Принцип действия карданной передачи: Карданная передача. Назначение и принцип действия

Содержание

Принцип работы карданной передачи

Карданная передача. Назначение и принцип действия

Карданная передача служит для передачи вращающего момента между агрегатами, оси валов которых не лежат на одной прямой и могут изменять свое взаимное положение.

Карданная передача автомобиля. Устройство

Карданная передача заднеприводных автомобилей предназначена для передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче под изменяющимся углом. 

Карданная передача состоит из:

• переднего и заднего валов

• промежуточной опоры с подшипником

• шарниров с вилками и крестовинами

• шлицевого соединения

• эластичной муфты.

Шарниры с вилками и крестовинами обеспечивают возможность передачи крутящего момента под изменяющимся углом.

Задний мост с колесами, у заднеприводного автомобиля связан с кузовом не жестко. В свою очередь, к кузову почти «намертво» крепятся не только двигатель и коробка передач, но и передний вал карданной передачи.

Так как кузов автомобиля постоянно перемещается относительно заднего моста вверх-вниз, прыгая на неровностях дороги, то меняется и угол между передним валом карданной передачи и главной передачей, расположенной в заднем мосту автомобиля.

А ведь именно туда мы и должны передавать крутящий момент, причем постоянно и равномерно. Поэтому задний вал карданной передачи не может быть простой жесткой трубой. Он имеет два шарнира, которые позволяют без рывков и толчков передавать крутящий момент от коробки передач к главной передаче при любых «прыжках» вашего автомобиля.

Конструкция и принцип работы кардана

  • вал;
  • две крестовины;
  • скользящая вилка;
  • резиновые уплотнения;
  • фланец;
  • подвесной подшипник;
  • могут быть добавлены некоторые элементы, в зависимости от вида кардана.

Если кардан односекционный, то он состоит из одной центральной части и сопряженных с ней деталей.

Устройство кардана

Крестовина

Крестовина обеспечивает вращение сопряженных деталей с изменяющимся углом относительно друг друга. При угле вращения от 0 до 20 градусов достигается наивысший КПД. Если этот угол больше, то карданный вал начинает вибрировать, а крестовина изнашиваться.

Раздвижное шлицевое соединение

Это соединение обеспечивает работоспособность и устойчивость во время движения по неровным дорогам. Так как коробка передач (КПП) или раздаточная коробка жестко сидят в кузове автомобиля, а редуктор моста сидит на подвеске машины, то расстояния между ними изменяются. Поэтому карданный вал, который соединяет коробку и редуктор, должен изменяться в длине. Это обеспечивается за счет шлицев и пазов.

Подвесной подшипник

Подвесной подшипника карданного вала — это опора составного вала, который держит его, но дает вращаться. Крепления подшипника крепятся к кузову автомобиля. Сколько секций содержится в карданном вале, столько и подвесных подшипников должно быть.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Карданная передача автомобиля — как она работает?

В механике существует уже большое количество технических устройств, которые способны преобразовать практическую любую величину энергии в более удобную нам с вами или другим техническим устройствам. В этой статье пойдет речь о том, что такое карданная передача, и какую роль она играет в автомобилестроении?

Что такое карданная передача?

Карданной передаче называют специальное механическое устройство, предназначенное для передачи вращающего момента между валами, которые пересекаются в центре кардана. Главной особенностью такого рода передачи является то, что валы имеют возможность углового перемещения, что очень актуально для применения во многих автомобилях.

Кардан состоит из двух валов, имеющих на концах специальные вилки. Данные вилки через оси крепятся к общему центру передачи. Таким образом, при угловом изменении положения, валы могут беспрепятственно вращаться, каждый в своем положении.

Изначально, карданный вал устанавливался на заднеприводные и полноприводные автомобили. Он позволял передавать крутящий момент с крестовины коробки передач на заднюю ось, а также с редуктора раздаточной КПП на передний редуктор. Дело в том, что задний или передний мост крепится к подвеске автомобиля, которая находится в постоянном движении. Таким образом, получается, что изменение положения моста требует и изменение положения ведомого вала. Вот тут то и помогает карданный вал, который не только передаст нужный вращающий момент, но и выступит как дополнение к подвеске автомобиля.

Второй механизм, в котором кардан также активно применяется – это рулевое управление. Сейчас, практически все автомобили имеют, так называемую, безопасную рулевую колонку, которая в случае аварии быстро складывается и не повреждает ноги водителя. Все это достигается с помощью его способности менять угловое положение под любым угловым положением относительно другого вала.

Видео — Принцип работы карданной передачи

 

Почему карданный вал не применяют вместо ШРУСов?

Казалось бы вполне логичный вопрос. Если карданный вал имеет такую способность к вращению даже при изменении угла валов относительно друг друга, то почему бы его не использовать в переднеприводных автомобиля?

Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть один из существенных недостатков такого вида передачи. Он заключается в несинхронности вращения одного их валов. Дело в том, что если, например, ведущий вал вращается с равномерной скоростью, то ведомый будет обязательно вращаться неравномерно. В автомобилях с передним приводом передача синхронного вращающего момента на ведущие передние колеса является самым главным, поэтому там используются более сложные аналоги кардана – ШРУСы.

Тем не менее, не смотря на этот недостаток, можно сделать вывод о том, что он легко устраняем, если установить на каждом валу специальные парные шарниры, которые сравняют синхронность вращения, пусть не до абсолютно, но хотя бы примерно равных размеров.

ШРУС же, является разновидностью кардана и имеет более сложную конструкцию и другой существенный недостаток – невозможность поворота колес более угла в 70 градусов. Шарнир же значительно выигрывает по сравнению с обычным карданом, но имеет и свои недостатки.

  • Во-первых, «гранаты» имеют более низкий срок службы, чем кардан и очень часто выходят из строя.
  • Во-вторых, надежность крепления шарнира и кардана – тут безусловно выигрывает именно кардан, так как имеет более толстую цельнометаллическую конструкцию.

В процессе работы на заднем приводе, кардан имеет свойство создавать определенные вибрации при движении на больших оборотах. Данные недостатки сокращаются путем применения сразу двух карданных валов. Увеличение количество передач приводит к плавности движения и при преодолении различных неровностей дорожного покрытия.                 

Все соединения карданного вала с коробкой передачей смазываются трансмиссионным маслом. В некоторых коробках передач такой вал вставляется прямо внутрь коробки, где и происходит смазка данного элемента.

Крестовина и карданный вал укрепляются при помощи игольчатых подшипников, которые снижают трение при вращении и изменении углового положения одного из валов.    

Неисправности карданного вала

В процессе работы карданного вала можно наблюдать некоторый перечень неисправностей. К первому роду можно отнести различные вибрации, которые вызваны погнутостью и дисбалансом карданного вала.  Погнутость может возникнуть при неаккуратной и агрессивной езде по неровному дорожному покрытию.  Второй неисправностью можно назвать стуки, которые появляются в процессе работа кардана.

Все эти неприятности пагубно влияют не только на состояние карданного вала, но и на коробку переключения передач, а также редуктор заднего моста. На самом деле, биение карданного вала – это очень опасное явление, ведь при полном износе элементов крепления или разрыве детали, автомобиль станет полностью обездвиженным.                    

Где еще применяется карданная передача?

Карданная передача нашла широкое применение не только в автомобилестроении, но и в инструментальной части любого автомеханика. Так, например, появилась специальная насадка на отвертку, которая имеет карданный способ передачи вращающего момента. Такая отвертка помогает без труда открутить те гайки или болты, которые закручены в тех местах, где подобраться обычным инструментом является проблематичным, а порой и невозможным заданием.                      

