|
Для передачи вращения от одного вала к другому, ось которого рас положена по отношению к первому под углом, меняющимся при движении автомобиля, применяется карданное сочленение (кардан), образующее в сочетании с валом, на котором оно установлено (карданный вал), карданную передачу.
В современных автомобилях карданная передача применяется для соединения агрегатов трансмиссии и, в частности, в двухосном автомобиле с одной задней ведущей осью служит для передачи крутящего момента от коробки передач к главной передаче. Так как коробка передач расположена на раме, а главная передача – в заднем мосту, подвешенном к раме на рессорах, то ось ведущего вала 2 главной передачи расположена к оси вторичного вала 1 коробки передач под некоторым углом у, который при движении автомобиля не остается постоянным.
Кардан простейшего устройства состоит из двух вилок, посаженных на валы и крестовины, шипы которой входят в отверстия вилок и соединяют эти валы. Вилка может поворачиваться относительно оси крестовины и в то же время вместе с крестовиной – поворачиваться относительно другой оси, благодаря чему и обеспечивается возможность передачи вращения от одного вала к другому при меняющемся угле между осями последних.
При движении автомобиля вследствие прогиба рессор расстояние между коробкой передач и задним мостом изменяется, поэтому одна из вилок кардана на валу устанавливается на шлицах, благодаря чему вал может иметь необходимое осевое перемещение в ступице вилки кардана.
В зависимости от специфики устройства автомобиля карданная передача применяется для передачи крутящего момента: 1) от сцепления к коробке передач, когда последняя устанавливается, на раме автомобиля отдельно от двигателя; 2) от коробки передач к раздаточной коробке или дополнительной коробке передач при расположении их на раме автомобиля отдельно от коробки передач; 3) от раздаточной коробки к главной передаче ведущих мостов; 4) между главными передачами тележки ведущих мостов; 5) от полуосей к ведущим управляемым колесам (например, передние ведущие колеса); 6) от главной передачи к ведущим колесам (в автомобилях с независимой подвеской ведущих колес).
По конструктивным признакам карданы разделяются на две группы:
1) Жесткие карданы, которые, обеспечивают передачу вращения между валами с пересекающимися осями, благодаря шарнирному соединению элементов кардана;
2) Мягкие карданы, которые выполняют ту же функцию за счет упругости их элементов.
Жесткие карданы бывают закрытые и открытые. Закрытый кардан снабжается специальным кожухом, предохраняющим кардан от загрязнения и одновременно являющимся резервуаром для смазки. В открытом кардане кожух отсутствует; подшипники кардана снабжены сальниками, а полость для смазки выполняется в теле крестовин.
Мягкие карданы
Устройство мягкого кардана состоит в том, что между двумя фланцами или вилками, установленными на концах соединяемых валов, ставятся один или несколько упругих элементов, деформация которых позволяет передавать вращение под небольшим углом между валами (3-5°).
Мягкие карданы устанавливаются для компенсации неточности монтажа агрегатов и смещения их осей вследствие деформации рамы. Поэтому они применяются главным образом для соединения двигателя с коробкой передач при расположении ее на раме автомобиля отдельно от двигателя, для соединения коробки передач с раз даточной коробкой или дополнительной коробкой передач и т. п. На некоторых автомобилях мягкие карданы устанавливаются и в соединениях коробки передач с главной передачей.
Мягкие карданы по сравнению с жесткими имеют следующие преимущества: 1) смягчают ударные нагрузки валов; 2) гасят крутильные колебания, возникающие в трансмиссии автомобиля; 3) не требуют смазки.
Недостатком мягких карданов является невозможность передачи усилия при больших углах наклона валов вследствие возникновения больших напряжений в упругих элементах кардана.
Жесткие карданы
Жесткие карданы в зависимости от способа установки шипов крестовины в вилках разделяются на две группы:
карданы с подшипниками скольжения;
карданы с подшипниками качения (чаще всего с игольчатыми подшипниками).
Передняя вилка кардана откована за одно целое с фланцем и привернута болтами к фланцу, ступица которого сидит на шпонке на заднем конце вторичного вала коробки передач. Ступица задней вилки установлена на шлицах на конце карданного вала. Вилки кардана соединяются при помощи крестовины, имеющей четыре шипа, поворачивающихся в стальных втулках. Втулки, установленные в передней вилке, удерживаются в ней только натягом, а втулки в задней вилке имеют фиксаторные кольца, входящие в выточки втулок и вилки кардана.
К фланцу передней вилки кардана привернут болтами кожух, к которому при помощи пружины прижимается крышка. Между кожухом и крышкой помещается уплотнительное пробковое кольцо, предотвращающее утечку смазки из кардана и предохраняющее его от загрязнения. Смазка подается внутрь кожуха через масленку, установленную на ступице задней вилки кардана. Для облегчения прохода смазки из масленки внутрь кардана одна из шлиц ступицы уменьшена по высоте.
