Что такое кардан в машине: Кардан — что такое карданный вал в машине: функции, устройство

Карданный вал: что это такое?

Трансмиссия автомобиля выполняет важную функцию — передает вращение коленвала на колеса.

Основные элементы трансмиссии:

• сцепление — о нем мы рассказывали на Vodi.su, оно соединяет и разъединяет коробку передач и маховик коленчатого вала;
• коробка передач — позволяет трансформировать однородное вращение коленвала в определенный режим езды;
• кардан или карданная передача — применяется на автомобилях с задним или полным приводом, служит для передачи момента движения на ведущую ось;
• дифференциал — распределяет момент движения между ведущими колесами;
• редуктор — для повышения или понижения крутящего момента, обеспечивает постоянную угловую скорость.

Если мы возьмем обыкновенную механическую коробку передач, то увидим в ее составе три вала:

• первичный или ведущий — соединяет КПП с маховиком через сцепление;
• вторичный — жестко связан с карданом, именно он предназначен для передачи момента вращения на кардан, а от него уже на ведущие колеса;
• промежуточный — передает вращение от первичного вала вторичному.

Предназначение карданной передачи

Любой водитель, который ездил на заднеприводном или полноприводном автомобиле, а уж тем более на ГАЗоне или ЗИЛ-130, видел карданный вал — длинную полую трубу, состоящую из двух сегментов — более длинного и короткого, между собой они соединены промежуточной опорой и крестовиной, образующими шарнир. В передней и задней части кардана можно увидеть фланцы для жесткого соединения с задним мостом и вторичным валом, выходящим из коробки передач.

Основная задача кардана состоит не только в передаче вращения от КПП на редуктор заднего моста, но и в том, чтобы эта работа передавалась при переменной соосности сочлененных агрегатов, или, говоря простым членораздельным языком, — обеспечивается жесткая связка ведущих колес со вторичным валом коробки перемены передач, при этом не препятствуя независимому перемещению колес и подвески относительно кузова.

Также устройство автомобиля таково, особенно если речь идет о грузовиках, что коробка расположена выше по отношению к поверхности, чем редуктор заднего моста. Соответственно, передать момент движения нужно под определенным углом, а благодаря шарнирному устройству кардана это вполне возможно. Более того, в процессе езды рама автомобиля может незначительно деформироваться — буквально на миллиметры, но устройство кардана позволяет не учитывать эти мелкие изменения.

Стоит также сказать, что карданная передача используется не только в полно- и заднеприводных автомобилях, устанавливают ее и на переднеприводные. Правда здесь она называется по-другому — ШРУС — шарниры равных угловых скоростей. ШРУСы соединяют дифференциал коробки передач со ступицами передних колес.

Говоря же в целом, принцип карданной передачи используется и для других целей:

• нижний и верхний карданы рулевого управления;
• для связи распределительной коробки с редуктором ведущей оси — на внедорожниках с подключаемым полным приводом, типа УАЗ-469;
• для отбора мощности двигателя — вал отбора мощности, исходящий из КПП тракторов, служит для приведения в движение различного сельхоз оборудования через кардан, например картофелекопалок или сажалок, дисковых борон, сеялок и так далее.

Устройство

Как уже писалось выше, карданный вал представляет собой две сочлененные с помощью шарнирного соединения полые трубы. В передней части имеется шлицевой валик, входящий в зацепление со вторичным валом КПП посредством переходной муфты.

В месте сочленения двух частей кардана на каждой из них имеется вилка, и они соединены между собой с помощью крестовины. На каждом из концов крестовины имеется игольчатый подшипник. На эти подшипники надеваются вилки и благодаря им передача вращения возможна с одного вала на другой при образовании угла от 15-ти до 35 градусов в зависимости от устройства. Ну а в задней части кардан прикручивают к редуктору с помощью фланца, который крепится на четырех болтах.

Важную роль выполняет промежуточная опора, внутри которой находится шариковый подшипник. Опора прикручивается к днищу автомобиля, а подшипник дает возможность валу свободно вращаться.

Как мы видим, устройство довольно простое, основанное на принципе шарнира. Однако инженерам нужно делать точные расчеты, чтобы все элементы подвески работали сбалансировано и согласовано между собой.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Карданный вал

Карданные валы (КВ) наряду с карданными шарнирами, промежуточными опорами и соединительными устройствами являются элементами трансмиссии автомобиля.

Карданный вал – это агрегат, который непосредственно передает крутящий момент (энергию вращения) колёсам. 

Новички иногда путают понятие «карданный вал» и «карданная передача». Чтобы этого не происходило, важно усвоить следующие вещи:

1. Карданный вал имеет две точки опоры, никаких промежуточных опор у него не существует.
2. Карданная передача может иметь несколько опор и включает в себя несколько карданных валов.

Карданные валы легко встретить на легковом транспорте (полноприводные и заднеприводные авто), малотоннажных грузовиках, автобусах, самосвалах, фурах, автокранах, погрузчиках, тракторах, квадроциклах. А вот у переднеприводных авто карданные валы непопулярны. Сложно добиться синхронного вращения валов. Исключение – транспорт с КВ со ШРУСом.

Устройство карданного вала

Основные элементы наиболее популярной модификации устройства:

• Центральный вал (карданная труба, ось). Полая труба из металла. Цельнотянутая деталь. Конструктивный элемент, на который крепятся другие детали.
• Крестовина. Важна для реализации функции контроля углов переменного наклона и, соответственно, вращающихся элементов. Корректный диапазон углов переменного наклона — от 0 до 20 градусов. Это важно для того, чтобы вал не прерывал вращения. Качественные крестовины изготавливаются из легированной стали путём горячей штамповки.
• Приварная вилка. Соединительный элемент между промежуточным и основным валом. Играет роль компенсатора расстояния по высоте между валами. Значение приварной вилки особенно легко оценить на бездорожье. При подборе вилки для КВ (например, в случае замены) важно учитывать величину крестовины, посадочный диаметр трубы, максимальный угол шарнира и тип крепления.
• Фланец-вилка шарнира (фланец кардана). Фланец-вилка монтирована в области крепления вала к мосту. Состоит из фланца (плоского диска) и двух рогов, в которых сделаны отверстия под крестовину, для болтов. Вилка крепится к ответному фланцу на ведущих мостах или коробке передач. Наиболее перспективные — вилки–фланцы с 4-мя шлицевыми «пятками» в зонах установки болтов и шлицами на ответных фланцах. Такие решения — гарант качественного соединения узлов. При выборе фланца при замене детали важно учитывать диаметр отверстий и их количество, диаметр самого фланца.
• Шлицевое соединение. Ответственно за трансформацию рабочей длины при движении. Одна точка шлицевого соединения фиксируется на коробке передач, другая — на редукторе. Когда транспортное средство вынуждено преодолевать ухабы, ямы, то интервал между точками опоры возрастает, и благодаря шлицевому соединению кардан «растягивается».

Обе вилки, крестовина и шлицевое соединение образуют так называемый шарнирный узел. Его основная задача — передача крутящего момента с изменяющимся углом.

Исключение! На некоторых внедорожниках вместо крестовины можно встретить карданы с ШРУС. В этом случае шлицевое соединение отсутствует.

Устройство ряда КВ включает эластичную муфту. Она помогает сгладить колебания крутящего момента и компенсировать осевые, угловые отклонения.

Подшипники

Если же речь идёт не только о карданном вале, но и карданной передаче в целом, рассматривая устройство, нужно не забывать про подшипники. Для поддержания карданного вала в технически корректном положении на нем установлен подвесной металлический подшипник с металлической обоймой и резиновой подушкой.

Именно подвесной подшипник принимает на себя нагрузку (осевую, радиальную), обеспечивает вращение, качение. Это один из наиболее нагруженных элементов трансмиссии, поэтому требует регулярного технического обслуживания.

Промежуточный подшипник выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивает ему возможность вращаться в необходимом направлении. Наиболее лучшими демпфирующими свойствами обладают подшипники в виде кольца, сделанного из эластомера.

Какую функцию выполняет карданный вал?

КВ способен выполнить две важные функции.

1. Базовая. Передача крутящего момента от КП или же раздаточной коробки автомобиля к задним колесам. Кардан позволяет мягко передать момент с трансмиссии на колеса, погасить вибрацию на бездорожье, обеспечить ходу плавность.
2. Дополнительная. Играет роль звена между рулевой колонкой и рейкой. То есть это уже часть рулевого механизма. КВ помогает улучшить чувствительность руля.