Вот, пожалуй, и все, что необходимо знать о карданной передаче. При работе с такими элементами необходимо проявлять осторожность. Дело в том, что при изменении или деформации какой-либо части кардана, он начинает работать неровно, а, следовательно, постепенно изнашивает коробку передач и крестовину заднего редуктора. Разобрать и собрать карданный вал можно самостоятельно, при наличии самого минимального набора инструментов и специального оборудования.                                                                                                    

27 Назначение, классификация и общий принцип работы карданной передачи.

Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь механизмов автомобиля, валы которых несоосны или расположе­ны под углом. Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов. В зависимости от типа, компоновки и конструкции автомобиля карданная передача может передавать крутящий момент от короб­ки передач к раздаточной коробке или к главной передаче ведуще­го моста, от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мостов, между главными передачами среднего и заднего ведущих мостов, от полуосей к передним ведущим и управляемым колесам, от главной передачи к ведущим колесам с независимой подвеской. Карданная передача может также применяться в приводе от короб­ки отбора мощности к вспомогательным механизмам (лебедка и др.) и для связи рулевого колеса с рулевым механизмом. Дополнительно к общим требованиям к системам, агрегатам и механизмам автомобиля к карданной передаче предъявляются специальные требования, в соответствии с кото­рыми она должна обеспечивать:

• передачу крутящего момента и равномерное вращение валов соединяемых механизмов независимо от угла между валами;

• передачу крутящего момента без создания в трансмиссии ав­томобиля дополнительных нагрузок;

• высокий КПД;

• бесшумность при работе.

Для соединения механизмов автомобиля применяются кардан­ные передачи различного типа.

карданные передачи

по числу валов

по числу шарниров

по типу шарниров

одновальные

одношарнирные

с шарн неравных угл скоростей

двухвальные

двухшарнирные

с шарн равн угловых скоростей

многовальные

многошарнирные

Одновальные карданные передачи применяются на легковых автомобилях с короткой базой (база — расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4×2 для соединения коробки передач с задним ведущим мос­том. Такая карданная передача состоит из карданного вала3 и двух карданных шарниров.

Двухвальная карданная передача применяется на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4×2 для связи коробки передач с задним ведущим мостом. Передача включает в себя два карданных вала, три карданных шарнира и промежу­точную опору. Эта карданная передача получила наибольшее рас­пространение на легковых, грузовых автомобилях и автобусах ог­раниченной проходимости. На автомобилях повышенной проходимости с колесной фор­мулой 4×4 используются три одновальных карданных передачи для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой, а также раздаточной коробки с задним и передним ведущими мостами. На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6×6 и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная коробка соединяется с задним ведущим мостом двух­вальной карданной передачей с промежуточной опорой

. Связь коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним ведущими мостами этих автомобилей осуществляется одновальными карданными передачами. В автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6 х 6 и со средним проходным ведущим мостом для связи коробки передач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими мостами используются одновальные кардан­ные передачи. При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора
среднего моста.

Одновальные и двухвальные карданные передачи, используе­мые для соединения коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов автомобилей, имеют карданные шарниры нерав­ных угловых скоростей.- Карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей на автомобилях применяются для привода пе­редних управляемых и одновременно ведущих колес.

Карданные шарниры. Карданным шарниром или карданом на­зывается подвижное соединение, обеспечивающее передачу вра­щения между валами, оси которых пересекаются под углом. В автомобилях применяются карданные шарниры неравных и равных угловых скоростей. Первые называются асинхронными шарнирами, а вторые — синхронными.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из вилки ведущего вала, вилки ведомого вала и крес­товины, соединяющей вилки с помощью игольчатых подшип­ников. Одновальная, двухшарнирная, с карданами неравных угловых ско­ростей карданная передача состоит из трубчатого карданного вала, к од­ному концу которого приварена вилка, а к другому — наконеч­ник со шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой, приваренной к вилке кар­данного шарнира. Такое подвижное шлицевое соединение назы­вается компенсирующим устройством. Оно обеспечивает измене­ние длины карданной передачи при перемещении ведущего моста относительно коробки передач во время движения автомобиля. Шлицевое соединение смазывают через масленку. Оно уплотняет­ся манжетой и защищается от грязи резиновым гофрированным чехлом.

Вилки вала соединяются с вилками карданных шарни­ров крестовинами и игольчатыми подшипниками, которые сма­зываются через масленку в крестовине. Каждый подшипник со­стоит из стального стакана с иголками, закрепленного в проуши­не вилки и уплотненного манжетой для удержания смазочного материала и защиты от воды и грязи. Вилки карданных шарниров

через свои фланцы болтами прикрепляются к фланцам, которые установле­ны на концах валов карданной передачи и главной передачи, со­единяемых карданной передачей. При таком фланцевом крепле­нии карданной передачи очень удобны ее монтаж и демонтаж на автомобиле.

Устройство и принцип действия карданной передачи ГАЗ-3307

Содержание

Введение

Устройство и принцип действия карданной передачи ГАЗ-3307

Диагностика карданной передачи ГАЗ-3307

ТО карданной передачи ГАЗ-3307

Основные неисправности карданной передачи ГАЗ-3307

Ремонт карданной передачи ГАЗ-3307

Требования безопасности. При техническом обслуживании и ремонте автомобилей

Список используемой литературы

Введение

Карда́ннаяпереда́ча (разговорное-«крестовина») -механизм, передающийкрутящиймоментмеждувалами, пересекающимисявцентрекарданнойпередачииимеющимивозможностьвзаимногоугловогоперемещения. Широко используется в различных областях человеческой деятельности, когда трудно обеспечить соосность вращающихся элементов. Подобные функции может выполнять также зубчатая муфта.

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

В автомобиле карданный вал служит для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки) к ведущим мостам в случае классической или полноприводной компоновки. Также используется в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого вала и рулевого исполнительного механизма (рулевого редуктора или рулевой рейки).

Карданный переходник для гаечного ключа

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, повёрнутых на четверть оборота друг относительно друга. 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.

Устройство и принцип действия карданной передачи ГАЗ-3307

Карданная передача автомобиля ГАЗ-3307, ГАЗ-3309 состоит из двух карданных валов — промежуточного и заднего, промежуточной опоры и трех шарниров; промежуточный вал имеет подвижное шлицевое соединение.

Для фиксации подшипника с крышками от проворачивания в конструкции опоры предусмотрены металлические скобы, приваренные к задней крышке подшипника. Уплотнение подшипников крестовин карданных шарниров состоит из сальника 14 и резинового кольца 15.

Крепление подшипников крестовины в шарнирах кардана ГАЗ-3309, 3307 осуществляется с помощью крышек подшипников 2, стопорных пластин и болтов. Замена смазки в шарнирах проводится после разборки шарниров в соответствии с картой смазки.

В полость скользящего шлицевого соединения промежуточного карданного вала на заводе-изготовителе закладывается смазка. В процессе эксплуатации автомобиля добавление смазки в шлицевое соединение осуществляется через пресс-масленку 5.

1 — предохранительный клапан; 2 — крышка подшипника кардана; 3 -крестовина; 4 — промежуточный карданный вал; 5, 13 -пресс-масленки; 6 — сальник подшипника опоры; 7 — подушка опоры; 8 — подшипник опоры; 9 — центрирующий вкладыш; 10 — сальниковое уплотнение шлицев; 11 — задний карданный вал; 12 — скользящая вилка; 14 — сальник; 15 — резиновое кольцо; 16 — игольчатый подшипник

Принцип работы

На переднем конце вторичного вала на шлицах установлена муфта, которая служит для включения третьей и четвертой передач. В средней части вторичного вала свободно вращаются шестерни второй и третьей передач, а по шлицам перемещается шестерня первой передачи.

