Куда входит карданный вал. Карданный вал: секрет передачи вращения в разных плоскостях. Классификация по назначению

Карданный вал. Ни один автомобиль с задним или полным приводом не может обойтись без этой детали, о которой пойдёт речь в этой статье.

Его ключевая роль — передача энергии вращения от двигателя к колёсам, поэтому от его надёжности во многом зависят ходовые параметры авто.

Какие же разновидности карданов встречаются и каков принцип их работы? О всём этом сейчас и поговорим.

Мне просто нужно выставить еще один элемент передачи. Крутящий момент передается от муфты к коробке передач, где он умножается, чтобы иметь возможность печатать движение к транспортному средству, а в дифференциале мы меняем направление поворота коробки передач, чтобы иметь возможность передавать его на ведущие колеса. Как это делается?

Через вызванный элемент. Это полумесяц, ответственный за передачу вращения планетариев дифференциала на колеса. Подшипник соединен с одной из планет универсальным шарниром или шарниром, а к колесу - другим универсальным шарниром, соединяющим ступицу. Изображение общего подшипника.

Если быть точнее, то сегодня мы рассматриваем механизм, который предназначен для передачи вращения от к редуктору передней или задней оси автомобиля. Такая себе промежуточная, но крайне ответственная деталь трансмиссии.

Какой бывает карданный вал? На самом деле, классификация довольно разнообразна. К примеру, выделить какие-то группы можно в зависимости от его назначения, типа, наличия устройства компенсации.

Классификация по назначению

На фотографии вы видите, что подшипник имеет два симметричных резиновых элемента, типа сильфона, которые закрывают внутренний механизм. Каждый механизм передачи вращения между двумя неколониальными осями называется универсальным суставом. Существует много типов, но все они основаны на карданной системе. Что такое кардан? Карданное соединение представляет собой механический элемент, используемый для передачи вращения между двумя неколониальными осями. Некоторые графические примеры.

Вы увидите, как монтируется универсальный шарнир или кардан. На диаграмме вы можете видеть, как можно перемещать движение вращения, независимо от того, выровнены оси или нет. И не имеет значения, является ли выравнивание горизонтальным или вертикальным.

Классификация по назначению

  • основной – непосредственно отвечающий за раскручивание колёс в автомобиле;
  • вспомогательный – такие карданные валы приводят в движение различные опциональные механизмы, например лебёдки, насосы.

Типы карданов

  • открытый кардан – является самостоятельным и отдельным механизмом в машине;
  • закрытый кардан – спрятан от посторонних глаз или интегрирован в какой-либо другой элемент авто.

Разновидности

  • универсальные карданы – имеющие возможность компенсировать большие осевые перемещения;
  • простые карданы – без каких-либо подобных ухищрений.

Из чего состоит карданный вал?

Хотя, на первый взгляд, карданный вал кажется простым элементом, труба да и труба, но в действительности его устройство немного сложнее. Давайте познакомимся с этим вопросом ближе. Состоит герой нашей сегодняшней статьи из таких элементов:

Изображение, чтобы дать вам представление. Это скользящее ярмо. Как вы можете видеть, это практически похоже на совместный кардан. Изображение любезно предоставлено Альберто Родригесом. Как вы можете видеть, щит - это не что иное, как цилиндрический стержень, соединяющий дифференциал с колесом. Через хомуты выполняется соединение между дифференциалом и ступицей колеса. Вращательное движение точно передается от дифференциала к ступице колеса, но для конструкции этого подшипника необходимо учитывать ряд фундаментальных аспектов.

Подшипник должен иметь большую жесткость при кручении: не зря, вращательное движение дифференциала и сопротивление качению шины, вызывают появление крутящего момента, который попытается перевернуть штангу. Чтобы этого избежать, он должен быть изготовлен из материала с большой жесткостью на кручение. Хром-молибден является самым жестким и устойчивым к кручению металлическим материалом. Но в нынешней Формуле 1 используется углеродное волокно, легкий и устойчивый материал, такой как очень мало. Щит должен иметь хорошую устойчивость к вибрации, вызванную вращением. Здесь мы должны пойти, чтобы объяснить, какова критическая скорость оси. Все оси при вращении, даже без наличия внешних нагрузок, страдают деформациями. Это является следствием жесткости вала и опор, общей массы вала, дисбаланса массы по отношению к оси вращения, добавленных деталей и демпфирования системы. Углеродное волокно хуже материала, чем алюминий, относительно критической скорости, но поскольку это зависит от диаметра вала и его длины, очень изученные конструкции сделаны так, что такого рода отказ от вибрации не происходит.

  • Алюминий широко используется в конкуренции из-за его легкости.
  • Это позволило уменьшить инерцию, а вместе с ней и повысить мощность.
Скажите, что существует несколько критических скоростей для одного и того же элемента, но для целей расчета используются два.


Привести все существующие типы карданных валов к какому-нибудь одному знаменателю очень трудно. Дело в том, что эти устройства используются в огромном количестве разнообразной техники и, как следствие могут иметь различное исполнение.