Благодаря КВ транспортному средству даже на неровной дороге обеспечен хороший разгон. КВ – это фактически оптимизатор эффективной разгрузки передних колёс и инструмент для снижения рисков пробуксовки.

Виды карданных валов

Карданные валы и карданные передачи можно классифицировать по ряду признаков:

• По типу карданной передачи: открытый и закрытый КВ. Открытый кардан – отдельный элемент транспортного средства, закрытый – интегрированный в другой узел. Распространённый вариант закрытых КВ – их включённость в картер ведущей оси.
• По конструкции: жесткий кардан, шариковый кардан и кардан кулачкового типа равных угловых скоростей. Передача моментов вращения с вилки у жёстких карданов – неравномерная. Поэтому также решение непопулярно. Его можно встретить только у некоторых легковых авто. У коммерческого транспорта чаще можно встретить шариковые карданы (наиболее популярный вариант) и карданы кулачкового типа. Огромный плюс шариковых карданов – делительные канавки, обеспечивающие оптимальное положение шариков в плоскости. Функционально, практично.
• По материалу. Базовый материал всех КВ – металл. Наиболее популярный вариант в наше время – сталь. Несколько реже встречаются чугунные и алюминиевые КВ.
• По способности выполнить компенсацию. Решения, позволяющие обеспечить компенсации между центрами карданов весомых осевых перемещений, относят к универсальным. Если же такой возможности нет, то пред нами – простые КВ.
• По кинематическим свойствам. Асинхронные и синхронные. Асинхронные конструкции – это популярные решения с крестовиной и вилкой (стоит на транспорте с задним приводом). Синхронные – решения со ШРУСОМ (стоят на переднеприводном транспорте, некоторых моделях полноприводного транспорта). Асинхронная передача по сравнению с синхронной более шумная, но при этом более дешёвая в производстве и простая в обслуживании.
• По количеству опор. На большинстве транспортных средств стоят трехопорные карданы с одним подшипником, выполняющим функцию соединителя между основным и промежуточным валом. Несколько реже встречаются двухопорные конструкции (в основном, они монтируются на грузовики, ряд полноприводных авто). И ещё реже можно встретить трёхопорные конструкции. Это решение, как правило, присуще Chrysler, Lexus.
• По количеству секций. Односекционные (на деле – это труба, в конце которой – крестовины и наконечники) и многосекционные.

Проверка состояния карданного вала

Даже, если авто эксплуатируется в неэкстремальных условиях (езда по городским дорогам), проверка состояния карданного вала нужна каждые 5 тысяч километров. При езде по грунтовым дорогам проверка рекомендуема еще чаще: каждые 3 тысячи км. К спецтехнике предъявляются свои требования. Всё зависит от того, на каких объектах она используется. Наибольшее внимание при проверке уделяется крестовине, которая может начать перекатываться, заедать, а также подвесному подшипнику. Появление люфтов после определенного пробега – вполне закономерное явление.

Очень уязвимо и шлицевое соединение. Прежде всего, потому что это движущийся механизм, который постоянно встречается с динамическими нагрузками.

Проверку деталей рекомендуется проводить в следующем порядке:

• Соединительные элементы (гайки, шайбы) подшипников, муфт, фланцевых вилок. Важно, чтобы не только все соединения были на месте, но и моменты затяжки соответствовали требованиям условий эксплуатации.
• Муфты в момент кручения вала. Недопустимо присутствие на муфтах трещин, а тем более разрывов. Если такая проблема есть, менять деталь нужно в срочном порядке.
• Шлицевое соединение в момент вращения вала. Здесь важно понять, нет ли люфтов. Чтобы оценка состояния шлицевого состояния была максимально достоверной, вращение производить целесообразно в обе стороны.
• Шарниры. Здесь недостаточно просто визуального осмотра. Нужно разместить между вилками отвертку и основательно прокачать. Неприятный момент – это опять-таки нахождение люфта. В этом случае придётся ставить новую крестовину.
• Подшипники. Принципиальное значение имеет, как происходит проверка. Важны навыки. Для того, чтобы не упустить люфт, одной рукой нужно держать КВ, другой дёргают его в разные стороны.

А вот в случае, если есть подозрение на дисбаланс КВ, не обойтись без диагностики узла на балансировочном стенде. Особенно без такой проверки не обойтись, если во время езды чувствуются постоянные вибрации, а при переключении передач регулярно возникает неприятный скрежет.

Обслуживание карданного вала

Традиционная схема обслуживания базируется на трёх операциях:

• Проверка состояния вала (см. выше).
• Замена неисправных деталей (именно замена, восстановление при наличии люфтов и трещин – неграмотное решение проблемы).
• Смазка шлицевого соединения. При подборе смазки обращайте внимание на нагрузку сваривания (ответственная за противозадирные свойства). Дорогостоящие продукты ориентированы на нагрузку сваривания до 3920 Ньютонов. Для шлицев на КВ на тяжёлом грузовом транспорте их применение только приветствуется. Для легковых же автомобилей достаточно смазки для низконагруженных шлицев. Переплата за продукт здесь нецелесообразна.

У некоторых автомобилей смазывать также нужно подшипники крестовин КВ. Но транспорта, нуждающегося в такой процедуре, не очень много. Это транспортные средства с КВ с тавотницей (пресс-масленкой). Пример КВ с пресс-масленкой представлен на рисунке ниже.

Неисправности карданных валов

Проблема может возникать как у всего устройства, так и только у отдельных его узлов, деталей:

• Поломка приварной вилки. Возникает из-за изначального неправильного монтажа крестовины, повреждения посадочных отверстий под эту деталь, разрушения вилки.
• Поломка фланец-вилки. Возникает из-за износа, появления сколов, трещин или повреждения болтов крепления.
• Выход из строя подшипника. Чаще – из-за естественного износа, ошибках монтажа, постоянного соприкосновения подшипника с пылью, стиля вождения, основанного на постоянном жестком переключении передач.
• Деформация, погнутость КВ. На основании осмотра мастер принимает решение, можно решить проблему сугубо механическим восстановлением или требуется замена ряда элементов.
• Вибрация карданного вала. Чаще всего это «ответная реакция» на некорректную центровку деталей, увеличение зазоров между деталями при эксплуатации транспортного средства в тяжелых условиях эксплуатации, некорректного ремонта (непрофессионально выполненных сварочных работ).
• Кардан начинает «звенеть». Причины могут быть разные. Если повреждена опора, лучший вариант – заменить кардан, если расслабился защитный пыльник  – достаточно провести ремонт методом сварки. Самый простой вариант: проблема с крышкой шлицов – достаточно просто заменить на новую.

Снятие и установка карданного вала

Операции по восстановлению, ремонту авто сопряжены с их демонтажем и, напротив, установкой на трансмиссию.
Главное, при снятии КВ требуется соблюдать строгий порядок действий:

• Открутите болты и гайки отвести фланец кардана от редуктора.
• Опустите фланец вниз.
• Открутите болты крепления.
• Отведите кардан от КПП.
• Открутите болты крепления подшипника.

  При установке КВ процедуры выполняйте в обратном порядке. Соблюдение этой схемы позволит избежать ошибок.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть в модулях LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов. 

Карданный вал (кардан) — Словарь автомеханика

Карданный вал, он же кардан — является составной частью трансмиссии многих автомобилей. Передаёт крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редукторам переднего или заднего моста. Устройство карданного вала чрезвычайно просто, за более, чем сто лет его конструкция практически не изменилась. Без карданной передачи не обходится ни одна система полного привода

Устройство и принцип работы

В состав КВ входят несколько элементов:

• вал,
• две крестовины,
• скользящая вилка, уплотнения,
• детали крепления в частности подвесной подшипник,
• ряд других элементов, что зависит от разновидности конструкции.

В состав КВ могут входить несколько секций — одна, две, три и больше. Размеры и масса вала зависят от габаритов автомобиля. В устройство односекционного карданного вала входят центральная часть и присоединенные к ней наконечники с крестовинами.