Промежуточный вал представляет собой блок четырех шестерен: три косозубые и одна прямозубая.

С левой стороны по направлению движения автомобиля на неподвижной оси установлен блок шестерен заднего хода, который вращается на роликовых подшипниках.

«Включение передач для движения вперед осуществляется перемещением по вторичному валу муфты или шестерни первой передачи, а включение передачи заднего хода — перемещением по втулке блока шестерен заднего хода и введением их в зацепление с соответствующими шестернями». Переключение передач проводится посредством рычага.

Маслоналивное отверстие находится с левой стороны картера на высоте, соответствующей нормальному уровню смазки. Для слива масла служит отверстие в нижней части картера. Оба отверстия закрыты резьбовыми пробками. Пробка сливного отверстия снабжена постоянным магнитом.

Требования безопасности. При техническом обслуживании и ремонте автомобилей

1. При работе возможно воздействие следующих опасных производственных факторов: травмы при работе неисправным инструментом, травмирование ног при падении деталей и узлов, превышение предельно допустимой нагрузки при переноске тяжести, отравление и ожоги при использовании легковоспламеняющейся жидкости.

2. При работе слесарь ремонтник должен использовать спец. одежду.

3. В слесарно-монтажной мастерской должна быть медицинская аптечка с набором медикаментов и перевязочных средств для оказания первой медицинской помощи при травмах.

4. При работе в слесарно-монтажной мастерской необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, знать средства расположений первичных средств пожаротушения. В слесарно-монтажной мастерской должен быть огнетушитель и ящик с песком.

5. Перед началом работы необходимо одеть спец. одежду.

6. Изучить порядок выполнения и безопасность.

7. Подготовить к работе оборудование, инструменты и приспособления

8. Быть внимательным, правильно выполнять трудовые приемы.

9. Работать только исправным инструментом и приспособлением.

10. Гаечные ключи применять только в соответствии только по размеру гаек и болтов. Запрещается наращивать ключи, использовать прокладки, ударять по ключу, разводные ключи не должны иметь люфта в подвижных местах.

11. Отвертки следует применять в соответствии с шириной шлица винта.

12. При разборке и сборке агрегатов узлов следует применять съемные приспособления указаны в конструкционной карте.

13. Снятые детали или узлы необходимо складывать на верстак, длинные детали валы, полуоси запрещается ставить вертикально во избежание их падения и травмирования людей.

14. Для подъема установки и снятия деталей и агрегатов массой более 15кг должны применяться подъемные приспособления. Для перемещения узлов и деталей массой более 15кг необходимо использовать тележки со стойками и упорами.

15. Во избежание отравлений и возникновения пожара запрещается применять для промывки деталей бензин.

16. При обработке деталей необходимо надежно закреплять их в тисках.

Список используемой литературы

https://studfiles.net/preview/6326562/page:8/

https://carmanz.com/vaz/2107-1982-2012/330038-2107112.html

https://revolution.allbest.ru/transport/00494581_0.html

http://spezz.ru/gaz_3307_3309_kardannaya_peredacha.html

https://knowledge.allbest.ru/transport/3c0a65625b2ac78a5c43a88521316c37_0.html

https://otherreferats.allbest.ru/transport/00145085_0.html

http://avtodetall.ru/gaz_3307_3309_kardannaya_peredacha.html

https://knowledge.allbest.ru/transport/3c0a65625b2ac78a5c43a88521316c37_0.html#text

http://mashintop.ru/articles.php?id=2842

http://mashintop.ru/articles.php?id=2842

http://sinref.ru/avtomobili/GAZ/004_gaz_3307_modificacii_izdanie8_1999/054.htm

http://www.autoopt.ru/articles/products/6718941/

Содержание

Введение

Устройство и принцип действия карданной передачи ГАЗ-3307

Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля

Автомобильная трансмиссия, независимо от типа и конструктивных особенностей, обычно имеет в своем устройстве карданную передачу. Карданная передача – это устройство, которое предназначено для того, чтобы передать крутящий момент между валами, которые располагаются под углом по отношению друг к другу.

Карданная передача в устройстве автомобиля обычно применяется в трансмиссии. Также указанная передача используется в конструкции рулевого управления. Давайте рассмотрим данное устройство более подробно.  

Содержание статьи

Виды карданных передач, назначение, особенности

Итак, как уже было сказано, карданные передачи нужны для передачи крутящего момента. При этом нужно учитывать, что угол между двумя валами (ведущий и ведомый вал) может меняться в процессе работы. Именно по этой причине использовано подобное карданное соединение.

При помощи карданной передачи в трансмиссии могут быть соединены: ДВС и КПП, КПП и главная передача, раздаточная коробка (раздатка) и главная передача, дифференциал и ведущие колеса автомобиля.

В основе карданной передачи лежит карданный шарнир. Такой шарнир может отличаться по конструкции, благодаря чему карданные передачи делятся на:

  • Карданная передача, где использован шарнир неравных угловых скоростей;
  • Передача с шарниром равных угловых скоростей;
  • Передача, где используется полукарданный упругий шарнир;
  • Передача с жестким полукарданным шарниром;

При этом следует отметить, что последний тип (карданная передача с полукарданным жестким шарниром) на автомобилях не используется,  так как в данном случае решение недостаточно надежно и не отвечает ряду требований.

  • Что касается карданной передачи с шарниром неравных угловых скоростей, такая передача в быту часто называется кардан. Указанный тип обычно используется в устройстве авто с задним приводом, а также полноприводных машин.  

Карданная передача имеет шарниры неравных угловых скоростей, которые размещены на карданных валах. Еще определенные особенности могут стать причиной использования дополнительной промежуточной опоры. Также добавим, что на концах карданной передачи устанавливаются особые соединительные устройства.

Если говорить об устройстве, шарнир неравных угловых скоростей по конструкции имеет две соединенные вилки, которые располагаются под углом 90 градусов относительно друг друга, а также крестовину кардана, элементы фиксации.  

Карданная крестовина вращается в специальных подшипниках игольчатого типа, которые стоят в проушинах вилок.  Данные подшипники имеют смазку, которая закладывается в них еще на этапе изготовления. В рамках эксплуатации обновить смазку не получится, так как подшипник необслуживаемый. 

Данный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что устройство передает крутящий момент циклически. Другими словами, происходит неравномерная передача момента. В двух словах, совершая один оборот, ведомый вал два раза обгоняет и дважды отстает от ведущего.

Чтобы компенсировать неравномерность вращения, карданная передача получает, как минимум, 2 шарнира, которые стоят по одному на каждой стороне кардана (карданного вала), а вилки шарниров, которые расположены друг напротив друга, находятся в единой плоскости.

Еще отметим, что карданная передача может иметь как один, так и два карданных вала. Использование одного или нескольких валов будет зависеть от расстояния передачи крутящего момента. Если валов два, тогда один вал является промежуточным, а второй задним валом.

Также в том месте, где соединены валы, для дополнительной фиксации и прочности используется промежуточная опора. Указанная опора присоединяется к кузову машины или к раме, если автомобиль имеет рамную конструкцию. Еще для того, чтобы компенсировать изменения длины, которые возникают во время работы карданной передачи, один из валов имеет шлицы, чтобы реализовать шлицевое соединение.

