). Если в общем, то надо исходить из угла, который дают фланцы редуктора и КПП и путем смещения подвесного задавать угол

Что касается камазовского варианта, то он не противоречит. Эта схема равноценна схеме с одним карданом. Почему не цельный — видимо, так проще технологически. С т.з. вибраций и ремонтных характеристик, лучше использовать «монолитный». Там же в средних крестовинах быстро игольчатые подохнут — эффект бринеллирования.

Приветствую! Эластичку зачем убираете? Без нее будет намного жестче. Ссылка битая, поэтому сложно представить, что именно хотите получить на выходе. У меня сейчас кардан из РКПП тоже идет практически под 0, а задний уже под углом (не помню, сколько точно, в теме где-то писал, но в рамках положенного). Если в общем, то надо исходить из угла, который дают фланцы редуктора и КПП и путем смещения подвесного задавать угол

Что касается камазовского варианта, то он не противоречит. Эта схема равноценна схеме с одним карданом. Почему не цельный — видимо, так проще технологически. С т.з. вибраций и ремонтных характеристик, лучше использовать «монолитный». Там же в средних крестовинах быстро игольчатые подохнут — эффект бринеллирования.

Эластичку убираю, так как не могут «жить» рядом на коробке и эластичка и креставина — нужно что то одно… На спринтерах, на Волгах и на РАФах…после коробки идет креставина… вот и я решил пойти по этой схеме…

т.е… на схеме камазовского там где на подвесном угол «0» градусов — умрет быстро креставина… и завод производитель умышленно сделал такую конструкцию…

как собственно говоря и на новых Газель НЕКСТ…
Вы ходит что на старых Газелях схема была правильная, а на новых, где угол на подвесном — «0»… быстро убивающая креставину…

(. хотя… с другой стороны задний мост постоянно плавает… может быть … угол на ГАзели НЕКСТ где на подвесном «0»… ведь не держится постоянно… возможно из этих соображений так сделано. )

Вот у меня … примерно вот такие варианты можно сделать по кардану ( видно на фото )…

На Ваш взгляд… какая схема более живучая и не вибрационная?)

Карданный вал с двойной крестовиной (Гука)

  • 04 марта 2020 13:55:40
  • Отзывы :
  • Просмотров: 4189

При любом варианте лифта подвески , за счет того, что длина рессоры остается неизменной, угол между рамой и рессорой увеличивается. Как следствие, увеличивается угол между РК, закрепленной на раме, и мостом, имеющем крепление на рессоре. Данное изменение геометрии подвески неминуемое ведёт к увеличению рабочих углов карданных крестовин.

В обычных карданных валах используются шарниры, состоящие из двух вилок и крестовины. Такие шарниры также называют шарнирами неравных угловых скоростей, причиной тому, их характер работы: при наличии изгиба в шарнире, равномерном вращении ведущей вилки, ведомая вилка то отстаёт, то обгоняет ведущую.

Для компенсации такого эффекта при сборке карданных валов трубные вилки располагают в одной плоскости, тогда при работе происходит взаимная компенсация: работа одного шарнира компенсируется работой второго. Однако, это справедливо только для того случая, когда шарниры работают при одинаковых углах. В условиях покорения бездорожья на карданном валу неминуем изгиб шарниров, который зачастую превышает оптимальный угол со стороны раздаточной коробки. В таком случае получаем равномерное вращение на входе и неравномерное вращение на выходе. В свою очередь, это приводит к повышенным нагрузкам на карданный вал. Работа кардана при критических углах (больше половины хода крестовин) становится причиной рывков и биения кардана под нагрузкой и наборе определенной скорости, недостаточной смазке крестовин

Для устранения такого эффекта и приведения угла работы карданного вала в правильное положение, служит двойная крестовина (двойной шарнир ГУКа), который представляет собой:

  • 2 вилки;
  • 2 крестовины;
  • корпус,

является скомпенсированной, действует, как шарнир с постоянной угловой скоростью и при равномерном вращении ведущей вилки, на выходе имеется также равномерное вращение ведомой.

Обычный шарнир состоящий из 2-х вилок и крестовины способен находиться в оптимальном рабочем состоянии на углах до 18°. Двойная крестовина компенсирует перекос осей соединяемых вилок, позволяет поделить критический угол поровну.

Принцип действия двойной крестовины

Двойная крестовина допускает не только изменение угла между осями валов, но и смещение их по высоте. Позволяет плавно передавать крутящий момент между валами, оси которых пересекаются под углами, доходящими до 40—45°. Двойные крестовины карданного вала позволяют работать на больших углах, которые в процессе работы имеют интенсивное изменение рабочей длины. Снижают уровень вибрации трансмиссии, равномерно распределяя нагрузки при максимальных ходах подвески. Помогают избежать закусывание крестовин кардана при большом лифте подвески и сильном изломе.

