Принцип работы карданной передачи

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Особенностью такого шарнира является неравномерность вращения. При изменении угла положения ведущего вала относительно ведомого, последний в определенных точках ускоряется или замедляется, то есть возрастает или снижается угловая скорость. Причем с увеличением угла скорость опережения или отставания ведомого вала от ведущего повышается, поэтому такая передача вращения носит циклический характер. Значительный угол (более 20 град.) между валами повышает нагрузку на составные элементы шарнира, что может привести к поломке.

Принцип работы карданного шарнира рассмотрим на примере, когда ведущий вал расположен строго горизонтально, а ведомый – под углом вниз (стандартное положение кардана). Начальное положение внутренней вилки шарнира – тоже горизонтальное. При передаче вращения из-за положения под углом, часть вилки, идущая вниз ускоряется относительно ведущего вала. Максимальное опережение достигается в нижней точке.

Одновременно, часть вилки ведомого вала, при вращении начавшая движение вверх, замедляется и отстает по скорости вращения от ведущего. Максимальное отставание – в самой верхней точке.

Из-за этих особенностей работы шарнира неравных угловых скоростей, вращение передается неравномерно.

Для снижения неравномерности скоростей вращения и нагрузки в конструкции карданной передачи применяется по два шарнира – на концах пустотелого вала. Причем для максимального сглаживания внутренние вилки расположены в одной плоскости.

За счет использования двух шарниров уменьшаются углы положения валов и, соответственно, и неравномерность скоростей вращения.

Из-за неравномерности вращения между валами карданная передача не используется в конструкции трансмиссии переднеприводных автомобилей. На таких моделях шарнир неравных угловых скоростей заменен на ШРУС, у которого передача осуществляется равномерно независимо от угла между валами.

При установке крестовины под стопорные кольца её недожали или пережали

Не стоит рассчитывать, что стопорные кольца от новой крестовины идеально подходят на ваш кардан. Скажем больше, практически никогда идеально не подходят. Образуется либо зазор между кольцом и крестовиной, либо наоборот крестовина пережимается и её становиться очень трудно вращать.

В последнем случае выручает наждачный камень. Только необходимо равномерно сточить металл с обоих противоположных колец и не перестараться. Идеальное состояние крестовины – это когда фланец на крестовине держаться под собственным весом, а при слабом нажатии на него опускается.

Рекомендуется не выкидывать старые кольца от крестовины, довольно часто они идеально подходят для установки новой крестовины. Только не забудьте почистить само кольцо и канавку, в которую оно садиться.

Так же необходимо простучать молотком по проушинам после установки крестовины, так как вас может ввести в заблуждение, плотно зажатая крестовина. Чашки после запрессовки могут удерживаться за счет трения в проушинах и после «простукивания» вполне может появиться осевой люфт. В идеале, как делаем мы в своем сервисе, после замены крестовины зажать карданный вал в тисках и проверить отсутствие осевого люфта в крестовине. Для этого один человек ставит палец на место сочинения крестовины и игольчатого подшипника, а другой с усилием качает кардан на себя и от себя. Допускается еле заметное движение.

Устройство карданной передачи

Карданная передача представляет собой ведущий и ведомый валы, которые соединены гибким шарниром. Гибкое шарнирное соединение позволяет беспрепятственно передавать вращение при некотором изменении угла между двумя валами. По типу шарнирного соединения существуют две разновидности карданных передач:

• устаревшие шарниры неравных угловых скоростей;
• более современные шарниры равных угловых скоростей.

Карданная передача, основанная на шарнирах неравных угловых скоростей, наиболее часто применяется для соединения выходного вала и ведущего моста в заднеприводных как легковых, так и грузовых автомобилях. Помимо этого, такие шарниры используют для подсоединения раздаточных коробок и прочего вспомогательного оборудования. Более совершенные в конструктивном плане шарниры равных угловых скоростей используются в современных передне- и полноприводных автомобилях. Посредством таких карданных передач осуществляется соединение ведущих колес машины с дифференциалом ведущего моста.

Разгибание проушин вилки, обрыв шейки шипа крестовины.

Причины возникновения неисправности:

1. Карданный вал работает с постоянной перегрузкой. Пиковые нагрузки на кардан, слишком велики, для данного типа смазки.
2. Заклинивание подшипников крестовины, отсутствие смазки.
3. Установка некачественных крестовин, вилок.