Сама карданная передача присоединяется к другим  элементам трансмиссии при помощи соединительных муфт. Также для соединения может быть использован фланец и другие подобные элементы.

  • Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей (ШРУС, в быту граната) обычно используется в устройстве трансмиссии авто с передним приводом. В этом случае передача соединяет дифференциал и ступицу ведущего колеса.

Такая передача имеет два шарнира равных угловых скоростей, которые соединены приводным валом. Тот шарнир, который расположен ближе к КПП и дифференциалу, называется внутренним (внутренний ШРУС), а второй имеет название внешнего шарнира (наружный ШРУС).

Также указанный тип карданной передачи, где использован ШРУС, может быть использован на заднеприводных и полноприводных авто. Такое решение позволяет снизить шум во время работы передачи, также наблюдается уменьшение вибраций. Простыми словами, шарнир неравных угловых скоростей заменяется на ШРУС, который является более технологичным устройством.

Указанный шарнир равных угловых скоростей позволяет добиться эффективной передачи крутящего момента от ведущего на ведомый вал с постоянной угловой скорость, а также независимо от того угла, на который наклоняются сами валы. Для машин с передним приводом чаще всего используется  шариковый ШРУС.

Если говорить об устройстве, в двух словах, шарнир равных угловых скоростей является обоймой, которая размещена в корпусе. Между обоймой и корпусом находятся шарики, что позволяет реализовать движение. Корпус получает внутреннюю сферическую форму, также в корпусе и обойме имеются канавки. По этим канавкам осуществляют движение шарики.

Особенностью данной конструкции является равномерная передача крутящего момента от ведущего вала на ведомый вал с учетом изменяющегося угла. Также в конструкции использован сепаратор, который нужен для фиксации шариков ШРУС в заданном положении.

На этапе изготовления в ШРУС закладывают молибденовую смазку. Чтобы защитить конструкцию от попадания грязи, воды и т.п., на шарнир дополнительно ставится специальный пыльник.

  • Третьим типом карданных передач, которые используются в авто, является передача с полукарданным упругим шарниром. Такой упругий шарнир отвечает за то, чтобы передавать крутящий момент между двумя валами, которые расположены расположенными под небольшим углом по отношению друг к другу.

В основе лежит принцип деформации упругого звена. Например, данное соединение может представлять собой упругую муфту. Муфта является предварительно сжатым шестигранным упругим элементом, при этом с обеих сторон закреплены фланцы как ведущего вала, так и ведомого.

Подведем итоги

Как видно, существует несколько типов карданных передач, которые используются в устройстве трансмиссии автомобиля.  При этом среди описанных выше видов наиболее активно используются карданные передачи с шарниром неравных угловых скоростей, а также передача с шарниром равных угловых скоростей ШРУС.

Напоследок отметим, что в современных авто именно ШРУС можно встретить как в устройстве переднеприводных автомобилей, так и в устройстве машин с полным приводом. Дело в том, что такая карданная передача является оптимальным решением по сравнению с аналогами.

Читайте также

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей


Синхронные карданные передачи




Карданные передачи с шарнирами


равных угловых скоростей

Передние ведущие колеса полноприводных и переднеприводных автомобилей являются одновременно и управляемыми, т. е. должны поворачиваться, что требует применения между колесом и полуосью шарнирного соединения.
Карданные шарниры неравных угловых скоростей передают вращение циклически и приемлемо работают лишь при небольших значениях углов между валами, поэтому не могут удовлетворять требованиям равномерности передаваемого вращательного движения. В приводе ведущих управляемых колес крутящий момент должен передаваться с равномерной скоростью к колесам, поворачивающимся относительно продольной оси автомобиля на угол 40…45˚.
Выполнение таких условий могут обеспечить карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Иногда их называют синхронными карданными передачами.

В переднеприводном автомобиле обычно используются два внутренних шарнира равных угловых скоростей, кинематически связанные с коробкой передач, и два внешних шарнира, которые крепятся к колесам. В обиходе такие шарниры обычно называют «гранатами».

До середины прошлого века в конструкциях автомобилей часто встречались спаренные карданные шарниры неравных угловых скоростей. Такая конструкция получила название сдвоенного карданного шарнира. Сдвоенный шарнир отличался громозкостью и усиленным износом игольчатых подшипников, поскольку при прямолинейном движении автомобиля иглы подшипников не проворачивались и линии их контакта с обоймой и крестовиной подвергались воздействию значительных контактных напряжений, что приводило к износу и даже сплющиванию игл.
В настоящее время такие подшипники в конструкциях автомобилей встречаются редко.

Равенство угловых скоростей ведущего и ведомого валов будет соблюдено только в том случае, если точки контакта в шарнире, через которые пересекаются окружные силы, будут находиться в биссекторной плоскости, делящей угол между валами пополам. Конструкции всех карданных шарниров равных угловых скоростей основаны на этом принципе.

***

Шариковые шарниры равных угловых скоростей

Наибольшее применение получили шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей. Среди них наиболее часто в конструкциях отечественных автомобилей можно встретить шарниры с делительными канавками типа «Вейс».
Эту конструкцию в 1923 году запатентовал немецкий изобретатель Карл Вейс. Шарниры Вейса широко применяются в разборном и неразборном вариантах на отечественных автомобилях марок «УАЗ», «ГАЗ», «ЗиЛ», «МАЗ» и некоторых других. Шарнирные сочленения типа «Вейс» технологичны и дешевы в производстве, позволяют получать угол между валами до 32°, однако срок их службы ограничен 30…40 тыс. км пробега из-за высоких контактных напряжений, возникающих при работе.

Разборный шарнир (рис. 1) устроен следующим образом. Валы 1 выполнены заодно с кулаками 2 и 5, в которых вырезаны четыре канавки 3. В собранном виде кулаки располагаются в перпендикулярных плоскостях, а между ними в канавки 3 устанавливаются четыре шарика 7.
Для центрирования кулаков в отверстие, выполненное в одном из них, устанавливается штифт 6 с центрирующим шариком 4. От осевого перемещения штифт фиксируется другим штифтом 6, расположенным радиально.
Средние линии канавок 3 нарезаны так, что шарики 7, передающие усилия, располагаются в биссекторной (биссекториальной) плоскости между валами. В передаче усилия участвуют только два шарика, что создает высокие контактные напряжения и сокращает срок службы шарнира. Два других шарика передают крутящий момент при движении автомобиля задним ходом.

В других конструкциях контактные напряжения уменьшаются путем увеличения числа шариков, одновременно участвующих в работе, что неизбежно приводит к усложнению шарниров.

Детали шарикового шарнира «Рцеппа» (рис. 1, б) располагаются в чашке 8, которая во внутренней части имеет шесть сферических канавок для установки шести шариков 7. Такие же канавки имеет и сферический кулак 10, в шлицевое отверстие которого входит ведущий вал карданной передачи. Шарики в одной биссекторной плоскости устанавливаются делительным устройством, состоящим из сепаратора 9, направляющей чашки 11 и делительного рычажка 12.
Рычажок имеет три сферические поверхности: концевые входят в гнезда ведущего и ведомого валов, а средняя – в отверстие направляющей чашки 11. Рычажок к ведущему валу прижимается пружиной 13. Длины плеч рычажка таковы, что при передаче момента под углом он поворачивает направляющую чашку 11 и сепаратор 9 так, что все шесть шариков 7 устанавливаются в биссекторной плоскости и все они воспринимают и передают усилия. Это позволяет уменьшить габаритные размеры шарнира и увеличить срок его службы.