Это связано с тем, что вибрации могут быть катастрофическими при низких оборотах за счет колебаний, вызванных внецентровой массой оси вращения. Высокие обороты также вредны, потому что они могут дестабилизировать всю систему с очень сильными вибрациями.

Когда гофрированный сильфон пронзен, жир, который он содержит, неизбежно ускользает. Затем передающий элемент больше не смазывается и грозит разрываться. Возможно, пришло время заменить поврежденные сильфоны. Перед тем, как начать замену сильфона, проверьте состояние коробки передач. Чрезмерный износ соединения с постоянной скоростью приводит к повторному постукиванию, как только передние колеса полностью ускоряются.

К примеру, карданный вал может быть составлен из нескольких секций, а может быть и односекционный (такое обычно встречается у спорткаров). Во втором случае конструкция элементарна – это просто стальная труба, оба конца которой венчают крестовины карданного вала и наконечники.

Если секций больше одной, то и крестовин также становится больше – они нужны для сопряжения вращающихся под разными углами валов.

Предупреждающая опасность! Часто во время технического осмотра вас уведомляют об аномалии плоских сильфонов. Смазка, брошенная при вращении трансмиссии, может даже пропитать тормозные колодки и смазать диск. Снова не задерживайте и, если необходимо, обратитесь за советом из своего гаража.

Для автомобиля, ведущие колеса которого находятся спереди, передача обеспечивается с каждой стороны в конце шарнира постоянной скорости, который компенсирует движения рулевого управления и колебания подвески. Уплотнение оснащено двойным карданом, обернутым резиновым протектором, наполненным консистентной смазкой. В случае ухудшения, его замена значительно облегчается за счет использования умного монтажного комплекта.


Ещё одна важная деталь конструкции — подвесной подшипник карданного вала. Он является опорой для всей конструкции и удерживает её на месте, не мешая вращаться. Подшипник закреплён к кузову машины, и в зависимости от количества секций кардана этих деталей может быть несколько.

Использование этого набора ограничивает разборку по сравнению с методом, рекомендованным производителем, который предлагает удалить всю передачу с одной стороны. Как здесь, снимите шплинт, который фиксирует концевую гайку коробки передач. Открутите эту гайку с помощью торцевого ключа и удлинительной трубки. Поместите передний поезд на свечи и снимите колесо.

Осевая ось, в которой вращается приводной вал, удерживается тремя болтами. Отвинтите один в нижней части шарового шарнира, а вверху - два, которые делают его прочным на стойке. Наклоните ось заглушки без демонтажа диска или суппорта. Вытяните вырезанный конец вала из ступицы. Отрежьте два фиксатора сильфона плоскогубцами, разделите его на резак, чтобы освободить его. Удалите старую смазку тряпкой, но не мойте кардана с уайт-спиритом.

В целом же кардан является достаточно надёжным узлом автомобиля. Его создавали с учётом высоких нагрузок и он, как правило, отлично справляется со своей задачей. К недостаткам этого узла относят достаточно большой вес и габариты, помимо этого в заднеприводных и полноприводных авто из-за своего расположения под днищем он «съедает» часть полезного пространства салона.

Трудно установить сильфон, потому что его вход малого диаметра должен расширяться чрезмерно, чтобы пройти через соединение с постоянной скоростью большого диаметра перед позиционированием на приводном валу. Эта проблема решается путем работы с пластмассовым конусом, предусмотренным в комплекте. Внешне извне, его основание приносит на тело сустава.

Полностью переверните реверс вверх, затем надавите на конус, а также потянув защемленный край между большим и указательным пальцами. Сильфон прогрессирует до полного прохождения на приводной вал. Затем просто сверните и заполните внутреннюю часть мешка с подаваемой смазкой.

Вот так, коллеги-автолюбители, мы кратко прошлись по основным вопросам, связанным с карданным валом автомобиля.

До новых встреч, и не забывайте заглядывать блог, чтобы не пропустить свежие и интересные публикации.

Кардан - неотъемлемый элемент любого задне- или полноприводного автомобиля. Его основная задача состоит в том, чтобы передать вращательное движение от коробки переключения передач к распределительному редуктору ведущего моста. Являясь одним из главных узлов трансмиссии, карданный вал делает невозможным передвижение транспортного средства при его отсутствии или поломке. Изготавливается вал из сварной или бесшовной трубы, причем второй вариант более приемлем.

Задание заканчивается позиционированием сильфона как оригинального. Большие входные колпачки сустава, где предусмотрен паз, маленький вход окружает дерево. Поместите и затем отрегулируйте прилагаемые зажимы, прежде чем затянуть основание маленькой рукоятки, приведя к натяжению воротника и желаемой герметичности.

Отвинтить приводной вал

Повторная сборка вспомогательных деталей выполняется в противоположном направлении демонтажа. Затяните гайку в конце коробки передач и закрепите ее новым штифтом. Момент затяжки составляет от 10 до 25 даНм в зависимости от марки автомобиля. Снимите колпачок, чтобы открыть гайку на конце приводного вала. Снимите штифт и отвинтите его с помощью торцевого ключа с удлинителем. Оставьте колесо на земле во время разблокировки.