Устранение неисправности:

1. Не допускать превышения крутящего момента.
2. Установить на карданный вал предохранительную муфту.
3. Проверить исправность предохранительной муфты при ее наличии.
4. Увеличить интервалы обслуживания крестовин.
5. Использовать в ремонте, только оригинальные запчасти карданных валов.

Увеличенный износ шеек (шипа) крестовины карданного вала.

Причины возникновения неисправности:

1. Применяемый карданный вал не рассчитан на нагрузку, которую он передает в процессе работы.
2. Заклинивание игольчатых подшипников крестовины, отсутствие смазки, несоответствующий тип используемого смазочного материала.
3. Установка некачественных крестовин, при ремонте карданного вала.

Устранение неисправности:

1. Проверить мощностные характеристики рабочего устройства. Не превышайте величину крутящего момента и скорости вращения, предписанных в инструкции на сельскохозяйственную технику, на которой применяется карданный вал.
2. Увеличить интервалы обслуживания крестовины. Использовать соответствующую смазку, для шарнирных соединений карданного вала.
3. Ремонт кардана, следует производить в специализированных мастерских, при использовании оригинальных крестовин.

Чрезмерный износ профильных труб или шлицевых соединений.

Причины возникновения неисправности:

1. Недостаточное количество смазки в профильной трубе или шлицевом соединении карданного вала.
2. Неверно подобрана длина кардана.
3. Поврежден защитный кожух или пыльник кардана, влечет за собой попадание грязи в профильную трубу, шлицевую часть, происходит выкидывание смазки.

Устранение неисправности:

1. Увеличить интервалы смазки шлицевого соединения, профильной трубы кардана.
2. Проверить длину карданного вала. Заменить его на более длинный.
3. Произвести замену защитного кожуха, пыльника шлицевого соединения.

Техника безопасности установки карданных валов и их технического обслуживания.

Перед началом эксплуатации, необходимо изучить инструкцию по установке и эксплуатации карданного вала, а так же руководство по эксплуатации трактора и сельскохозяйственной машины.

1. Установка карданного вала, производится при выключенном двигателе трактора, вращающиеся части неподвижны. Не производите установку, обслуживание карданных валов, при включенном двигателе и работающем валом отбора мощности.
2. Во время работы техники, не приближайтесь к вращающемуся кардану.
3. Ремонт карданного вала, осуществляется в специализированных мастерских. Установка карданного вала, требует наличие специального инструмента и требующих навыков работы с узлами трансмиссии.
4. Вращающиеся части сельхоз кардана, должны иметь защитные кожухи. Убедитесь, что на защитном кожухе нет следов повреждения. Защитный кожух не должен вращаться вместе с силовой частью.
5. После установки карданного вала, убедитесь что, защитные козырьки трактора и рабочего устройства обеспечивают единую систему с защитным кожухом кардана.
6. Не используйте карданную передачу в качестве ступенек или подставок.
7. Транспортировка карданных валов, осуществляется в горизонтальном положении. При транспортировке не рассоединяйте части карданного вала.

Кардан ВалТехно, осуществляет поставки карданных валов, универсальных крестовин, широкоугольных крестовин, профильных труб, шлицевых соединений для сельскохозяйственных машин. Ежемесячные поставки запчастей из Европы.

Балансировка кардана: делаем все своими руками

Дисбаланс кардана является весьма тревожным сигналом. Устранить такую неполадку профессионально можно только на станции технического обслуживания. Но если у вас по каким-то причинам нет возможности обратиться за помощью к специалисту, то эта статья для вас, ведь балансировка карданных валов является неотъемлемой частью качественной и комфортной езды.

Балансировка карданных валов: все нюансы и возможности ремонта

Каждому опытному автомобилисту известно, что вибрация кардана приводит к быстрому износу всего автомобиля, а в частности к износу карданной передачи. Помимо этого данная неполадка вызывает огромный дискомфорт при вождении, что сказывается даже на самочувствие водителя. Устранить такую проблему поможет лишь балансировка карданных валов.

Причины появления дисбаланса

Факторов, негативно влияющих на самую важную деталь трансмиссии, огромное количество. Итак, балансировка кардана требуется когда:

1. Заводской брак;
2. Повреждение при ударах;
3. Износ вала во время его эксплуатации;
4. Некачественный ремонт бывшего в употреблении вала и так далее.

Стоит отметить и то, что даже совершенно новый кардан, установленный на автомобиль, просто «требует» регулировки. К сожалению, балансировка кардана даже на заводе изготовителе не всегда проводится должным образом.