Шарнир типа «Рцеппа» технологически сложен, однако он компактнее шарнира с делительными канавками, и может работать при углах между валами до 40°. Поскольку усилие в этом шарнире передается всеми шестью шариками, он обеспечивает передачу большого крутящего момента при малых размерах. Долговечность шарнира «Рцеппа» достигает 100–200 тыс. км.

Еще один шариковый карданный шарнир типа «Бирфильд» представлен на рисунке 1, в. Он состоит из чашки 8, сферического кулака 10 и шести шариков 7, размещенных в сепараторе 9. Сферический кулак 10 надевается на шлицованную часть ведущего вала 16 и стопорится кольцом 14. От попадания грязи во внутреннюю полость шарнир защищен защитным резиновым чехлом 15.
Все сферические поверхности деталей шарнира выполнены по разным радиусам, а канавки имеют переменную глубину. Благодаря этому при наклоне одного из валов шарики выталкиваются из среднего положения и устанавливаются в биссекторной плоскости, что обеспечивает синхронное вращение валов.

Шарниры типа «Бирфильд» имеют высокий КПД, долговечны, и могут работать при углах до 45˚. Поэтому они широко применяются в приводе управляемых колес многих переднеприводных легковых автомобилей в качестве наружного шарнира, или, как его еще называют — наружной «гранаты».
Основной причиной преждевременного разрушения шарнира является повреждение эластичного защитного чехла. По этой причине автомобили высокой проходимости часто имеют уплотнение в виде стального колпака. Однако это приводит к увеличению габаритов шарнира и ограничивает угол между валами до 40°.

При использовании шарнира типа «Бирфильд» на внутреннем конце карданной передачи необходимо устанавливать шарнир равных угловых скоростей, способный компенсировать изменение длины карданного вала при деформации упругого элемента подвески.

Такие функции совмещает в себе универсальный шестишариковый карданный шарнир типа «ГКН» (GKN).
Осевое перемещение в шарнирах типа GKN обеспечивается перемещением шариков по продольным канавкам корпуса, при этом, требуемая величина перемещения определяет длину рабочей поверхности, что влияет на размеры шарнира. Максимальный допустимый угол наклона вала в данной конструкции ограничивается 20°.
При осевых перемещениях шарики не перекатываются, а скользят в канавках, что снижает КПД шарнира.

В конструкциях современных легковых автомобилей иногда встречаются карданные шарниры типа «Лебро» (Loebro), которые, как и шарниры GKN обычно устанавливаются на внутреннем конце карданной передачи, поскольку способны компенсировать изменение длины карданного вала.

Шарниры «Лебро» отличаются от шарниров GKN тем, что канавки в чашке и кулаке нарезаны под углом 15-16° к образующей цилиндра, а геометрия сепаратора правильная — без конусов и с параллельными наружной и внутренней сторонами.
Такой шарнир имеет меньшие габариты, чем другие шестишариковые шарниры, кроме того, сепаратор его менее нагружен, поскольку не выполняет функции перемещения шариков в кулаках.

Принципиальное устройство этих шариковых шарниров представлено на рисунке 2.


Привод передних колес автомобиля ВАЗ-2110

Привод передних колес автомобиля ВАЗ-2110 (рис. 3) состоит из вала 3 и двух карданных шарниров 1 и 4 равных угловых скоростей. Вал 3 привода правого колеса выполнен из трубы, а левого колеса – из прутка. Кроме того, валы имеют разную длину. На вал надевается защитный чехол 6, а затем шарнир в собранном виде со смазочным материалом фиксируется от осевого перемещения стопорным кольцом 5. Защитные чехлы крепятся хомутами 2.

Внутренний шарнир (внутренняя «граната) 1, который вязан с дифференциалом, является универсальным, т. е. кроме обеспечения равномерного вращения валов под изменяющимся углом он позволяет увеличивать общую длину привода, что необходимо для перемещения передней подвески и силового агрегата. Происходит это потому, что внутренняя поверхность корпуса шарнира 1 имеет цилиндрическую форму, и канавки в ней нарезаны продольно, это позволяет внутренним деталям шарнира перемещаться по продольным канавкам в осевом направлении.

***



Кулачковые шарниры равных угловых скоростей

На автомобилях средней и большой грузоподъемности марок «КамАЗ», «Урал», «КрАЗ» карданные передачи в приводе передних колес работают под большим крутящим моментом. Шариковые шарниры не могут передавать больших крутящих моментов из-за возникновения значительных контактных напряжений и ограничения по удельному давлению шариков на канавки. Поэтому в них применяют кулачковые карданные шарниры (рис. 1, г). Аналогичные шарниры иногда устанавливают на переднеприводные автомобили марки «УАЗ».

Кулачковый карданный шарнир равных угловых скоростей (рис. 1, г) состоит из двух вилок 18 и 20, которые вставлены в кулаки 2 и 5 с пазами; в эти пазы входит диск 19. При передаче крутящего момента и вращения от ведущего вала 17 на ведомый вал при повернутом колесе каждый из кулаков 2 и 5 поворачивается одновременно относительно оси паза вилки в горизонтальной плоскости и относительно диска 19 в вертикальной плоскости.
Оси пазов вилок лежат в одной плоскости, которая проходит через среднюю плоскость диска. Эти оси расположены на равных расстояниях от точки пересечения осей валов и всегда перпендикулярны осям валов, поэтому точка их пересечения всегда располагается в биссекторной плоскости.

Такой карданный шарнир требует повышенного внимания к смазыванию, так как для его деталей характерно трение скольжения, вызывающее значительный нагрев и изнашивание трущихся поверхностей. Трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что кулачковый шарнир имеет самый низкий КПД из всех шарниров равных угловых скоростей. Однако он способен передавать значительный крутящий момент.

Еще один тип кулачкового шарнира равных угловых скоростей — шарнир «Тракта» (на рисунке), состоящий из четырех штампованных деталей: двух втулок и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию.
Если разделить по оси симметрии кулачковый карданный шарнир, то каждая часть будет представлять собой карданный шарнир неравных угловых скоростей с фиксированными осями качания. В такой конструкции тоже возникают значительные силы трения скольжения, снижающие КПД шарнира.

***

Трехшиповые шарниры равных угловых скоростей

В трехшиповом шарнире (на рисунке) крутящий момент от ведущего вала передают три сферических ролика, которые установлены на радиальных шипах, жестко связанных с корпусом шарнира ведомого вала. Шипы относительно друг друга располагаются под углом 120˚. Сферические ролики чаще всего устанавливаются на шипы посредством игольчатых подшипников.

Ведущий вал имеет трехвальцевую вилку, в цилиндрические пазы которой входят ролики. При передаче крутящего момента между несоосными валами ролики перекатываются со скольжением вдоль пазов и одновременно скользят в радиальном направлении относительно шипов. Предельный угол между осями валов до 40˚.

Особенностью трехшипового шарнира является то, что в отличие от шариковых шарниров передача момента от ведущих элементов на ведомые происходит не в биссекторной плоскости, а в плоскости, проходящей через оси шипов. Равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспечивается при любом взаиморасположении их осей.

***

Мосты автомобилей


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

все началось задолго до изобретения автомобиля- Статьи на kardanvalservis.ru

Способ соединения элементов карданной передачи позволяет компенсировать угловые и осевые перемещения компонентов относительно друг друга. И эта технология появилась задолго до изобретения именно карданной передачи.