Устройство карданного вала

Работоспособность системы карданной передачи (КП) обеспечивается шарнирными механизмами на основе крестовин. Крестовина дают возможность для двух сопряженных валов вращаться с изменяющимся углом друг относительно друга. Наивысший КПД достигается при угле вращения 0°…20°. В том случае, когда данный показатель превышен, крестовина подвержена значительным перегрузкам. К тому же вал теряет сбалансированность и появляется вибрация.

Еще один важный элемент — раздвижное шлицевое соединение КП. Его применение обусловлено тем, что подвеска автомобиля, особенно, при преодолении препятствий, существенно растягивается по высоте. Коробка передач или раздаточная коробка, к которой присоединен один конец вала, жестко зафиксирована внутри кузова, а редуктор моста (вторая точка крепления КП) сопряжен с подвеской. В результате, при переезде препятствия расстояние между коробкой и редуктором моста увеличивается. КВ в этом случае должен «растянуться», и раздвижное шлицевое соединение помогает ему это сделать.

Еще одна важная деталь КП — подвесной подшипник. Он создает дополнительную опору для составного вала, удерживая его на месте и не мешая вращаться. Кронштейн подшипника крепится к кузову. Количество подшипников зависит от количества секций, из которых составлен вал.

---

Основные неисправности КВ и их проявление

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.

---

Способы устранения конкретных неисправностей

• При ослаблении резьбовых соединений крепления фланцев и соединительной муфты КП необходимо затянуть резьбовые соединении с моментом, указанным в техническом руководстве.
• В том случае, когда КВ в шлицевой части имеет сверхдопустимый зазор, необходимо снять вал, заменить разрушенные элементы, либо вал в сборе.
• При сверхдопустимом зазоре в подшипниках крестовины КП необходимо заменить крестовину КВ.
• При изгибе КВ нужно заменить гнутые элементы или вал в сборе.
• При неправильной установке КВ (тогда, когда при установке не соблюдены монтажные метки) переустановите КВ по меткам, нанесенным до разборки.
• В случае, когда нарушен баланс вала, проверьте на стенде его балансировку и при необходимости отреставрируйте.
• При разрушении или износе центрирующей втулки фланца промежуточной муфты или центрирующего кольца вала вторичной коробки переключения передач необходимо заменить разрушенные элементы. При износе втулки промежуточной муфты нужно заменить втулку в сборе с фланцем.
• Если присутствует сверхдопустимый зазор в подвесном подшипнике, нужно разобрать вал, поменять подшипник, а при необходимости заменить промежуточную опору в сборе.
• В случае разрушения подвесной опоры КВ замените её.
• При ослаблении резьбового соединения поперечной опоры закрепите её к кузову автомобиля.
• Если присутствует сверхдопустимый зазор в игольчатых подшипниках крестовины, снимите вал, замените разрушенную крестовину.
• В том случае, когда ослабла соединительная гайка вилки КП, затяните её.
• Тогда, когда нет смазки в шлицах вала, то нужно добавить смазку Фиол-2У в шлицевое соединение. Очень важно шприцевать все точки при прохождении 10000 км пробега или шести месяцев эксплуатации автомобиля, смотря, что наступит раньше, также необходимо смазать КВ. Также необходимо это выполнить после эксплуатации автомобиля в особо тяжелых условиях.
• Если разрушено сальниковое уплотнение шлицевой части вала, необходимо поменять сальник.
• При повреждении сальникового уплотнения подшипников крестовин КП замените крестовины.

При появлении хруста, скрежета или еще хуже вибрации исходящей от карданного вала – в строчном порядке установить автомобиль на смотровую площадку или отдать машину специалистам для осмотра карданной передачи и устранения дефекта, это сэкономит деньги и предотвратит появление более серьезной поломки.

Связанные термины

Автословарь: что такое карданный вал?

Карданный вал — этим термином обычно обозначают часть трансмиссии автомобиля, которая служит для передачи крутящего усилия между осями валов. Причём зачастую оси находятся в разных плоскостях и под разными углами по отношению друг к другу.

Карданная передача в трансмиссии применяется главным образом на заднеприводных и полноприводных автомобилях. Она передаёт энергию вращения от вала коробки передач к заднему мосту автомобиля. Ещё принцип карданной передачи используется в рулевой колонке для передачи вращения рулевого колеса.

Из чего состоит карданный вал?

Карданный вал по своей сути — это узел, который имеет внушительный вес и длину. Вал может состоять из нескольких звеньев, которые связаны посредством специальных элементов. Эти элементы обеспечивают подвижность и изменение угла между звеньями. Главные составляющие карданного вала это:

• Главный центральный вал, который является основой конструкции. Часто его делают полым чтобы уменьшить массу.
• Крестовина (или крестовины) — это очень важные элементы. Именно они обеспечивают взаимосвязь звеньев вала для передачи вращения. Отличительные особенности такого соединения — это сохранение подвижности между звеньями и возможность изменения угла между звеньями. Наибольший КПД достигается при углах от 0 до 20 градусов. Если угол становится больше, то повышается нагрузка на элемент и сокращается его рабочий ресурс.
• Скользящая вилка. Этот элемент не такой заметный, как крестовина, но именно он компенсирует изменение расстояния между звеньями при повороте под разными углами.
• Промежуточный подшипник. Довольно популярная запчасть среди автолюбителей. Функция подшипника — поддерживать вал и при этом сохранять подвижность его звеньев.

Еще на карданном валу встречаются различные муфты, уплотнители и приспособления для защиты карданного вала от внешних воздействий.

Как вовремя определить неисправность карданного вала?

Примерный ресурс работы самого карданного вала считается довольно внушительным — не менее 400 тыс.км. пробега. Оно и понятно — запас прочности такого внушительного элемента должен быть очень большим. Однако очень часто карданный вал приходит в негодность от внешних воздействий — от ударов и воздействия агрессивных сред на составные элементы.

Явным признаком неполадок с карданным валом служит вибрация, которая ощущается под днищем автомобиля в процессе его движения. Так же вас должны насторожить нехарактерные стуки и щелчки. Это может сигнализировать о выходе из строя крестовин, шарниров или подшипников.

Отдельным типом неисправности является повреждение защитных элементов — пыльников. Это случается либо в процессе естественного старения элементов либо из за внешнего повреждения от удара. Обнаружить эту неприятность можно путём визуального осмотра днища и поиска капель и подтёков трансмиссионной жидкости под автомобилем.

Вышедшие из строя элементы карданного вала лучше не пытаться починить — ведь сделать это с заводским уровнем качества не получится. Из этой рекомендации бывают лишь редкие исключения. Подобрать карданный вал или его составные части можно с помощью оригинальных каталогов.

---

Кардан в машине это

Карданный вал – это один из элементов системы трансмиссии на всех заднеприводных авто и моделях с полным приводом. Сегодня популярны переднеприводные модели и многие автолюбители забыли или даже не знают, что такое кардан. Давайте рассмотрим устройство, а также основные функции этого элемента, разберемся с принципом его работы. Также рассмотрим основные недостатки.

Из истории кардана

Карданный вал назвали в честь итальянского специалиста по медицине и математике Джероламо Кардано. Именно он разработал и описал принципы действия шарнирных механизмов, которые соединяют два вала, вращающихся в одну сторону. Кстати, историки утверждают, что нечто похожее уже было у Леонардо да Винчи.

Что такое кардан и когда он появился? Данный элемент впервые применил на практике Луи Рено. Именно он в 1898 году впервые использовал карданный вал в конструкции своих автомобилей. Этот привод чрезвычайно простой, что и поспособствовало тому, что в начале XX века он стал практически безальтернативным. Несмотря на развитие современных технологий, без карданов нельзя обойтись и сейчас. Они применяются в мотоциклах, карьерных внедорожниках, в трансмиссиях полноприводных автомобилей, в заднеприводных моделях.

Устройство

Что такое кардан? Если говорить простым языком, то это полая стальная труба. Полая она для того, чтобы снизить вес автомобиля. Но это еще не все. Привод состоит из пяти компонентов. Кроме трубы в устройстве кардана можно выделить крестовины и наконечники, а также скользящую вилку. Имеются в устройстве также подшипники, уплотнители и другие детали.

Рассмотрим каждый элемент подробнее.

Крестовины и наконечники карданного вала

Это шарниры, имеющие форму креста. Основная задача у них — обеспечивать возможность всем вращающимся элементам трансмиссии работать под переменными углами. Это нужно, чтобы крутящий момент передавался плавно. Тогда КПД крестовин очень высокий.