На нашем сайте доступны для заказа:

Вал карданный задний УАЗ 3162, 3163 Патриот с двойной крестовиной и гофрочехлом «ExpertDetal» по ссылки

Вал карданный задний УАЗ 3163 Патриот с двойной крестовиной и гофрочехлом, электронная РК «ExpertDetal» по ссылки

Читайте также  Электродвигатель асинхронный с удлиненным валом

Вал карданный задний УАЗ 452 4-х ст. КПП, гибрид. мост и передний УАЗ 3163 Патриот с двойной крестовиной, электронная РК «ExpertDetal» по ссылки

Вал карданный передний УАЗ Симбир, Хантер, Патриот 5-и ст. КПП с двойной крестовиной и гофрочехлом «ExpertDetal» по ссылки

В шлицевом соединении и крестовинах карданного вала смазка на основе лития, загущенная с помощью литиевого масла «12 HYDROXYSTEARATE», с добавлением:

антиоксидант (консервант, который ингибирует окисление);
антикоррозионный агент;
противозадирное средство.
Благодаря данным добавкам смазка крестовин является долговечной, с многократным действием. Данная смазка может заменить смазку на основе кальция и смазку на основе натрия, и может использоваться для смазки подшипников самолетов, автомобилей и др. механического оборудования

Покрытие шлицевого соединения:

Рильсан (RILSAN) – полиамид, основой которого являются составляющие растительного происхождения. В полиамиде отсутствуют катализаторы, отвердители, растворители, что позволяет получать покрытия с превосходными свойствами.

Рильсановые покрытия могут применяться в различных областях производства, где необходимо:

4. Получение качественной поверхности скольжения.

В автомобилестроении, в сельхозмашинах покрытие из полиамида успешно работают в шлицевых соединениях, валах, шпинделях, бункерах.

Некоторые физические свойства рильсановых покрытий:

Благодаря данному покрытию шлицевое соединение приобретает характеристики:

1) не требует смазки (самосмазывающее покрытие);
2) увеличение срока службы в десятки раз;
3) отсутствие трения металла по металлу (низкий коэффициент трения);
4) отсутствие возникновения образивного эффекта;
5) уменьшение шумов;
6) низкий почти нулевой вибрационный фон;
7) сопротивление к истиранию;
8) амортизация плавности хода;
9) увеличение крутящего момента на 60 %.

Шлицевое соединение карданного вала с двойной крестовиной «ExpertDetal» защищено специальным защитным силиконовым чехолом в форме конуса, сложенного «гармошкой». Служит для удержания смазочного материала и герметичной защиты от пыли, грязи и влаги. Фиксация пыльника осуществляется с двух сторон хомутами. Данная деталь носит ресурсный характер, так как ограждает шлицевое соединение от коррозии и процесса абразивного разрушения металла.

Характеристики
1. Карданный вал окрашен порошковой краской
2. Карданный вал отбалансирован
3. Карданный вал имеет обслуживаемые крестовины (есть масленка)
4. Карданный вал имеет обслуживаемую шлицевую часть (есть масленка)
5. Карданный вал имеет силиконовый пыльник на шлицевой части
6. Карданный вал прошприцован (крестовины и шлицевая часть набиты смазкой)
7. Карданный вал готов к установке
8. Гарантия на карданный вал 1 год

При установке проставок карданного вала 10, 15, 20, 25 мм карданный вал может применяться на другом автомобиле УАЗ с другой комплектацией

Карданный вал — что это и как работает

Передача энергии вращения между несоосными объектами сопряжена с рядом трудностей, главная из которых – невозможность использовать жесткую сцепку, которую будет изгибать при повороте. Еще хуже дело обстоит, если величина несоосности, а также расстояние между объектами постоянно меняется. Поэтому передача энергии вращения от коробки переключения передач (КПП) к заднему или переднему мосту требует особых технических решений, позволяющих справиться с этими проблемами. Ведь необходимо, чтобы сцепка, по которой энергия вращения поступает в мост, обладала достаточной жесткостью и в то же время компенсировала несоосность.

Что такое карданный вал

Карданный вал (кардан) состоит из трубы и двух шарниров, которые позволяют изменять угол вращения от 0 до 30 градусов. Основа шарнира – крестовина, изготовленный из круглого прута стальной крест, на котором надеты колпачки игольчатых подшипников. Крестовину с подшипниками вставляют в две вилки, расположенные относительно друг друга под углом 90 градусов. Все конструкция образует шарнир неравных угловых скоростей. С помощью одного кардана получается эффективно компенсировать несоосность при угле отклонения шарниров не более 20 градусов. Отклонение на больший угол приводит к увеличению потери мощности.

На большинстве легковых автомобилей карданный вал изготовлен из двух карданов, один из которых зафиксирован опорным подшипником. Это необходимо для снижения потерь мощности и снижения вибраций. Чем длинней труба кардана и выше скорость ее вращения, тем более сильные вибрации она производит. На грузовых автомобилях скорость вращения кардана заметно меньше, да и влияние вибраций из-за массы самого автомобиля ощущается слабей, чем на легковых машинах. Поэтому наибольшее распространение получили следующие схемы карданного вала:

  • привод переднего моста – один вал без опорных подшипников;
  • привод заднего моста – два вала, один из которых с опорным подшипником.
  • передний и задний мост – один вал без опорного подшипника.