Ремонт своими руками: умелая, но временная балансировка кардана

Балансировочный станок для карданного вала

Самым лучшим и верным вариантом для автовладельца будет поездка на станцию ТО. Имеющееся там современное оборудование поможет вам отрегулировать кардан, баланс которого нарушен. Также специалисты проведут диагностику остальных элементов узла. Но «по традиции» вибрация застигает владельца автомобиля в самый неподходящий момент, когда ближайший сервис находится за сотню километров, или когда просто нет возможности оплатить услуги специалиста, а балансировка кардана просто жизненно необходима.

В такой ситуации можно пойти двумя путями – ездить с повышающейся день ото дня вибрацией или произвести ремонт своими руками.

Внимание. Описанный ниже способ подойдет только в качестве «времянки», а сам процесс ремонта займет у вас немало времени

Балансировка кардана – несложное, но весьма долгое занятие.

Как только вы почувствовали на своем автомобиле повышение вибрации, постарайтесь доехать до гаража и произвести ремонт своими руками.

• Для начала необходимо визуально разделить кардан на несколько секторов, например на 4. Для этого вам не потребуется какое-либо специальное оборудование.
• Теперь нужно вооружиться металлическим грузом небольшого веса – грамм 30-40.
• В одном из намеченных секторов надежно закрепить груз.
• Следующим шагом станет выезд на ровную трассу. В момент езды необходимо понять, уменьшилась вибрация или наоборот увеличилась.
• Затем снова едим в гараж и крепим этот же груз в другой сектор.
• Возвращаемся на ровный участок дороги и прислушиваемся к своим внутренним ощущениям.

Балансировка кардана на СТО

Подобные манипуляции необходимо повторить со всеми участками кардана. Ремонт будет более качественным, если разбить кардан на большее количество секторов.

Определившись с оптимальным местоположением груза, можно начать эксперименты с его весом. Для этого нужно взять грузы разных весовых категорий и поочередно прикреплять их. Специальное оборудование, конечно, помогло бы сделать эту процедуру гораздо быстрее, но в нашем случае балансировка кардана происходит собственными силами.

Итак, определив точный вес и точное место, необходимо найти металлическую пластину нужной массы, и приварить ее к трубе. Балансировка кардана своими собственными руками позволит вам хоть какое-то время обойтись без специального оборудования и помощи специалистов.

Добиться идеальной точности подобным методом, не применяя необходимое оборудование, у вас вряд ли получится. Хотя бы небольшая погрешность все-таки останется, ведь балансировка кардана – это удел специалистов. Но такой ремонт поможет вам хоть некоторое время не переживать по поводу сохранности всех элементов карданной передачи.

Какой фирмы карданный вал лучше ставить: мнения автовладельцев

1. «Был разный опыт…»

   «Имею опыт использования разных карданных валов на ШРУСах, от широкого перечня производителей. Ни один из них не заслуживает звания надежного изделия. Основные слабые места – сепараторы и пыльники. В прошлом месяце заменил старый вал на «КАРДАНовский». Сразу же отметил отсутствие вибрации на крестовинах. За целостность пыльников теперь тоже не переживаю. Ушел страх остановиться где-то с полностью отказавшим автомобилем».

2. «Сначала было все хорошо».

   «В декабре на задний мост установил СиМ. Пришлось выбирать, где менять, так как на оба моста не было средств. Перед самым новым годом у меня появился вал от ЗАО «КАРДАН», на котором был поврежден пыльник. Провел обслуживание, смазку, поменял пыльник. Установил его на переднюю часть. В городе никаких проблем не заметил. А вот при движении по трассе на скорости от 80 до 100 проявилась вибрация.

   Больше недели не выдержал, купил снова СиМ. Разница между этими заводами в том, что ЗАО «КАРДАН» лишь осуществляет крупноузловую сборку, а СиМ наладил полный производственный цикл. Заменить удалось только после новогодних праздников. После чего все стало идеально. Езжу до сих пор, посмотрим, сколько выдержат эти карданные валы».

3. «Вернулся к старой фирме».

   «Заводские карданы у меня были от «Серп и молот». Но вот пробег 85 тысяч, и замечены подтеки масла на ШРУСе заднего КВ. Подозрение пало на пыльник, однако осмотр показал его целостность. Причина подтеков была в другом. От редуктора открутилась гайка, что привело к утечке масла в ШРУС. К тому же сам карданный вал уже показал люфт.