Когда углы вращения в процессе движения становятся выше 20 градусов, на крестовину оказываются чрезмерные нагрузки. По этой причине кардан разбалансируется. Это частая неисправность.

Скользящая вилка

Это узел, который отвечает за соединение концов промежуточного и карданного вала. На последних имеются шлицы. Применение скользящей вилки обуславливается тем, что система подвески в процессе преодоления различных препятствий может существенно растягиваться.

КПП или раздаточная коробка, с которой соединен кардан одним своим концом, жестко зафиксирована на кузове. А вторая точка, к которой подключается вал, сопрягается с подвеской. При наезде на препятствие, расстояние между редуктором мостов и трансмиссией может увеличиваться. В этом случае кардан должен растягиваться, и способствует этому скользящая вилка.

Промежуточный подшипник

Он нужен для поддержания основного вала. Также подшипник обеспечивает валу свободное вращение.

В зависимости от того, сколько секций имеет кардан, может быть два, три и больше промежуточных подшипников.

Виды валов

Итак, мы знаем, что такое кардан. Но нужно заметить, что они бывают разных видов. Так, существуют элементы с одной или с большим количеством секций.

Вал с одной секцией чаще всего применяется в полно- и заднеприводных автомобилях, где нужна максимально быстрая передача крутящего момента. Многосекционный кардан можно встретить в стандартных легковых или грузовых автомобилях.

Преимущества и недостатки данной передачи

Теперь, когда понятно, что такое кардан у машины, стоит рассмотреть плюсы и минусы шарниров такого типа. Конструкция кардана имеет существенное преимущество: данный механизм способен выдерживать огромнейшие нагрузки, которые терпит трансмиссия при езде по дорогам с покрытием и в условиях пересеченной местности.

Единственный минус – это большой вес кардана, который отображается на снаряженной массе. Это влияет на динамику автомобиля и на расход топлива. Кроме того, процесс монтажа кардана требует наличия туннеля на дне автомобиля (а это добавляет неудобства пассажирам). Наконец, данный шарнир во время вращения создает шум и вибрации.

Типичные неисправности

Говоря о том, что такое кардан в машине (фото данного элемента есть в нашей статье), нельзя не рассмотреть его типичные неисправности и их признаки. Ведь так как это шарнир для передачи крутящего момента, он испытывает большие нагрузки.

Вал является самым крепким элементом всей конструкции. Его ресурс может составить более 500 тысяч километров (для грузовиков — вдвое больше), однако элемент можно и легко повредить.

Стальные полые валы имеют свойство деформироваться при наезде на препятствие. Также деформации возникают при обрыве шарниров. Диагностируется данная неисправность по повышенным вибрациям из-под днища автомобиля. Некоторые умельцы выравнивают карданные валы. Но лучше не рисковать.

Крестовина

Наиболее распространенная проблема, возникающая в процессе эксплуатации карданных валов, – это износ крестовины. Если неисправность заключается именно в ней, то работа будет сопровождаться характерными щелчками при начале движения автомобиля, в процессе разгона, а также при сбросе газа.

Подшипник

Это тоже достаточно распространенная поломка. Случается она тогда, когда ресурс подшипника полностью выработан. Решит названную проблему только замена подшипника. Узнать о подшипнике, который уже отработал свое, можно по характерным стукам.

Нарушение баланса карданной передачи

Большинство автолюбителей, которые владеют задне- и полноприводными автомобилями, знают, что такое кардан в машине, но ни разу не сталкивались с проблемами нарушенной балансировки. Хотя нужно сказать, что явление это достаточно частое.

Если есть симптомы разбалансировки, то неисправность стоит устранить – это может быть опасно. Нарушение баланса ведет к тому, что вращающиеся детали будут быстро изнашиваться. Есть масса причин нарушения баланса, а проявляется данное явление в виде вибраций.

И одной из самых популярных причин нарушения баланса является брак. Также нередки случаи, когда баланс нарушается по причине деформаций. Бывали случаи, что неверно закрепленный кардан приводил к характерным вибрациям.

Важно не только знать, что такое кардан в автомобиле, но и понимать, что угол крутящего момента ограничен. Наиболее оптимальный размер углов колеблется в пределах от 0 до 20 градусов. В данном случае мотор будет работать максимально производительно. Если угол неверный, крестовина будет действовать практически на износ. А это, конечно же, скажется на поведении автомобиля.

Если есть нарушение баланса, определить его лучше всего на специальном стенде. Именно при помощи оборудования можно точно выявить, почему возникла названная проблема. Также на стенде можно выполнить балансировку. Вначале вал балансируют с учетом шарниров, затем обращают внимание на зазоры.

Разрушение пыльников

Казалось бы, данная неисправность совсем незначительная, но она может привести к серьезным последствиям. Те, кто знают, что такое кардан на машине, тщательно следят за состоянием пыльников. Дело в том, что вал расположен непосредственно под машиной, а значит, подвержен воздействию грязи и пыли. Шарниры и крестовины защищены пыльниками. Когда же те разрушаются, подшипники шарниров не смазываются, и начнется их повышенный износ. Нужно тщательно следить за состоянием пыльников. Это поможет продлить жизнь крестовин и карданной передачи в целом.

Карда́нная переда́ча (разговорное — «крестовина») — механизм, передающий крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения. Широко используется в различных областях человеческой деятельности, когда трудно обеспечить соосность вращающихся элементов. Подобные функции может выполнять также зубчатая муфта.

Содержание

Общее описание [ править | править код ]

Название передача получила от имени Джероламо Кардано, который описал её в XVI в. (но не изобретал).

Карданная передача имеет существенный недостаток — несинхронность вращения валов (если один вал вращается равномерно, то другой — нет), увеличивающуюся при увеличении угла между валами. Это исключает возможность применения карданной передачи во многих устройствах, например, в трансмиссии переднеприводных автомобилей (где главная проблема — в передаче крутящего момента на поворотные колеса). Отчасти этот недостаток может быть скомпенсирован использованием на одном валу парных шарниров, у которых вилки промежуточного вала находятся в одной плоскости. Однако там, где требуется синхронность, как правило, используется не карданная передача, а шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) — более совершенная, однако и более сложная конструкция того же назначения.

Карданные валы должны быть очень точно отбалансированы и иметь тщательную развесовку, поскольку они вращаются на высоких скоростях и реализуют крутящий момент на колесах. Если в работе приводного вала наблюдаются какие-либо проблемы, то это влияет на управляемость автомобиля. Обычно они вызывают появление таких симптомов, которые однозначно указывают водителю на необходимость устранения неисправности приводного вала. Одним из первых симптомов выхода приводного вала из строя являются вибрации в нижней части автомобиля. При износе карданного шарнира или втулок может наблюдаться сильная вибрация приводного вала. Другим признаком неисправности приводного вала является наличие посторонних шумов. При износе или разрушении втулок, опорного подшипника или карданных шарниров вращение приводного вала может быть затруднено или нарушено. При этом могут наблюдаться посторонние шумы (лязг, грохот или скрежет) в нижней части автомобиля. При появлении подобных шумов необходимо как можно скорее произвести диагностику и ремонт карданного вала. [1]

Карданный переходник [ править | править код ]

Насадка для торцовых гаечных ключей, особенность которой в том, что оси условной крестовины её карданного шарнира перекрещиваются, но не пересекаются. Это техническое решение применено для простоты и надёжности, а присущее ему увеличение несинхронности угловых перемещений соединяемых инструментов здесь не имеет особой негативной роли, ввиду крайне низких скоростей вращения и особенностей моторики движений рук человека. Карданный переходник подобной конструкции не является двойной крестовиной.

Карданный вал [ править | править код ]

Элемент трансмиссии транспортных средств. По крайней мере один конец карданного вала связан через карданную передачу с другим элементом трансмиссии, а сам вал состоит из двух полувалов, соединённых друг с другом через зубчатую муфту, допускающую осевую подвижность одного вала относительно другого. Каноническое предназначение карданных валов — осуществлять передачу мощности от коробки передач до главной передачи задней оси на переднемоторных заднеприводных автомобилях. Фактически они могут применяться везде, где требуется передача мощности между двумя элементами трансмиссии, у которых либо не соосны оси вращающихся соединяемых деталей, либо возможна их некоторая взаимная подвижность в пространстве. Для аналогичных целей могут применяться валы и без карданных шарниров и муфт (например, со ШРУСами). Валы с карданными передачами могут применяться в приводах колёс и в травмобезопасных или регулируемых рулевых колонках, но такие валы в речевом обиходе обычно карданными не называются. Зачастую в карданных шарнирах трансмиссионных карданных валов используется не одиночная, а двойная крестовина.