Смазка в полость подается через масленку, установленную на крестовине. В шипах крестовины просверлены отверстия, через которые масло из полости поступает к трущимся поверхностям. Для удержания смазки в кардане и предохранения трущихся поверхностей от загрязнения между колпачковыми пальцами и телом крестовины установлены сальники. В крышке установлен предохранительный клапан. При заполнении кардана смазкой давление смазки внутри кардана повышается, и, если оно достигает величины большей, чем давление пружины клапана, последний откроется, и масло из полости вытечет наружу, благодаря чему сальники предохраняются от разрушения.
На кардане с игольчатыми подшипниками в сборе игольчатый подшипник состоит из стаканчика, в котором установлено большое количество тонких стальных роликов (игл). От выскакивания из вилок под действием центробежных сил подшипник удерживается при помощи крышек, привернутых к вилкам болтами. Под головки болтов подложены замковые шайбы. Выступы шайб после завертывания болтов отгибаются, благодаря чему устраняется возможность самоотвертывания болтов. Игольчатые подшипники снабжены сальниками.
На крестовине кардана установлена масленка для подвода смазки к подшипникам. В центре крестовины имеется предохранительный клапан. Смазка шлиц производится через масленку, установленную на ступице вилки кардана.
Карданы с игольчатыми подшипниками более надежны в работе, чем карданы с подшипниками скольжения, и имеют более высокий механический к. п. д., вследствие чего они и получили весьма широкое распространение.
На рисунке 1 показан кардан с подшипниками скольжения автомобиля ЗИС-5. Передняя вилка кардана откована за одно целое с фланцем 3.и привернута болтами к фланцу 2, ступица которого сидит на шпонке на заднем конце вторичного вала 1 коробки передач. Ступица 9 задней вилки 8 установлена на шлицах на конце карданного вала 10. Вилки кардана соединяются при помощи крестовины 7, имеющей четыре шипа 4, поворачивающихся в стальных втулках 5. Втулки, установленные в передней вилке, удерживаются в ней только натягом, а втулки в задней вилке имеют фиксаторные кольца 6, входящие в выточки втулок и вилки кардана.
К фланцу передней вилки кардана привернут болтами кожух 13, к которому при помощи пружины прижимается крышка 11. Между кожухом и крышкой помещается уплотнительное пробковое кольцо 12, предотвращающее утечку смазки из кардана и предохраняющее его от загрязнения. Смазка подается внутрь кожуха через масленку, установленную на ступице задней вилки кардана. Для облегчения прохода смазки из масленки внутрь кардана одна из шлиц ступицы уменьшена по высоте.
На рисунке 2 показан кардан с подшипниками скольжения, в котором осуществляется принудительная смазка рабочих поверхностей. На шипы крестовины 12 надеваются колпачковые пальцы 4 с запрессованными в них втулками 6. Два пальца 4 крепятся к фланцу 3, привернутому к фланцу 2 втулки 1, и два пальца—к вилке 8. В крестовине имеется полость 11 для масла, закрытая крышкой 10. Смазка в полость 11 подается через масленку, установленную на крестовине.
В шипах крестовины просверлены отверстия 5, через которые масло из полости 11 поступает к трущимся поверхностям. Для удержания смазки в кардане и предохранения трущихся поверхностей от загрязнения между колпачковыми пальцами и телом крестовины установлены сальники 7. В крышке 10 установлен предохранительный клапан 9. При заполнении кардана смазкой давление смазки внутри кардана повышается, и, если оно достигает величины большей, чем давление пружины клапана, последний откроется, и масло из полости вытечет наружу, благодаря чему сальники предохраняются от разрушения.
На рисунке 2 показан кардан с игольчатыми подшипниками в сборе, а на фиг. 515 – его детали. Игольчатый подшипник состоит из стаканчика 3,. в котором установлено большое количество тонких стальных роликов (игл) 4. От выскакивания из вилок под действием центробежных сил подшипник удерживается при помощи крышек 5, привернутых к вилкам болтами 2. Под головки болтов подложены замковые шайбы 6. Выступы шайб после завертывания болтов отгибаются, благодаря чему устраняется возможность самоотвертывания болтов. Игольчатые подшипники снабжены сальниками 7.
На крестовине кардана установлена масленка 8 для подвода смазки к подшипникам. В центре крестовины имеется предохранительный клапан 1. Смазка шлиц производится через масленку, установленную на ступице вилки кардана.
Карданы с игольчатыми подшипниками более надежны в работе, чем карданы с подшипниками скольжения, и имеют более высокий механический к. п. д., вследствие чего они и получили весьма широкое распространение.
Hазначение карданной передачи.
| 
Карта сайта
КОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ
