Краткие теоретические сведения
Общее устройство, типы и применение карданных передач.
Типы шарниров карданных передач
Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов под изменяющимся углом и при изменяющем расстоянии между механизмами.
Карданная передача 2 применяется в трансмиссии для передачи крутящего момента от коробки передач 1 на ведущий мост 3 (рис.15, 1.1.а) или на раздаточную коробку 6 (рис.15.1.1в), а от последней на задний ведущий мост 3 и передний ведущий мост 8, а также для передачи крутящего момента от межколесного дифференциала на управляемые ведущие колеса автомобиля (рис.15.2.3) и в других случаях.
В общем случае карданная передача состоит из одного или двух валов 2 и 5 (рис.15.1.2.), одного, двух или трех шарниров 1, 4 и 6, промежуточной опоры 3 и компенсирующего (шлицевого) соединения 4.
Если в карданной передаче используют один шарнир, ее называют одинарной (рис.15.2.3), если два шарнира устанавливается на валу, то двойной.
Карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента под углом, обычно изменяющемся.
Различают карданные шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) или синхронные и неравных угловых скоростей или асинхронные. Первые представ-лены на рисунках 15.1.3,г, д. и 15.2.2., вторые на рисунках 15.1.3,а и 15.1.4.
Асинхронные шарниры делятся на: жесткие шарниры с недеформируемыми элементами, обеспечивающими только угловую степень свободы (рис.15.1. 3,а) и упругие с деформируемыми упругими элементами из резины - полукарданы (рис.15.1.4,в).
Рис 15.1.1
Расположение карданных передач на автомобилях: а — легковом; б — грузовом; в — д — грузовом повышенной проходимости; 1—коробка пере-дач; 2, 4, 7, 9 и II - карданные валы; 3 и 10 - задние ведущие мосты: 5 — промежуточная опора; 6 — раздаточная коробка; 8 — передний ведущий мост.
Рис. 15.1.2
Схема карданной передачи. 1, 4, 6 – шарниры; 2 – дополнительный вал; 5 – вал; 3 – промежуточная опора; 7 – шлицевое компенсирующее соединение.
Рис. 15.1.3
Карданные шарниры: а - в - неравных угловых скоростей; г и д — равных угловых скоростей; 1- крышка; 2 — стопор-ная пластина: 3—стакан подшипника; 4— иголки; 5 — войлочные сальники: 6, 10. 24 и 28— вилки; 7 — предохранительный клапан; 8 — крестовина; 9— масленка: 11—карданный вал; 12 — отражатель: 13 — самоподжимной сальник; 14 — стопорное кольцо; /5 и 16—сальники радиального и торцового уплотнений; 17 — внутренний кулак; 18—центральный шарик 19 — наружный кулак; 20 — ведущие шарики; 21 — штифт: 22 — шпилька; 23 — полуось; 25 и 27 — полуцилиндрические кулаки; 26 — центральный диск.
Синхронные карданные шарниры бывают:
- четырехшариковые с канавками типа «Вейс» (применяются в приводе к передним колесам автомобилей УАЗ, ГАЗ, ЗИЛ и др. рис.15.2.2,а);
- шестишариковые с делительными канавками типа «Бирфильд» (применяются в качестве наружного шарнира в приводе к передним ве-дущим колесам автомобилей ВАЗ-21099, ВАЗ-2110, АЗЛК-2141 и др.)
- шестишариковые универсальные карданные шарниры типа ГКН (применяются в качестве внутреннего шарнира в приводе к передним ведущим управляемым колесам автомобилей ВАЗ-21099, ВАЗ-2110, АЗЛК-2141)
- шестишариковые универсальные с канавками типа «Лебро» (при-меняются в качестве наружного шарнира в приводе к передним веду-щим управляемым колесам автомобилей ЗАЗ-1102 «Таврия» и др. рис.15.2.4)
- шестишариковые с делительным рычажком типа «Рцепп» (рис.15.2.2.,б)
- трехшиповой карданный шарнир типа «Трипод» (внутренний шарнир привода к ведущим управляемым колесам автомобиля ЗАЗ-1102 «Таврия» и др. рис.15.2.4)
- кулачковый дисковый карданный шарнир (применяется в приводе к передним управляемым колесам автомобилей КамАЗ, КрАЗ, УРАЛ и др. рис.15.2.3,б и рис. 15.1.3, д)
Универсальные шарниры обеспечивают кроме угловой степени свободы, еще и осевую.
Рис. 15.1.4
Карданные передачи:
а – с одним валом: б – с двумя валами (автомобиль ЗИЛ.); в—с двумя валами и упругим сочленением (автомобиль ВАЗ)
1 и 3— вилки; 2 и 19— масленки; 4 — шлицевая втулка; 5 — наконечник со шлицами; 6, 14 и 18— сальники; 7 — защитный чехол;. 8 — карданный вал; 9 — карданный шарнир; 10 — промежуточный карданный вал; 11 — подушка опоры; 12 — скоба крепления подушки; 13 — гайка крепления подшипника промежуточной опоры; 15 – игольчатый подшипник крестовины; 16 — крестовина; 17 — скользящая вилка; 20 — хомут; 21 — кронштейн опоры; 22 — шарикоподшипник; 23— заглушка; 24 — упругая резиновая муфта.