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.

Карданный вал

Если быть точнее, то сегодня мы рассматриваем механизм, который предназначен для передачи вращения от КПП 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

• 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:

• подвесной подшипник;
• вилка скользящая;
• крепления;
• сам карданный вал;
• крестовина;
• уплотнители.

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.

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.

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.

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.

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.

Что нужно знать о карданных валах

Кардан — необходимый элемент для любого задне- или полноприводного автомобиля. Его основная задача состоит в том, чтобы передать вращательное движение от коробки переключения передач к распределительному редуктору ведущего моста. Как один 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.

Во время 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 выше 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 дорогих деталей, которые довольно быстро опять выходят из строя, так как причина вибрации зачастую не устраняется. И ремонт повторяется снова и снова…

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

Причины поломки кардана

Необходимо посмотреть в корень проблемы, чтобы выяснить первоочередную причину возникновения колебаний. Разбалансировка карданного вала может быть вызвана разными причинами, от неоднородности материала, из которого его изготавливают, до механических повреждений, возникающих в процессе эксплуатации транспортного средства.

Дисбаланс может возникнуть после ремонта или демонтажа и последующей установки. Например, при монтаже нужно 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.

Удлинение карданных валов — ещё одна причина 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. 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 важным элементом 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, подшипников редуктора или вторичного вала коробки переключения передач.

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

Еще информация по теме:

Ремонт, производство и продажа карданных валов. Обращайтесь.

Назад

Что нужно знать о замене карданного вала

Карданный вал – одна из основных составляющих трансмиссии авто. Его функции заключаются в передаче крутящего момента к редукторам от КПП. То есть кардан самым непосредственным образом участвует в движении автомобиля. И от его исправности напрямую зависит возможность езды машины. Поэтому, если узел износился и требуется замена кардана, – не стоит медлить, важно как можно быстрее выполнить ремонт, не рискуя общей исправностью авто и своим здоровьем.

Строение узла

Кардан, несмотря на всю важность назначения, характеризуется довольно простым конструкционным исполнением и состоит всего из нескольких элементов:

• вала;
• крестовины с чашечками и стопорным кольцом;
• подвесного подшипника;
• уплотнителя;
• вилки и дополнительных запчастей.

Помимо этого, в комплект обязательно входят разные детали крепежа – стопорные кольца, иголки чашек, гайки и пр. Стоит отметить, что габариты узла зависят от типа авто. Так, для грузовых машин они бывают с 2, 3 или даже четырьмя опорами (для тяжёлых авто). Одним из самых важных составляющих элементов карданного узла является крестовина, поскольку благодаря ей, 2 вала перемещаются и вращаются, меняя угол по отношению друг к другу. И даже если один из них вышел из строя, то срочно требуется выполнить замену исправной деталью. Дело в том, что при езде по плохим дорогам именно на крестовину приходится большая нагрузка. Понять, что она вышла из строя можно по люфту и нетипичным звукам в салоне. Стоит понимать, что эти сигналы – предшественники поломки всего вала. Если это произойдёт, то сразу стоит заменить узел, в противном случае авария неизбежна и автомобиль просто не сможет ездить.

Особенности процедуры замены

Понять, что вал вышел из строя можно ещё в процессе езды. Возникает нетипичный шум, постукивания и вибрации. Для удостоверения в подозрениях относительно поломки лучше загнать машина на СТО. Причинами поломок и неисправностей в карданных валах является повышенная нагрузка на мост авто, агрессивный стиль езды. Стоит понимать, что лихачество на дороге, испытание автомобиля в езде по неровностям и выбоинам провоцируют повреждение кардана, ускоряют необходимость частичной или полной его замены.

Процедура эта относительно несложная, но требует умения и опыта. Так, изначально нужно отвинтить гайки, снять стопорное кольцо и крестовину. Нужно тщательно очистить от грязи все детали, заменить повреждённый вал новым. Дальше – собрать конструкцию, поочерёдно устанавливая на штатные места все основные элементы узла.

Обращайтесь к профессионалам

Замена карданного вала на автомобиле хоть и не самая сложная операция, но требует опыта и умения, чтобы понять необходимость ремонта и важность его качественного выполнения. На деле снять узел могут многие. Но обычно возникает проблема со сборкой. Поэтому при замене кардана важно не скупиться, а приобрести весь узел в сборе, не доверяясь кустарной комплектации. Его могут изготовить на заказ, согласно техническим особенностям конкретной марки авто.

Более того, доверить весь процесс лучше всего профессионалам – специальной компании, занимающейся производством, ремонтом и обслуживанием карданов. В противном случае на гарантию работы, качество сборки можно не надеяться.

Определение кардана Merriam-Webster

Автомобиль · дан | \ ˈKärˌdan \

варианты: или карданный шарнир

: универсальный шарнир, передающий движение без изменений.

Карданный шарнир или конструкция карданного шарнира

В зависимости от угла между осями соединяемых карданных валов могут использоваться мягкие и жесткие карданные шарниры.В мягких карданных шарнирах угловое смещение валов происходит из-за деформации упругих элементов. В жестких карданных шарнирах угловое смещение валов происходит из-за деформации карданных шарниров металлических деталей. Жесткие карданные шарниры более популярны в современных автомобилях.

Типы карданов автомобильные

Есть карданы неравных и равных угловые скорости (по кинематике). Все в приводах автомобилей используются карданные шарниры с неравными угловыми скоростями, кроме привода управляемых колес.Ниже вы можете увидеть карданный шарнир неравных угловых скоростей. Карданные шарниры этого типа получили широкое распространение.

Конструкция карданных шарниров (Конструкция универсальных шарниров) Строительство карданного шарнира

карданные валы неравных угловых скоростей; г и д — карданы равных угловых скоростей; 1 — колпачок; 2 — стопорная пластина; 3 — опорная чашка; 4- иглы; 5 — войлочные уплотнители; 6, 10, 24 и 28 — вилки; 7 — предохранительный клапан; 8 — крестик; 9 — масленка; 11 — карданный вал; 12 — отражатель; 13 — сальник подпружиненный; 14 — блок-кольцо; 15 и 16 — сальники радиального и торцевого уплотнения; 17 — внутренний кулачок; 18 — центральный шар; 19 — внешний кулачок; 20 — забивные шары; 21 — штифт; 22 — шарнирный палец; 23 — полуось; 25 и 27 — кулачки полуцилиндрические; 26 — центральный диск.

Универсальные шарниры неравных угловых скоростей состоят из двух стальные вилы 6 и 10 и крестовина 8, которая шарнирно соединяет их. Крестовина установлена ​​в ушках вилки на игольчатых подшипниках (а).

Подшипники, состоящие из стаканов 3 и игл 4, надеваются на полированные шипы крестовины 8 из хромистой стали и фиксируется в проушинах вилок 6 и 10 стопорными пластинами 2 с крышками 1 размещен под ними. Сальники предотвращают вытекание смазки из подшипники, входящие через масленку 9 и каналы в крестовине.А предохранительный клапан 7 служит для удаления излишков смазки.

Другой карданный шарнир с игольчатым подшипником, в котором резина самоходная. используются сальники 13, а чашки подшипников фиксируются в вилках стопорными кольцами. 14, показан на рисунке (б).

Для более надежной защиты игольчатых подшипников от протечек масла два масляных иногда устанавливаются уплотнения — радиальные и торцевые (в).

Обзор вопросов балансировки карданного вала_JP Balancing Machines

Что такое карданный вал?

Карданный вал является важной частью автомобильной трансмиссии.Его роль заключается в том, чтобы работать с коробкой передач и ведущим мостом, чтобы передавать мощность двигателя на колеса автомобиля, чтобы автомобиль создавал движущую силу. Для карданного вала, который в автомобиле с передним приводом и задним приводом, он передает вращение трансмиссии на главный замедлитель.

