Карданна передача

Ведучі мости автомобіля встановлюються на рамі або на кузові автомобіля за допомогою пружних елементів підвіски й під час руху змінюють своє положення відносно місць кріплення. Для передаван-ня крутного моменту від коробки передач до ведучого моста застосо-вують карданні передачі, їх використовують також у приводі до пе-редніх керованих і ведучих коліс.

Карданна передача до ведучого моста складається з карданного вала, шарнірів і проміжної опори. Карданні шарніри забезпечують передавання крутного моменту між валами, осі яких перетинаються під змінними кутами. В трансмісії автомобілів застосовують жорсткі карданні шарніри неоднакових і однакових кутових швидкостей.

Карданний шарнір неоднакових кутових швидко-стей складається з жорстких деталей: ведучої і веде-ної вилок, хрестовини, на шипи якої насаджено голчасті підшип-ники. Крутний момент передається від вилки до вилки через хрестовину. За такої конструкції й рівномірного обертання вилки ведучого вала кутова швидкість веденої вилки змінюватиметься двічі за кожен оберт: збільшуючись і зменшуючись. Тому такий шарнір називають шарніром неоднакових кутових швидкостей.

Щоб усунути нерівномірність обертання веденого вала в кардан-ній передачі, як правило, застосовують два шарніри неоднакових ку-тових швидкостей, розташованих на кінцях карданного вала. Тоді нерівномірність обертання, що виникає в першому ведучому шарні-рі, компенсується нерівномірністю обертання другого шарніра, й ве-дений вал передачі обертається рівномірно, з кутовою швидкістю ве-дучого вала. Така карданна передача називається подвійною. Одинар-ні передачі з одним жорстким карданним шарніром практично не застосовуються.

У приводі передніх керованих і ведучих коліс автомобілів підви-щеної прохідності застосовують шарніри однакових кутових швидкостей двох типів: кулькові й кулачкові.

Кульковий карданний шарнір складається з двох фа-сонних кулаків з овальними канавками, куди закладаються ведучі кульки. Для центрування вилок використовують сферичні запади-ни на їхніх внутрішніх торцях, в яких установлюється центрувальна кулька.

Під час передавання крутного моменту ведучі кульки розташову-ються незалежно від кутових переміщень вилок у їхніх овальних ка-навках у площині, яка поділяє кут між осями навпіл. У результаті обидві вилки обертаються з однаковими кутовими швидкостями.

Кулачковий карданний шарнір однакових кутових швидкостей застосовують у приводі переднього колеса автомобіля.

До конструкції шарніра включено зовнішню піввісь колеса, яка входить шліцьовим кінцем у вилку шарніра. Внутріш-ню піввісь виконано як одне ціле з вилкою шарніра, а її зовнішній кінець стикується з шестірнею диференціала шліцьовим з'єднанням. У вилки установлено кулаки, у пази яких закладено сталевий диск. Під час роботи шарніра півосі обертаються разом із вилками навколо кулаків у горизонтальній площині, а разом із кулаками — навколо диска у вертикальній площині. Таким чином забезпечується передавання крутного моменту на ведучі й керовані передні колеса.

Недолік розглянутого шарніра — підвищене тертя в місцях з'єднання диска й кулаків із вилками, внаслідок чого знижується коефіцієнт корисної дії й підвищуються нагрівання та спрацьовування шарніра під час роботи:

Карданна передача автомобіля складається з проміжного та основного 6 карданних валів, з'єднаних один з од-ним. Проміжний вал спирається на проміжну опору, що складаєть-ся з шарикопідшипника, уставленого в гумове кільце із мета-левим кронштейном. На передньому кінці проміжного вала приварено вилку карданного шарніра, а другий кінець його виконано у вигляді шліцьової втулки, в яку вставлено шліцьовий кінець вил-ки карданного шарніра основного вала. Завдяки ковзному шліцьо-вому з'єднанню проміжного й основного карданних валів їхня за-гальна довжина може змінюватися в разі вертикальних переміщень ведучого моста на нерівностях дороги.

Карданні шарніри складаються з двох вилок, у вушка яких уста-новлено хрестовину із шипами й голчастими підшипниками.

Кожен підшипник складається зі сталевого стакана з голками, за-кріпленого у вушку вилки кришкою, стопорною пластиною та двома болтами. Змащуються голчасті підшипники від пресоливниці ка-налами у хрестовині. Витіканню мастила з підшипників запобігають торцеві ущільнювачі й гумові самопідтискні сальники у вилках.

Карданні вали виготовляються з тонкостінних сталевих труб, на кінцях яких запресовано й приварено хвостовики вилок. Після скла-дання карданні вали балансують для зменшення вібрацій, які вини-кають під час роботи карданної передачі.