В процессе своей работы кардан производит вращательные движения со скоростью до нескольких тысяч оборотов в минуту. Что происходит при таких скоростях вращения, знает даже школьник: осевые биения вала вызывают вибрацию автомобиля, которая может усиливаться в определенном диапазоне скоростей (обычно свыше 100 км/ч, но конкретная скорость зависит от степени дисбаланса). Влияние вибрации на техническое состояние транспортного средства в целом и трансмиссию в частности однозначно негативное - ускоренный износ шарниров (крестовин) карданного вала и других узлов трансмиссии, сочленяющихся с ним. Все это вызывает необходимость ремонтов, замену дорогостоящих деталей, которые довольно быстро опять выходят из строя, так как причина вибрации зачастую не устраняется. И ремонт повторяется снова и снова…

Чтобы освободить кулак, отвинтите и снимите два болта, которые соединяют верхнюю часть с стойкой. Внизу снимите болт, удерживающий нижний шар хвост. Наклоните ось заглушки, диск, узел суппорта и снимите шлицевый конец вала с коробки передач. Вырежьте два ожерелья с помощью плоскогубцев и разделите старые сильфоны, чтобы извлечь их.

Поместите узел конусных сильфонов

Подготовьте пластиковый конус, входящий в комплект, равномерно смазывая его внешнюю часть. Полностью поверните сильфон, и внутренняя часть выходит наружу. Поместите его на вход для конуса. Валы трансмиссии в их традиционном дизайне относительно мало используются в автомобилях. Только задний привод и передний привод, передний привод и задний привод требуют приводной вал. В их числе также полноприводные автомобили.

Водитель и пассажиры также испытывают мало приятных ощущений. Вибрация создает физический дискомфорт, приводит к быстрому утомлению и возникновению головных болей.

Причины поломки кардана

Следовательно, необходимо посмотреть в корень проблемы, чтобы выяснить первоочередную причину возникновения колебаний. Она кроется в разбалансировке карданного вала, которая может быть вызвана различными причинами, начиная от неоднородности материала, из которого его изготавливают, заканчивая механическими повреждениями, возникающими в процессе эксплуатации транспортного средства.

Трансмиссионный вал используется для переноса вращательных движений вокруг оси между двумя движущимися точками относительно друг друга. Привод в точке входа и выхода приводного вала выполняется в определенных горизонтальных и вертикальных пределах. Таким образом, можно соединить точку входа и точку выхода дерева, даже если они не выровнены.

Кроме того, любое изменение угла между точкой входа и выхода может быть скомпенсировано в определенных пределах. Для этой цели некоторые приводные валы оснащены специальными скользящими частями, которые называются кардановыми скобами Харди, которые компенсируют несоосность нескольких миллиметров.


Дисбаланс может возникнуть как после ремонта, так и после демонтажа и последующей установки. Например, при монтаже следует обратить внимание на специальные метки, нанесенные на скользящие вилки и шлицевые втулки. Они определяют втулке «свою» вилку, чтобы избежать ошибочного разворота кардана на 180 градусов. Основной же причиной дисбаланса является временной износ посадочных мест и шлицевых соединений, появление зазоров в передаче и, как следствие, вибрации. При сборке автомобилей на заводе эта проблема решается путем кардан баланса на стенде. Вне стен завода, в мастерских, после ремонта балансировку кардана зачастую провести не могут, так как в большинстве случаев нет специализированного стенда.

На обоих концах приводного вала находится карданный шарнир, который состоит из двух вил, смещенных на 90º друг от друга и поперечного штифта. Для обеспечения их сидения эти универсальные шарниры обычно выполнены из коррозионно-стойкого материала. Другим решением является то, что вал трансмиссии вращается внутри трубки. Это часто бывает, например, для мотоциклов, оснащенных им.

Поскольку карданные валы имеют технический недостаток в том, что они не являются гомокинетическими, они не могут использоваться для передачи с коротким радиусом. Чтобы устранить этот недостаток, были разработаны соединения с постоянной скоростью, позволяющие компенсировать несоосность осей. и возможно большое смещение. Они, таким образом, используются в качестве трансмиссионных соединений на передней оси переднеприводных автомобилей.

Удлинение карданных валов - также одна из причин возникновения вибраций или, вернее будет сказать, частный случай ремонта карданов. Сварные швы различных конфигураций, используемые при удлинении, или удлиняющие втулки в конечном итоге приводят к смещению оси вращения карданного вала. И пусть это смещение составит даже 0,1–0,2 мм, но неотбалансированная деталь вызовет значительные колебания на больших скоростях, несмотря на такое маленькое отклонение оси.

Поскольку карданный вал является одним из важнейших элементов автомобиля, то его обслуживанию необходимо уделять должное внимание. Ведь его неправильный ремонт или удлинение и последующее пренебрежение балансировкой ведут к ряду поломок, таких как выход из строя подвесных опор и подшипников редуктора и вторичного вала коробки переключения передач.

Следует внимательнее относится к этой проблеме, и автомобиль будет радовать плавной ездой и меньшими финансовыми расходами на ремонты!