Начать стоит с древних времен

Появление карданного вала связывают с именем итальянского математика, философа и инженера Джероламо Кардано, жившего в ХVI веке. Он детально

 
описал и даже сделал схему кардана и его использования для передачи крутящего момента. Однако, с нуля, этот ученый рассматриваемый тип передачи не изобретал. Принципы, на которых построена работа кардана, использовались и до него. При рассмотрении истории карданного вала нужно начать с «карданова подвеса».

Принцип его работы заключается в использовании концентрических колец, которые могут перемещаться относительно друг друга, сохраняя равновесие предмета, расположенного в центе.

Подобные конструкции использовались многими:

  • Еще боле 2000 лет назад в Китае использовали специальный подвес для масляной лампы. Он позволял держать лампу в вертикальном положении, независимо от положения всей конструкции, и не давал ей перевернуться.
  • Похожую конструкцию описывал и Филон Византийский, живший в III веке до н.э. Только она создавалась не для свечи, а чтобы исключить проливание чернильницы.
  •  
  • Древнегреческие и индийские мореплаватели использовали подобные конструкции в качестве подставок для компаса.
  • Некоторые источники говорят о том, что вал, работающий по схожему принципу, использовался в карете императора Великой Римской Империи. С его помощью обеспечивалась плавность хода.

В общем, однозначно определить, кому именно принадлежит это изобретение, нельзя.

История после трудов Джероламо Кардано

Описав принципы использования кардана для передачи крутящего момента, этот ученый запустил «новый виток» в развитии рассматриваемого механизма. После этого карданные передачи стали использоваться в различных целях. А с появлением автомобилей, они пришли и в эту сферу.

Стремительное развитие и распространение карданной передачи происходило в XX веке. В 20-х годах французский инженер Ж. Грегуар провел исследования на предмет возможности применения в ней ШРУсов. И уже в 30-х годах это поставили на поток: Citroen активно использовала сдвоенные шарниры в своих авто.
Довольно важным моментом из новейшей истории кардана можно назвать появление композитных валов (они, хоть не очень широко, но используются сегодня). Опять же, сказать точно, кому это изобретение принадлежит, не получится. Но можно полагать, что одними из первопроходцев в этом являются Д.Д. Мунгалов, А.М. Закржевксий и Ю.М. Тарнопольский. Еще в 80-х годах прошлого века они зарегистрировали патент SU 1677386 А1 на вал из композитного материала. Можно предположить, что их наработки сыграли важную роль в появлении новой разновидности кардана.


Назад

Принцип действия петли неравных угловых скоростей. Как устроен межосевой дифференциал

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса.

Карданная передача данного типа включает в себя два шарнира с равными угловыми скоростями, соединенные приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир называется внутренним шарниром, противоположный — наружным шарниром.

Для снижения уровня шума карданная коробка передач с шарниром равных угловых скоростей применяется также в трансмиссиях автомобилей с задним и полным приводом. В этом случае шарнир неравных угловых скоростей уступает более совершенной конструкции ШРУСа.

Карданный шарнир постоянных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего вала к ведомому валу с постоянной угловой скоростью независимо от угла наклона валов.Самым распространенным в конструкции трансмиссии переднеприводного автомобиля является шаровая опора равных угловых скоростей.

ШРУС (сокращенное наименование — ШРУС , повседневное наименование — граната ) имеет следующее устройство :

Схема соединения постоянной скорости

Корпус имеет внутреннюю сферическую форму. Внутри корпуса находится зажим … Есть пазы в корпусе и обойме, по которым баллоны … Такая конструкция обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему валу под переменным углом. Сепаратор удерживает шарики в определенном положении. Для защиты шарнира от негативных факторов окружающей среды (кислорода, воды, грязи) на ШРУС установлен грязезащитный кожух — «пыльник».

При изготовлении соединения равных угловых скоростей используется смазка, приготовленная на основе дисульфида молибдена.

Карданная передача с упругим полукарданом

Упругий шарнир полукардана обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.

Схема полукардана упругого шарнира

Типичным примером этого типа шарнирного соединения является упругая муфта Guibo (Guibo). Муфта представляет собой предварительно сжатый шестигранный упругий элемент, с обеих сторон которого прикреплены фланцы ведущего и ведомого валов.

53) Главная передача.

Бортовая передача используется для увеличения крутящего момента и изменения его направления под прямым углом к ​​продольной оси автомобиля. Для этого главная передача сделана из конических шестерен.В зависимости от количества шестерен главные шестерни делятся на одинарные конические, состоящие из одной пары шестерен, и двойные, состоящие из пары конических шестерен и пары цилиндрических шестерен. В свою очередь, однорядные конические передачи подразделяются на простые и гипоидные.


Типы главной передачи: 1 — ведущая коническая шестерня, 2 — ведомая коническая шестерня, 3 — ведущая цилиндрическая шестерня, 4 — ведомая цилиндрическая шестерня.

Одинарные конические простые передачи (рис.а) применяется в основном на легковых и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. В этих трансмиссиях ведущая коническая шестерня 1 соединена с карданной передачей, а ведомая шестерня 2 соединена с коробкой дифференциала и через механизм дифференциала с полуосями. Для большинства автомобилей одинарные конические шестерни имеют гипоидные шестерни (рис. 6). Гипоидные передачи имеют ряд преимуществ перед простыми: у них ось ведущего колеса расположена ниже оси ведомого, что позволяет опускать карданную передачу ниже, чтобы опустить пол кузова автомобиля.Это снижает центр тяжести и повышает устойчивость автомобиля. Кроме того, гипоидная трансмиссия имеет утолщенную форму основания зубьев шестерен, что значительно увеличивает их грузоподъемность и износостойкость. Но это обстоятельство определяет использование шестерен для смазки специального масла (гипоидного), предназначенного для работы в условиях передачи больших сил, возникающих при контакте между зубьями шестерен.

Двойные главные передачи (рис. C) устанавливаются на большегрузных автомобилях для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и увеличения передаваемого крутящего момента.В этом случае передаточное число главной передачи рассчитывается как произведение передаточных чисел конической (1, 2) и цилиндрической (3, 4) пар.

Когда автомобиль движется в поворотах и ​​по неровной дороге, колеса ведущего моста проходят путь разной длины. Чтобы шины не скользили по дорожному покрытию, колеса должны вращаться с разной скоростью. Дифференциал — механизм, позволяющий колесам ведущей оси вращаться с разной скоростью и с одинаковым (или разным) крутящим моментом, передаваемым на них.В трансмиссии автомобилей с одним ведущим мостом дифференциал устанавливается между приводами колес (межколесный дифференциал). В полноприводных автомобилях он также может располагаться между ведущими осями (межосевой дифференциал). Сила тяги на колесе зависит от радиуса колеса и передаваемого на него крутящего момента. Произведение тягового усилия и динамического радиуса колеса дает крутящий момент, который дифференциал должен передавать на колеса. Когда тяга слабая или одно колесо подвешено (ненагружено), крутящий момент и тяга на колесе очень малы или отсутствуют, автомобиль не сможет продолжить движение.Это особенность конического дифференциала, который широко используется в легковых автомобилях. отечественные автомобили … Этот тип дифференциала называется симметричным, потому что он равномерно распределяет крутящий момент между колесами. Это связано с тем, что сателлит работает как равноплечный рычаг и передает только равные усилия на ведущие шестерни и, соответственно, на ведущие колеса. Если одно из колес имеет слабое сцепление с дорожным покрытием, то эффективный крутящий момент на нем невелик, соответственно, симметричный дифференциал будет передавать такое же усилие на другое колесо.То есть при пробуксовке одного колеса сила тяги на втором равна нулю, что негативно сказывается на проходимости. Для его улучшения в автомобилях используются полные или частичные блокировки дифференциала, степень которых оценивается коэффициентом блокировки. Коэффициент блокировки (Kb) — отношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на ведущем колесе. Его значение для симметричного дифференциала всегда равно 1, для дифференциалов повышенного трения от 1 до 5. Чем больше KB, тем лучше проходимость автомобиля.То есть при KB = 3 момент на отстающем колесе будет в три раза больше, чем на буксовом колесе, а при KB = 5 — в пять раз. Но момент на колесе в эту секунду будет возможен от 20 до 70%, в зависимости от возможности механизма блокировки.