Приводной вал может состоять из нескольких частей, таких как приводной вал из двух частей, приводной вал из трех частей, а шарниры могут быть соединены универсальным шарниром.

Зачем карданному валу нужна динамическая балансировка?

Карданный вал — это вал, который может передавать мощность в блок трансмиссии карданного вала.Это быстро вращающийся корпус с небольшим количеством опор, поэтому его динамический баланс был очень важен. Обычно перед отгрузкой с завода приводной вал должен выполнять измерения динамической балансировки.

Проблемы с балансировкой

Когда автомобиль находится под большой нагрузкой, особенно при движении по ухабам со случайным стуком, следует обратить внимание на то, чтобы проверить, находится ли балансирный вал средней и задней оси смещенным и не задевает ли он трансмиссионный вал. Если во время движения шум увеличивается с увеличением скорости автомобиля и сопровождается дрожанием, обычно это вызвано потерей балансировки карданного вала.Эта вибрация наиболее заметна в кабине водителя. Величина дисбаланса приводного вала должна быть менее 100 г · см.

Серьезный отказ динамической балансировки приводного вала может привести к повреждению связанных компонентов. Наиболее частыми из них являются трещина в картере сцепления и усталостное повреждение промежуточной резиновой опоры.

Решение:

Плотно набить передние колеса ковриком, а также приподнять средний и задний ведущий мост с одной стороны автомобиля; Запустите двигатель и включите высшую передачу, а затем понаблюдайте за колебаниями приводного вала.Если регулировочная шайба явно увеличивается при уменьшении скорости вращения, это означает, что приводной вал изогнут или фланец перекос.

Изгиб приводного вала — это все изгибы трубы вала, и большинство из них были вызваны перегрузкой автомобиля. Из-за перегрузки и перетягивания угля происходит много отказов приводного вала угольного грузовика из-за изгиба и поломки.

Например, у некоторых грузовиков с прицепом, перевозящих более 60 тонн угля, приводной вал серьезно поврежден из-за перегрузки и перегрузки.Хотя они усилили прочность средней опоры и фланца вилки, отказ от поломки все же происходит.

Во-первых, замените компоненты приводного вала. Во-вторых, рихтовку. В-третьих, после правки следует провести измерение баланса. И величина дисбаланса должна соответствовать нормативным требованиям.

Также следует детально изучить техническое состояние вилки кардана и подвески карданного вала. Если установка не соответствует требованиям и вызывает повреждение поперечного вала и ролика и, в конечном итоге, приводит к расшатыванию и вибрации приводного вала, карданный вал также будет разбалансирован.

После измерения динамической балансировки приводного вала обработайте выпуклые паяные соединения в балансировочном грузе, а затем приварите его к ведущему валу методом выпуклой сварки.

Наконец

JP Balancer предлагает полностью балансировочное решение для карданного вала, включая балансировочный станок с жесткими и мягкими подшипниками, который подходит для цельного, двух- и трехкомпонентного приводного вала. Независимо от того, являетесь ли вы производителем или специалистом по ремонту приводных валов, вы можете найти здесь подходящий станок для балансировки приводных валов.

Что такое универсальный шарнир на автомобиле?

Если вы какое-то время водили машину, вы, вероятно, слышали, как механик или мастер по ремонту использовал термин «универсальный шарнир». Часто они включают название этой механической части автомобиля в такое заявление: «Я думаю, что это универсальный шарнир» или «Карданные шарниры выходят из строя».

Конечно, автомобильные запчасти не похожи на стареющие овощи. Они не «портятся». Тем не менее, когда вы слышите что-то подобное, вам, естественно, хочется, чтобы кто-то объяснил ответ на вопрос: что такое карданный шарнир на автомобиле?

Ответ важен, потому что некоторые типы транспортных средств вообще не будут двигаться без исправных универсальных шарниров.Кроме того, понимание правильной эксплуатации и обслуживания карданных шарниров может спасти вас от огромных счетов за ремонт, а этого мы все хотели бы избежать.

Отказ карданного шарнира обычно постепенный, и, если его не остановить, ремонт может быть дорогостоящим или даже опасным во время вождения. Хорошая новость в том, что есть явные признаки того, что вашим карданным суставам требуется профессиональное внимание.

Что такое универсальный шарнир?

Универсальные шарниры представляют собой Х-образные детали, обычно сделанные из стали, с крышками подшипника на каждом конце, которые позволяют жесткому карданному валу автомобиля соединяться с трансмиссией и свободно вращаться.

Они являются частью системы, которая позволяет вращающемуся коленчатому валу в двигателе транспортного средства передавать это вращательное движение на задние колеса в автомобиле с задним приводом. Поскольку они обеспечивают гибкое соединение на концах карданного вала, они позволяют карданному валу перемещаться вверх и вниз под углом к ​​двигателю, когда автомобиль сталкивается с неровными дорожными покрытиями.

Например, пикапы имеют универсальные шарниры на обоих концах карданных валов. Как правило, карданные шарниры соединяются с вилками, которые обеспечивают продольное перемещение карданного вала и движение вверх и вниз, которые компенсируются универсальными шарнирами.Без универсальных шарниров или какой-либо подобной системы автомобиль не мог бы иметь подвеску, обеспечивающую значительный ход колес. Трансмиссия цеплялась за каждую неровность и выбоину.

Переднеприводные автомобили имеют шарниры равных угловых скоростей или ШРУСы. Они выполняют ту же функцию, что и универсальные шарниры.

Что делает универсальный шарнир?

Поскольку транспортные средства не движутся по таким плоским поверхностям, как бильярдный стол, карданные валы должны иметь возможность перемещаться вверх и вниз вместе с подвеской, продолжая вращаться, чтобы обеспечить непрерывный поток мощности на ведущие колеса.Универсальные шарниры обеспечивают это движение, позволяя приводному валу продолжать вращаться.

Использование карданных шарниров компенсирует несоосность по высоте между трансмиссией и задней осью, приводящей в движение задние колеса. Поскольку задняя ось и задние колеса транспортного средства движутся независимо от остальной части транспортного средства, прямой приводной вал от двигателя к оси будет заедать или изгибаться, когда транспортное средство сталкивается с неровностями. Карданные шарниры компенсируют это движение, обеспечивая свободное вращение карданного вала.Когда карданный вал вращается, гибкое «универсальное» действие карданных шарниров автоматически компенсирует перекос.

Какое обслуживание необходимо?

Очевидно, что карданные шарниры автомобиля серьезно нагружаются каждый раз, когда машина движется. Чем быстрее едет автомобиль и чем больше его задний мост перемещается вверх и вниз, тем интенсивнее становится тренировка. Это говорит о том, что карданные стыки требуют обслуживания.

Подшипники каждого карданного шарнира смазываются на заводе при сборке.Некоторые из них «смазаны на весь срок службы», и их нельзя обслуживать с помощью дополнительной смазки. Другие универсальные шарниры имеют пресс-масленки, которые позволяют добавлять смазку через интервалы обслуживания.

В любом из типов смазка со временем может уменьшаться, а «сухой» подшипник приводит к изнашивающемуся контакту металла с металлом. Вы можете смазывать универсальные шарниры с помощью пресс-масленки, но карданные шарниры без этой способности просто изнашиваются и нуждаются в замене. К счастью, срок их службы довольно большой.

Каковы симптомы разрушения карданного сустава?

Рекомендуется обращать внимание на любые признаки выхода из строя универсальных шарниров вашего автомобиля, потому что в худшем случае карданный вал может отделиться от автомобиля, серьезно повредить его и, возможно, вызвать аварию. Даже до полного отказа изношенные карданные шарниры могут привести к дорогостоящим проблемам с трансмиссией и оставить вас на обочине дороги.

Вот некоторые ранние признаки неисправности карданного шарнира:

• Скрипящий шум при движении с места
• Стук при переключении передач
• Вибрация автомобиля при движении
• Утечка жидкости из задней части трансмиссии
• Стук сопровождается полной потерей питания

Чтобы определить, близится ли к отказу одно или несколько карданных шарниров вашего автомобиля, вы можете выполнить простой тест.Поставив ногу на тормоз, включите задний ход, а затем, через мгновение, включите двигатель. Если вы слышите и чувствуете лязг, вероятной причиной является изношенный карданный шарнир. Стук возникает из-за того, что неисправный U-образный шарнир допускает слишком большой люфт в его соединении, вызывая кратковременный срыв, а затем быстрое зацепление, которое регистрируется как лязг.

