Карданные передачи ведущих мостов

Карданные валы.Назначение. Классификация.Требования.

Назначение.

Карданная передача– это механическое устройство, состоящее из одного или нескольких карданных валов, а так же карданных шарниров.В качестве материала для изготовления карданного вала применяется тонкостенные стальные трубы, выполненные по сварной или бесшовной технологии.

Карданная передача:

1 — эластичная муфта; 2 — болт крепления эластичной муфты к фланцу; 3 — крестовина; 4 — сальник; 5 — стопорное кольцо; 6 — подшипник крестовины; 7 — гайка; 8 — фланец эластичной муфты; 9 — сальник; 10 — обойма сальника; 11 — кронштейн безопасности; 12 — болт крепления кронштейна к промежуточной опоре; 13 — передний карданный вал; 14 — кронштейн промежуточной опоры; 15 — промежуточная опора; 16 — вилка переднего карданного вала; 17 — задний карданный вал; 18 — вилка заднего карданного вала; 19 — фланец ведущей шестерни главной передачи; 20 — гайка; 21 — болт крепления вилки

Карданная передачапредназначенадля передачи крутящего момента между механизмами с несоосными осями,расположенными под углом друг к другу, и непостоянным расстоянием между ними.Для того чтобы компенсировать изменение расстояния между механизмамикарданная передачаимеет подвижную шлицевую муфту (расположенную в карданном вале), перемещения осуществляются вдоль оси вала.

Посредством карданной передачи могут соединяться следующие элементы трансмиссии:

1. двигательикоробка передач;

2. коробка передач ираздаточная коробка;

3. коробка передач иглавная передача;

4. раздаточная коробка и главная передача;

5. дифференциали ведущие колеса.

Классификация.

Конструктивно карданная передача передает крутящий момент от вторичного вала коробки передач непосредственно кглавной передачеведущего моста, либо к валу раздаточной коробки, а от нее к главным передачам ведущих мостов. Так же возможна передача момента между главными передачами среднего и заднего ведущих мостов на многоосных автомобилях.

Карданные передачи ведущих мостов

С одним задним ведущим мостом (автомобили общетранспортного назначения с колесной формулой 4х2)

Три двухшарнирные карданные передачи (двухосные полноприводные автомобили)

Автомобили с индивидуальным приводом мостов

Полноприводные автомобили со средним проходным мостом

Карданная передача так же применяется в рулевом механизме автомобиля. В зависимости от конструкции карданные передачи классифицируют следующим образом:

1. по количеству валов:

- одновальная;

- двухвальная;

- многовальнаяп.

2. по количеству шарниров:

- одношарнирная;

- двухшарнирная;

- многошарнирная;

3. по типу шарниров:

а) полный:

- с шарнирами неравных угловых скоростей (простой, универсальный);

- с шарнирами равных угловых скоростей (простой, универсальный);

б) полукарданный:

- с полукарданным упругим шарниром;

- с полукарданным жестким шарниром.

Карданная передача с полукарданным жестким шарниром на автомобилях не применяется.

Карданные передачи могут так же различаться конструктивно в зависимости от колесной формулы автомобиля. По своей компоновке карданные передачи автомобиля подразделяются на закрытые и открытые.

Закрытый вариант карданной передачи автомобиляразмещается внутри трубы. Труба может воспринимать силы и реакции, возникающие на ведущем мосту, и служить направляющим элементомподвески. В такой карданной передаче применяется только один шарнир, а неравномерность вращения карданного вала компенсируется его упругостью. Известны конструкции, в которых роль карданного вала выполняет торсион (упругий вал небольшого диаметра).

Открытый вариант карданной передачи автомобиляне располагает трубой, а реактивный момент воспринимается реактивными тягами или рессорами. В состав карданной передачи автомобиля должно входить не меньше двух шарниров, а также компенсирующее звено, так как дистанция между соединенными агрегатами во время движения изменяется. На автомобилях с длинной колесной базой используют карданную передачу автомобиля, которая состоит из двух валов. За счет этого исключается возможность совпадения максимальной угловой скорости вала скритической. Уменьшение длины вала увеличивает его критическую частоту вращения, которая как минимум в 1.5 раза должна превышать максимально возможную во время эксплуатации. Конструкция карданной передачи автомобиля, оснащенной двумя валами, требует использование промежуточной опоры одного из двух валов, подшипник которой установлен на кузове или раме в эластичном кольце для компенсации перемещения.

Конструкция промежуточной опоры:

1 — вилка;2 — упругая подушка;3 — подшипник промежуточной опоры

Требования.

К карданной передаче автомобиля предъявляют следующие основные требования:

- обеспечение необходимой равномерности вращения валов двух соединяемых агрегатов во всем диапазоне эксплуатационных режимов;

- отсутствие резонансных явлений в диапазоне эксплуатационных скоростей, для чего собственные частоты крутильных колебаний трансмиссии должны лежать вне эксплуатационных режимов автомобиля;

- обеспечение минимальных динамических нагрузок, вызванных неравномерностью вращения и несбалансированностью вала, а также минимального шума при работе карданной передачи;

- обеспечение критической частоты вращения карданной передачи, более высокой, чем частота вращения максимально возможная по условиям эксплуатации;

- высокий КПД;

- большие долговечность и надежность конструкции.