55) Полуоси Полуоси передают крутящий момент от ведущей оси дифференциала на ступицу ведущего колеса. Изгибающие моменты могут быть приложены к полуоси за счет вертикальной реакции на действие силы тяжести на колесо, тангенциальной реакции, вызванной силой тяги и торможения, а также поперечной силы, возникающей в результате заноса, а также бокового ветра.Полуоси в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов — полунагруженные и ненагруженные. По конструкции полуоси на одном конце могут иметь фланец для крепления к ступице колеса, а на другом — шлицевую часть, которая входит в зацепление с полуосевой шестерней дифференциала. Другая конструкция предусматривает шлицевые части на обоих концах полуоси. На легких грузовиках и легковых автомобилях обычно используются полунагруженные полуоси, в которых подшипник устанавливается между полуосью и кожухом на определенном расстоянии от средней плоскости колеса.За счет этого на плече (плоскость внешней части диска и подшипника) создаются изгибающие моменты, действующие на полуось в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в вертикальной плоскости и (боковая реакция) на плече равные к радиусу колеса. На автобусах и грузовиках средней и большой грузоподъемности используются полностью разгруженные полуоси. В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками, установленными между ступицей колеса и картером моста, а полуось передает только крутящий момент.Полуоси подвергаются значительным нагрузкам во время эксплуатации автомобиля, особенно при движении по грунту и дорогам с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к полуосям предъявляются особые требования. Снижение напряжений достигается за счет увеличения радиусов перехода между полуосью и фланцем. Долговечность ступичных подшипников обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.

56) ШРУС (сокращенно шарнир равных угловых скоростей ), как и всем известный универсальный шарнир, предназначен для передачи вращения под углом.ШРУСы присутствуют в конструкции автомобилей с управляемыми ведущими колесами, а в среде автомобилистов их часто называют «гранатами». ШРУС передает равномерное вращение, чем отличается от обычного «кардана», у которого есть одно неприятное свойство: если первичный вал будет вращать равномерно, то на выходе он станет прерывистым, пульсирующим. Внешне все шарниры равных угловых скоростей выглядят одинаково, но внутреннее устройство ШРУСов для разных машин разное. Каждый вал привода передних колес имеет два шарнира.Они обеспечивают передачу вращения под углом и, кроме того, компенсируют изменение длины вала при работе подвески, поэтому одно из шарниров также должно иметь осевое перемещение (как правило, это внутренний ШРУС. ). Наружные ШРУСы всех отечественных переднеприводных автомобилей одинаковы: на валу установлена ​​обойма с шестью радиальными канавками. Корпус также имеет шесть радиальных канавок, в которых размещены шарики, которые передают крутящий момент от вала к корпусу и далее к ступице колеса.Такая конструкция допускает только изгиб, поэтому внутренние петли выполнены несколько иначе и рассчитаны на осевое перемещение. Чтобы лучше представить принцип работы ШРУСа, взгляните на картинку.

Карданные передачи с шарнирами


равные угловые скорости

Передние ведущие колеса полноприводных и переднеприводных автомобилей могут одновременно управляться, то есть должны поворачиваться, что требует использования шарнирного сочленения между колесом и полуосью.
Карданные шарниры с неравными угловыми скоростями циклически передают вращение и работают приемлемо только при малых углах между валами, поэтому они не могут соответствовать требованиям по равномерности передаваемого вращательного движения. В приводе ведущих управляемых колес крутящий момент должен передаваться с постоянной скоростью на колеса, вращающиеся вокруг продольной оси транспортного средства под углом 40… 45 ˚.
Выполнение таких условий обеспечивают карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС).Иногда их называют синхронными карданными передачами.

В переднеприводном транспортном средстве обычно используются два внутренних шарнира равных угловых скоростей, кинематически связанных с коробкой передач, и два внешних шарнира, прикрепленных к колесам. В быту такие петли принято называть «гранатами».

До середины прошлого века парные карданные шарниры неравных угловых скоростей часто встречались в конструкциях автомобилей. Такая конструкция называется двойным карданом.Двойной шарнир отличался громкостью и повышенным износом игольчатых подшипников, поскольку при прямолинейном движении автомобиля иглы подшипников не вращались, а линии их контакта с сепаратором и крестовиной подвергались значительным контактным напряжениям, что приводило к износу и даже сплющиванию подшипников. иглы.
В настоящее время такие подшипники в автомобильной конструкции встречаются редко.

Равенство угловых скоростей ведущего и ведомого валов будет соблюдаться только в том случае, если точки соприкосновения в шарнире, через которые пересекаются окружные силы, находятся в биссектрисе, делящей угол между валами пополам.Все ШРУСы построены на этом принципе.

Шаровые опоры постоянной угловой скорости

Наибольшее применение получили шаровые карданы равных угловых скоростей. Среди них чаще всего в конструкциях отечественных автомобилей можно встретить петли типа Weiss с разделительными пазами.
Эта конструкция была запатентована в 1923 году немецким изобретателем Карлом Вайсом. Петли Weiss широко используются в сборно-разборном и неразборном вариантах на отечественных автомобилях марок «УАЗ», «ГАЗ», «ЗИЛ», «МАЗ» и некоторых других.Шарниры типа «Вайс» технологичны и дешевы в изготовлении, позволяют получить угол между валами до 32 °, однако срок их службы ограничен 30 … 40 тыс. Км пробегом из-за высоких контактных напряжений при эксплуатации.

Петля сборная ( рис. 1 ) устроена следующим образом. Валы 1 кулаками 2 и 5 с прорезью четырех канавок 3 … В собранном виде кулаки располагаются в перпендикулярных плоскостях, а между ними в пазах 3 установлено четыре шара 7 .
Для центрирования кулаков в проделанное в одном из них отверстие устанавливается штифт. 6 с центрирующим шариком 4 … От осевого перемещения палец фиксируется другим пальцем 6 расположен радиально.
Центры канавок 3 разрезать так, чтобы шары 7 , передающие силы расположены в биссектрисе (биссектрисе) между валами.В передаче усилия участвуют только два шарика, что создает высокие контактные напряжения и сокращает срок службы соединения. Два других шара передают крутящий момент, когда автомобиль движется задним ходом.

В других конструкциях контактные напряжения уменьшаются за счет увеличения количества одновременно участвующих в операции шариков, что неизбежно приводит к усложнению шарниров.

Детали шарового шарнира «Rceppa» ( рис. 1, б ) расположены в чашке 8 , имеющий внутри шесть сферических пазов для установки шести шариков 7 … У сферического кулака такие же бороздки. 10 , в шлицевое отверстие которого входит приводной вал карданной передачи. Шары в одной биссектрисе устанавливаются разделительным устройством, состоящим из сепаратора 9 , направляющая чашки 11 и делительный рычаг 12 .
Рычаг имеет три сферические поверхности: торцевые поверхности входят в посадочные места ведущего и ведомого валов, а средняя — в отверстие направляющей чашки 11 … Рычаг прижимается к приводному валу пружиной 13 … Длина плеч рычага такова, что при передаче момента под углом он поворачивает направляющую чашку 11 и сепаратор 9 так что все шесть мячей 7 установлены в биссектрисе и все они воспринимают и передают усилия. Это позволяет уменьшить габариты петли и увеличить срок ее службы.