   ШРУСы прошли профилактику с заменой смазки и пыльников. Потом отдал карданы товарищу, у которого они работают до сих пор. Себе же я купил «белкард». Однако в работе они не понравились. То ли попался брак, или такое качество изделий фирмы, но при некоторых скоростях появлялась вибрация. Заменил их на новые карданные валы от СиМ».

4. «Все зависит от условий эксплуатации».

   «Все зависит от условий эксплуатации. При езде по асфальту, и если подвеска стоковая, лучше использовать СиМ на обеих осях. При более жестких условиях оптимально использовать вал от «Белкард». Поясню на моем примере. Использую авто в смешанном цикле. Подвеска лифт. Спереди у меня СиМ на ШРУСе. Выбор такой, потому что передний мост не меняет углы при работе, а данный карданный вал менее склонен к вибрации. Задний мост работает с усиленным крестовым «белкардом».

5. «Главное – внимательней при покупке!»

   «Для себя определил, что лучший по параметрам балансировки и надежности – «ТИРСАН». На зимний сезон оставляю его только сзади, спереди заменяю на СиМ. В летнее время оба моста через «ТИРСАН» работают. Никаких нареканий на них. Перед покупкой нужно тщательно осмотреть карданный вал на наличие балансировочных грузиков. Чем их меньше, тем более отбалансированное изделие изначально произведено на заводе».

6. «Лучше – по индивидуальному заказу».

   «Заказывал оба карданных вала в фирме, которая сама производит нестандартные изделия. При этом получил высокое качество за меньшую стоимость – по сравнению с серийными аналогами. Такие фирмы можно найти в любом большом городе».

Основные неисправности, их признаки

Самым прочным механизмом в конструкции является сам вал. Его отливают из крепкого сплава, который способен выдерживать предельные нагрузки. Поэтому нужно сильно постараться, чтобы повредить его. Как правило, это механические повреждения при ДТП.

В целом основные неисправности можно разделить на несколько видов:

1. Вибрация – при трогании с места или в движении могут возникать сильные или слабые вибрации. Это первый признак повреждения подшипников крестовины. Также, проблема может говорить о неправильной балансировке вала, такое случается после его механического повреждения.
2. Стук – характерный стук при движении с места, будет означать, что болты крепления или шлицы износились. В таком случае, лучше всего сразу обратиться на СТО, дабы проверить целостность соединения.
3. Течь масла – можно обнаружить небольшие масляные капельки в местах расположение подшипников и сальников.
4. Скрипы – они могут появляться в момент нажатия педали газа. В большинстве случаев, скрипы могут быть связаны с неисправностями шарниров. С появлением коррозии, крестовины может заклинивать, что приводит к повреждению подшипника.
5. Неисправность подвижного подшипника – выявить проблему можно по характерному шуршанию в области движущей части вала. При нормальной работе, механизм не должен издавать никаких звуков, все движения плавные. Если слышно шуршание, скорей всего выходит из строя подшипник. Проблема решается только полной заменой неисправной части.

Ниже приведены их возможные внешние проявления и указаны причины появления для каждого из признаков. Посторонний стук в агрегатах трансмиссии; в начале движения, резком разгоне или переключении скоростей КПП автомобиля. Может возникать в результате:

1. Ослабления резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты карданной передачи;
2. КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор;
3. Сверхдопустимый зазор, в подшипниках крестовины карданного вала.

Особого внимания требует крестовина карданного вала. Именно крестовина является основным источников шума и скрежета в карданной передаче, и подлежит наиболее частой замене (менять рекомендуется каждых 10 тыс. км. пробега). Немного реже выходит из строя подвесной подшипник или может появится зазор в карданном шарнире.

Повышенный шум и вибрация автомобиля при движении. Причины могут быть следующие:

• изгиб КВ;
• не правильная установка КВ, при установке не соблюдены монтажные метки;
• нарушен баланс валов;
• разрушение или износ втулки (центрирующей) фланца промежуточной муфты или кольца (центрирующего) вала вторичного кпп;
• сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике;
• разрушение подвесной опоры КВ;
• ослабление резьбового соединения поперечной опоры;
• сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины;
• ослабла соединительная гайка вилки КП;
• нет смазки в шлицах вала.

Вытекание смазки может происходить вследствие:

1. разрушения сальникового уплотнения шлицевой части вала;
2. повреждения сальникового уплотнения подшипников крестовин КП.

Основная причина быстрому выходу из строя карданного вала – дисбаланс, нарушение баланса в несколько раз увеличивает нагрузка на детали кардана.