Что делать?

Если вы считаете, что срок службы карданных шарниров вашего автомобиля подходит к концу, замените их как можно скорее.Ремонт не очень дорогостоящий и намного дешевле, чем требуемый ремонт, если вы его игнорируете и испытываете проблемы с трансмиссией или разъединение карданного вала.

TECH TALK: НЕБОЛЬШАЯ ИНФОРМАЦИЯ О U-образных соединениях

U-образных соединениях

Карданный шарнир (универсальный шарнир) в основном представляет собой гибкую точку поворота, которая передает мощность посредством вращательного движения между двумя валами не по прямой линии.
Карданный шарнир должен быть гибким, чтобы компенсировать изменения угла трансмиссии из-за постоянно меняющейся местности под автомобилем.

U-образный шарнир — одно из старейших гибких муфт.
Широко известен своим использованием в легковых и грузовых автомобилях. Карданный шарнир в его простейшей форме состоит из двух вилок, расположенных под прямым углом друг к другу, и четырехточечной крестовины, соединяющей ярмы. Крестовина находится внутри крышек подшипников в сборе, которые запрессованы в проушины вилки. Одна из проблем, присущих конструкции карданного шарнира, заключается в том, что угловые скорости компонентов изменяются за один оборот.

На конце каждого выходного и входного валов находится вилка и / или фланец. Хомуты, удерживающие крышки подшипников карданного шарнира, иногда называют ушками. Крышки подшипников карданного шарнира вдавливаются в вилку (проушину) и удерживаются на месте с помощью c-образного зажима (полукруга), внутреннего стопорного кольца или стопорного кольца полного круга. Транспортные средства, которые используются в тяжелых условиях бездорожья, должны использовать стопорное кольцо с внутренним или полным кругом. Если U-образные шарниры типа c-clip доступны только для вашего приложения, квалифицированный машинист может модифицировать их, чтобы они подходили к зажимам полного круга.Со временем и в суровых условиях c-образные зажимы изнашиваются, принимают неправильную форму и выпадают. Когда c-образная скоба выпадает, крышка подшипника карданного шарнира выйдет из вилки. если оставить без присмотра, цапфа (штифт) карданного шарнира повредит форму вилки. Это повреждение очень трудно отремонтировать и обычно требует покупки нового внутреннего или внешнего полуоси или дорогостоящего ремонта карданного вала.

Рабочие углы:

Стандартные карданные шарниры не предназначены для работы под крайними углами карданного вала, если они не специально сконструированы.Как правило, угол поворота карданного вала не должен превышать 22 градуса. однако некоторые производители действительно производят качественные карданные валы с большим углом наклона, которые надежно работают от 22 до 80 градусов.
Приводные валы с экстремальным углом наклона достигаются за счет использования двойного кардана и шарнира равных угловых скоростей . По сути, это соединение с двумя U-образными шарнирами.

Обороты вала	Рабочий угол
5000	3,25 °
4500	3.67 °
4000	4,25 °
3500	5,00 °
3000	5,83 °
2500	7,00 °
2000	8,67 °
1500	11,5 °

Эта таблица основана на соединении при номинальной нагрузке и сроке службы. Превышение номинальной нагрузки или угла уменьшит срок службы карданного шарнира.

Как показывает опыт, при каждом удвоении рабочего угла, числа оборотов в минуту или нагрузки срок службы соединения уменьшается вдвое.Расчетный срок службы составляет порядка 3000 часов.

В типичном внедорожнике подъем подвески делается для увеличения клиренса и позволяет устанавливать шины большего размера. Для компенсации большего диаметра в осях устанавливаются понижающие шестерни. Давайте посмотрим, что это делает с приводным валом: подъем увеличивает угол вала, а нижние шестерни означают, что вал должен вращаться быстрее для данной скорости оси, и то, и другое работает в неправильном направлении на этой диаграмме. Неудивительно, что проблемы с приводным валом часто встречаются в автомобилях, модифицированных для бездорожья.

Анатомия карданного шарнира:

1. Карданный вал (крестовина)
2. Цапфа (штифт)
3. С-образный зажим
4. Крышка подшипника
5. Игольчатые подшипники

Техническое обслуживание и осмотр:

Техническое обслуживание карданного шарнира сегодня не играет большой роли. Большинство продаваемых без рецепта карданов герметичны, не подлежат смазке и не требуют значительного обслуживания. Имейте в виду, что герметичные карданные шарниры, не подлежащие смазке, не могут быть загрязнены, это может сократить срок их службы.Они не лучший выбор для тяжелых условий бездорожья. Смазываемые карданные шарниры прослужат намного дольше при правильном уходе.

При выполнении общего технического обслуживания вашего автомобиля неплохо визуально и вручную проверить карданные шарниры на предмет необычного износа, люфта и отсутствия зажимов. Включите электронный тормоз вашего автомобиля и поставьте под колеса колодки. Установите коробку передач в нейтральное положение, залезьте под нее и вращайте приводной вал вперед и назад, быстро останавливаясь. Также попробуйте переместить карданный вал вперед и назад.Если U-образные шарниры изношены, вы почувствуете движение в суставе. На неисправный карданный шарнир карданного вала также может указывать стук при ускорении или замедлении, особенно при движении задним ходом. необычная вибрация во время движения также является хорошим показателем того, что следует проверить карданные шарниры.

1310: Обычно для автомобилей со средним крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 400 фунтов / фут до 600 фунтов / фут. В зависимости от использования транспортного средства. 1310 — это 1/2-тонный U-образный шарнир, используемый в карданных валах для многих автомобилей Jeep и удерживаемый внешними стопорными кольцами; те, которые немного напоминают крендель.

1330 : Обычно для автомобилей со средним крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 400 фунтов / фут до 600 фунтов / фут. В зависимости от использования транспортного средства
Это карданный шарнир карданного вала на 3/4 тонны, который чаще всего встречается на вилке ведущей шестерни, входящей в переднюю или заднюю ось Dana 60. 1330 имеет тот же размер крышки, что и 1310, но с большим крестом.

1350 : Обычно для автомобилей с высоким крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 600 фунтов / фут и выше.
Большинство однотонных грузовиков прошлого года использовали эти шарниры в своих карданных валах, но иногда можно было встретить 3/4 тонны и 1/2 тонны.
Обратите внимание, что крест имеет тот же размер, что и 1330 слева от него, но крышки подшипников и, следовательно, цапфы, на которых они вращаются, больше, то есть более прочны.

Ссылка на U-Joint:

Все числа вас смущают? 1310 серии, 1350 серии и так далее?

Вот таблица размеров:

U-образный шарнир серии	Ширина карданного шарнира (дюймы)	Диаметр крышки (дюймы)
1310	3.219	1,062
1330	3,625	1,062
1350	3,625	1,188

Удержание U-шарнира:

Крышки подшипников карданного шарнира вдавливаются в бугель и удерживаются на месте с помощью c-образного зажима, внутреннего стопорного кольца или стопорного кольца полного круга. Транспортные средства, которые часто используются на бездорожье, должны использовать стопорное кольцо с внутренним или полным кругом.Если U-образные соединения в стиле c-clip доступны только для вашего приложения, вы можете изменить их, чтобы они принимали полные круглые зажимы.

При сильном толчке с блокировкой дифференциалов и крупногабаритными шинами крышки подшипников шарнира часто будут пытаться «вращаться» в вилке во время работы шарнира. При вращении он часто «выплевывается» из c-образных зажимов карданного шарнира, и тогда колпачок может свободно выходить из вилки, вылетая из оси (если сначала она не будет раздавлена ​​шпилькой шарового шарнира). Затем цапфа карданного шарнира разрывает вилки оси, вызывая катастрофический отказ.Даже если он не сломает ярмо, он все равно растянет их, так что они больше не смогут правильно удерживать колпачок.