Компенсация изменения расстояния от КПП до моста

Еще одна проблема, которую автопроизводители решают различными способами – изменение расстояния от КПП до моста. Когда автомобиль движется по пересеченной местности, высота моста постоянно меняется, что приводит к изменению расстояния. Если не компенсировать изменение расстояния, то нагрузка на игольчатые подшипники крестовины возрастет, что приведет к сокращению ресурса и росту потерь мощности. На грузовых трехосных автомобилях с этой проблемой справились с помощью особой конструкции заднего моста, снижающей вертикальную подвижность редуктора.

Вместо одновременного движения вверх или вниз обеих сторон моста, он поворачивается таким образом, что одна из сторон поднимается, а другая опускается. С какой стороны движению препятствует кочка или бугор, та и поднимается. С какой стороны яма, та и опускается. На легковых автомобилях для компенсации расстояния используют особую конструкцию вала, состоящего из трубы со шлицевым наконечником и скользящей вилки, которая передвигается по шлицам. Когда расстояние между КПП и мостом увеличивается, вилка сдвигается в сторону моста, компенсируя изменение длины. Когда расстояние уменьшается, вилка сдвигается в сторону КПП.

Проверка состояния карданного вала

Проверку состояния кардана проводят, если появилась вибрация при движении на высокой скорости, гул, шум, стуки, которых раньше не было. Для проверки карданного вала необходим подъемник, эстакада или смотровая яма. Если проверка проводится на яме или эстакаде, необходимо поднять заднюю (если проверяете передний карданный вал, то переднюю) сторону автомобиля так, чтобы колеса свободно вращались. О том, как безопасно поднимать автомобиль, читайте в статье (Замена и восстановление амортизаторов).

Проверка проводится в несколько этапов:

  1. Проверка затяжки соединительных элементов (крепление эластичной муфты, фланцевого соединения и подвесного подшипника). Все соединения должны состоять из болта, гроверной шайбы и гайки. Если где-то нет гроверной шайбы, то велика вероятность, что под действием вибрации гайка открутится и болт выпадет. Момент затяжки должен соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации.
  2. Проверка состояния эластичной муфты. Для этого необходимо медленно крутить карданный вал и внимательно осматривать состояние муфты. При обнаружении разрывов, трещин и других повреждений муфту необходимо заменить.
  3. Проверка состояния шлицевого соединения. Чтобы проверить соединение, одной рукой держите вал, другой пытайтесь вращать эластичную муфту в разные стороны. При обнаружении даже незначительного люфта, кардан и соединение необходимо заменить.
  4. Проверка шарниров. Вставьте между вилками шарнира мощную отвертку и покачайте. Если обнаружили люфт, замените крестовины.
  5. Проверка состояния подвесного подшипника. Чтобы проверить подшипник, одной рукой обхватите вал до него, другой после и подергайте в разные стороны. Если обнаружили хотя бы небольшой люфт, замените крестовины.
  6. Если все это не помогло, необходимо проверить балансировку с помощью специального стенда. Для проведения этой операции обратитесь в крупный автосервис, в котором есть соответствующее оборудование.

Обслуживание карданного вала

В большинстве случаев обслуживание сводится к регулярной (каждые 3 – 5 тысяч километров) проверке и замене поврежденных деталей, а также смазке шлицевого соединения. Исключение составляют карданные валы со смазываемыми подшипниками крестовин. Они отличаются от необслуживаемых наличием тавотницы – устройства для закачивания смазки. Такие крестовины смазывают с помощью шприца. Мнения насчет оптимальной смазки расходятся. Несмотря на то, что этот узел на всех автомобилях работает одинаково, не только автомеханики, но даже инструкции по эксплуатации различных автомобилей рекомендуют разную смазку. Наилучшие результаты дают литиевая смазка Castrol Komplexmett и российские ТАД-17 и №158. Эти смазки дают хорошие результаты как на российских, так и на иностранных автомобилях. Шприц для смазки карданного вала продают в большинстве автомагазинов. Если у вас по каким-то причинам не получается смазать кардан на автомобиле, то снимите его и положите на стол. В таком состоянии смазать его гораздо легче.

Замена крестовин

На большинстве советских, российских и иностранных автомобилей для замены крестовины необходимо снять кардан с автомобиля, извлечь стопорные кольца, которые удерживают чашки игольчатых подшипников, после чего вытащить крестовину из обеих вилок. При сборке важно не перепутать направление вала. Установка задней вилки на переднюю крестовину, равно как и разворот вала на 180 градусов приведет к разбалансировке и появлению вибраций. Во время установки не разбирайте крестовину и не снимайте с нее чашки подшипников, это приведет к ухудшению ее работы и снижению ресурса.

Снятие и установка карданного вала

Снятие вала не вызывает трудностей. Необходимо открутить болты и гайки, соединяющие фланцы карданного вала и редуктора моста, отвести фланец кардана от редуктора и опустить вниз. Затем открутить болты крепления эластичной муфты и отвести кардан от КПП. В последнюю очередь открутить болты крепления подвесного подшипника. Установка производится в обратном порядке.