(стопорное кольцо в канавке крышки подшипника, чтобы удерживать его в бугеле)

Немного истории карданного шарнира

Концепция универсального шарнира основана на конструкции карданов, которые использовались с древних времен. Одним из ожиданий универсального шарнира было его использование древними греками на баллистах.Известно, что первым человеком, который предложил его для передачи движущей силы, был Джероламо Кардано , итальянский математик, в 1545 году, хотя неясно, создал ли он работающую модель.
Этот узел был позже изобретен заново и получил название « узел Польхема».
В Европе устройство часто называют Карданный шарнир или Карданный вал . Роберт Гук произвел рабочий карданный шарнир в 1676 году, что дало начало альтернативному названию — шарнир Гука .
Название «универсальный шарнир» дал американский производитель автомобилей Генри Форд.

Одиночный кардан: Одиночный кардан — это термин для карданного вала с одним универсальным шарниром на каждом конце узла. Итак, в одном карданном валу есть два одинарных карданных шарнира.

Двойной кардан: ( на фото справа )
Двойной кардан — это термин, используемый при описании неразъемного карданного вала с тремя (или более) универсальными шарнирами.Что делает двойной кардан, так это разделение рабочего угла кардана на два отдельных угла, которые составляют ровно половину исходного угла. Обычно карданный вал с двойным карданом (он же с постоянной скоростью или CV) используется в приложениях, где невозможно или практически невозможно правильно выровнять концы карданного вала для установки с одним карданом. Примеры включают в себя, когда рабочий угол был бы слишком большим по сравнению с одним карданным шарниром (см. Ниже), двойной кардан позволяет разделить рабочий угол на две половины шарнира.Также можно использовать два CV-шарнира на приводном валу, который обычно используется там, где невозможно выровнять любой конец приводного вала, например, когда возникает как вертикальное, так и горизонтальное смещение, или когда присутствуют несогласованные рабочие углы, например, в автомобили с передним приводом, в которых движение подвески происходит как вверх, так и вниз, а также вращение вокруг вертикальной оси из-за действия рулевого управления. Недостатками нескольких ШРУСов являются их более высокая стоимость и сложность по сравнению с U-образными шарнирами, их дополнительная длина и вес, а также уменьшенные ограничения максимального рабочего угла.

Признаки плохого или неисправного универсального шарнира (карданного шарнира)

Универсальные шарниры (сокращенно «U-образные шарниры») — это компоненты карданного вала в сборе, устанавливаемые на большинство заднеприводных грузовиков, полноприводных грузовиков и внедорожников или внедорожников. Карданные шарниры, которые находятся попарно на приводном валу, компенсируют несоосность высоты между трансмиссией и задней осью, при этом передавая мощность для перемещения автомобиля. Это позволяет каждому концу карданного вала и связанного с ним универсального шарнира изгибаться при каждом повороте карданного вала, чтобы справиться с перекосом (в качестве примечания, в автомобилях с задним приводом теперь в основном используются шарниры равных угловых скоростей для той же цели. , которые обеспечивают гораздо более плавную гибкость вращения приводного вала).

Вот некоторые симптомы неисправного или неисправного универсального шарнира, которые вы можете заметить, в приблизительном порядке их серьезности:

1. Писк при трогании с места (вперед или назад)

Компоненты подшипника каждого универсального шарнира смазаны на заводе, но могут не иметь пресс-масленки для дальнейшей смазки после ввода автомобиля в эксплуатацию, что ограничивает срок их службы. Поскольку подшипниковая часть каждого универсального шарнира немного поворачивается при каждом повороте приводного вала (но всегда в одном и том же месте), смазка может испариться или вылететь из чашки подшипника.Подшипник становится сухим, происходит контакт металла с металлом, а подшипники карданного шарнира издают скрип при вращении приводного вала. Скрип обычно не слышен, когда транспортное средство движется со скоростью более 5-10 миль в час, из-за другого шума транспортного средства. Скрип — это предупреждение о том, что карданный шарнир должен обслуживать профессиональный механик. Таким образом вы определенно сможете продлить срок службы существующих карданных шарниров.

2. «Лук» со звенящим звуком при переключении с привода на задний ход

Этот шум обычно указывает на то, что подшипники карданного шарнира имеют достаточный избыточный зазор, позволяющий приводному валу слегка вращаться, а затем резко останавливаться при реверсировании мощности.Это может быть следующей стадией износа из-за недостатка смазки в подшипниках карданного шарнира. Обслуживание или смазка подшипников карданного шарнира не устранит повреждение карданного шарнира, но может несколько продлить его срок службы.

3. Вибрация ощущается во всем автомобиле при движении вперед со скоростью

Эта вибрация означает, что подшипники карданного шарнира теперь достаточно изношены, чтобы приводной вал мог выйти за пределы своего обычного пути вращения, вызывая дисбаланс и вибрацию. Это будет более высокая частота вибрации, чем, например, у несбалансированного колеса, поскольку приводной вал вращается в 3-4 раза быстрее, чем колеса.Изношенный универсальный шарнир теперь вызывает повреждение других компонентов автомобиля, включая трансмиссию. Замена карданного шарнира профессиональным механиком, безусловно, необходима для предотвращения дальнейшего повреждения. По возможности ваш механик должен подбирать качественные заменяемые карданные шарниры с пресс-масленкой, чтобы обеспечить долгосрочное профилактическое обслуживание и продлить срок службы подшипников карданного шарнира.

4. Утечка трансмиссионной жидкости из задней части трансмиссии

Утечка трансмиссионной жидкости из задней части трансмиссии часто является результатом сильного износа карданного шарнира.Вышеупомянутая вибрация привела к износу втулки заднего вала трансмиссии и повреждению уплотнения выходного вала трансмиссии, из-за чего происходит утечка трансмиссионной жидкости. Если есть подозрение на утечку жидкости из трансмиссии, трансмиссию следует осмотреть, чтобы определить источник утечки, и произвести соответствующий ремонт.

5. Транспортное средство не может двигаться своим ходом; карданный вал вывихнут

Вы, наверное, видели это раньше: грузовик на обочине дороги, с приводным валом, лежащим под автомобилем, который больше не прикреплен к трансмиссии или задней оси.Это крайний режим отказа универсального шарнира — он буквально ломается и позволяет приводному валу упасть на тротуар, не передавая мощности. Ремонт на этом этапе будет включать в себя гораздо больше, чем универсальный шарнир, и может потребовать полной замены карданного вала или более.

Признаки неисправности карданного шарнира в автомобилях с задним приводом

Карданные шарниры являются важным компонентом заднеприводных грузовиков, внедорожников, полноприводных грузовиков и внедорожников, которые передают мощность от карданного вала к дифференциалу.Универсальные шарниры могут передавать крутящий момент и мощность вращения, допуская при этом любое смещение по высоте между трансмиссией и задней осью. Они расположены попарно на приводном валу, что позволяет каждому концу изгибаться и преодолевать перекосы, передавая мощность на колеса.

Карданные шарниры, являющиеся усиленным компонентом внедорожников и автомобилей с задним приводом, могут подвергаться множеству проблем, которые приводят к их выходу из строя. Они могут серьезно повлиять на движение транспортного средства и вызвать большие потери мощности вращения и крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса.Однако неисправный карданный шарнир в автомобиле проявляет несколько симптомов, на которые можно обратить внимание во время вождения. Ниже приведены основные признаки неисправности карданного шарнира в автомобиле.

Скрипучие шумы
Универсальные шарниры содержат подшипник, предварительно смазанный для обеспечения плавного движения. Эта смазка может испаряться или просачиваться вниз, когда они смещаются во время вращения приводного вала, что приводит к уменьшению смазки. Это приводит к повышенному трению между металлическими деталями при вращении приводного вала, что приводит к скрипу.

Вибрации во время езды
Вибрации во время движения — еще один признак неисправности карданного шарнира. Это сигнализирует о том, что подшипники изношены, что приводит к смещению приводного вала со своей оси вращения, что приводит к вибрации. Вибрация обычно будет более высокой из-за более высокой скорости вращения универсального шарнира по сравнению с колесами.

Утечка трансмиссионной жидкости
Утечка трансмиссионной жидкости из задней части трансмиссии — еще один признак неисправности карданного шарнира.Износ втулки хвостового вала может вызвать повреждение уплотнения выходного вала трансмиссии, что приведет к утечке трансмиссионной жидкости.

Шум «лязг» при переключении на задний ход
При переключении с привода на задний ход «лязг» является признаком того, что карданный шарнир имеет больший зазор, который заставляет его продолжать вращение, а затем резко останавливается при переключении на задний ход.