Петля типа «Rceppa» технологически сложна, но компактнее петли с шаговыми пазами и может работать при углах между валами до 40 °.Поскольку усилие в этом шарнире передается всеми шестью шариками, он обеспечивает передачу высокого крутящего момента при небольших размерах. Долговечность петли «Rceppa» достигает 100-200 тыс. Км .

Другой шаровой шарнир карданного шарнира Bearfield представлен на рис. 1, c … Он состоит из чашки 8 , кулак сферический 10 и шесть шаров 7 помещен в сепаратор 9 … Кулак сферический 10 надевается на шлицевую часть приводного вала 16 и запирается кольцом 14 … Петля защищена от попадания грязи во внутреннюю полость резиновым защитным кожухом 15 .
Все сферические поверхности деталей петли выполнены по разному радиусу, а пазы имеют переменную глубину. Благодаря этому при наклоне одного из валов шарики выталкиваются из среднего положения и устанавливаются в биссектрисе, что обеспечивает синхронное вращение валов.

Петли типа Bearfield высокоэффективны, долговечны и могут работать под углами до 45 ˚.Поэтому они широко используются в приводе управляемых колес многих переднеприводных легковых автомобилей в качестве внешнего шарнира, или, как его еще называют, внешней «гранаты».
Основная причина преждевременного выхода из строя петли — повреждение эластичного защитного кожуха. По этой причине автомобили высокой проходимости часто имеют стальной колпак. Однако это приводит к увеличению размеров шарнира и ограничивает угол между валами до 40 °.

При использовании шарнира типа Bearfield шарнир постоянной скорости должен быть установлен на внутреннем конце трансмиссии, чтобы компенсировать изменение длины карданного вала во время деформации упругого элемента подвески.

Такие функции объединены в универсальной шестишаровой шарнире карданного типа «ГКН» (ГКН).
Осевое перемещение в петлях типа ГКН обеспечивается перемещением шариков по продольным пазам корпуса, а требуемая величина перемещения определяет длину рабочей поверхности, которая влияет на размеры петли. Максимально допустимый угол наклона вала в данной конструкции ограничен 20 °.
При осевых перемещениях шарики не катятся, а скользят по канавкам, что снижает эффективность шарнира.

В конструкциях современных легковых автомобилей иногда встречаются карданные шарниры типа «Лебро» (Loebro), которые, как и шарниры ГКН, обычно устанавливаются на внутреннем конце карданного вала, так как способны компенсировать изменение длины карданного вала.

Петли

Lebro отличаются от петель GKN тем, что пазы в чашке и кулаке выполнены под углом 15-16 ° к образующей цилиндра, а геометрия обоймы правильная — без конусов и с параллельными внешней и внутренней сторонами.
Такой шарнир имеет меньшие габариты, чем другие шестишариковые шарниры, к тому же его обойма менее нагружена, так как не выполняет функцию перемещения шариков в кулаках.

Базовая конструкция этих шаровых шарниров показана на рис. 2 .

Передний привод ВАЗ-2110

Передний привод ВАЗ-2110 ( рис. 3 ) состоит из вала 3 и два карданных шарнира 1 и 4 равных угловых скоростей.Вал 3 правый привод изготовлен из трубы, а левый — из прутка. К тому же валы бывают разной длины. На вал надевается защитный кожух 6 , а затем собранный шарнир со смазкой, зафиксированный от осевого перемещения стопорным кольцом 5 . Защитные крышки с зажимами 2 .

Петля внутренняя (внутренняя «граната») 1 , который вяжется с дифференциалом, является универсальным, то есть помимо обеспечения равномерного вращения валов на переменный угол позволяет увеличить общую длину привода, которая необходима для перемещения передней подвески и блок питания… Это происходит потому, что внутренняя поверхность корпуса петли 1 имеет цилиндрическую форму, а пазы в ней прорезаны продольно, это позволяет внутренним деталям петли перемещаться по продольным пазам в осевом направлении.

Кулачок постоянной угловой скорости

На автомобилях средней и большой грузоподъемности марок «КамАЗ», «Урал», «КрАЗ» карданные приводы в приводе передних колес работают с повышенным крутящим моментом. Шаровые опоры не могут передавать большие крутящие моменты из-за возникновения значительных контактных напряжений и ограничений удельного давления шариков на канавки.Поэтому используются кулачковые карданные шарниры ( рис. 1, g ). Подобные петли иногда устанавливают на переднеприводные автомобили УАЗ.

Кулачок кардана равных угловых скоростей ( рис. 1, g ) состоит из двух вилок 18 и 20 , которые вставляются в кулаки 2 и 5 с пазами; диск входит в эти слоты 19 … При передаче крутящего момента и вращения от приводного вала 17 на ведомом валу при повороте колеса каждый из кулаков 2 и 5 вращается одновременно относительно оси паза вилки в горизонтальной плоскости и относительно диска 19 в вертикальной плоскости.
Оси канавок вилок лежат в одной плоскости, проходящей через среднюю плоскость диска. Эти оси расположены на равных расстояниях от точки пересечения осей валов и всегда перпендикулярны осям валов, поэтому точка их пересечения всегда находится в биссектрисной плоскости.

Такой карданный шарнир требует повышенного внимания к смазке, так как для его деталей характерно трение скольжения, которое вызывает значительный нагрев и износ трущихся поверхностей.Трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что кулачковый шарнир имеет самый низкий коэффициент полезного действия среди всех шарниров равных угловых скоростей. Однако он способен передавать значительный крутящий момент.

Другой тип кулачкового шарнира равных угловых скоростей — шарнир Tract ( на рисунке ), состоящий из четырех штампованных частей: двух втулок и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифовке.
Если мы разделим кулачковый карданный подвес по оси симметрии, то каждая часть будет карданом с неравными угловыми скоростями с фиксированными осями поворота.В такой конструкции также возникают значительные силы трения скольжения, которые снижают эффективность шарнира.

Шарниры равных угловых скоростей трехштырьковые

В трехшпильке ( на рисунке ) крутящий момент от ведущего вала передается тремя сферическими роликами, которые установлены на радиальных шпильках, жестко связанных с корпусом шарнира ведомого вала. Шипы расположены под углом друг относительно друга 120 ˚. Сферические ролики чаще всего устанавливаются на шпильки с помощью игольчатых подшипников.

Приводной вал имеет трехвалковую вилку с роликами в цилиндрических пазах. Когда крутящий момент передается между невыровненными валами, ролики скользят по канавкам и одновременно скользят в радиальном направлении относительно шпилек. Предельный угол между осями валов до 40 ˚.

Особенностью трехшпильки является то, что в отличие от шаровых опор передача момента от ведущих элементов к ведомым происходит не в биссектрисе, а в плоскости, проходящей через оси шпилек.Равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспечивается при любом взаимном расположении их осей.

Карданный шарнир считается основным узлом силовой части, которая является частью карданного вала. Поставляется этот шарнир абсолютно любой модификации, обеспечивая при этом крутящий момент пятьдесят, сто шестьдесят, двести пятьдесят, четыреста, шестьсот тридцать и одна тысяча Н · м для сельхозтехники, а также для техники со специальным цель.

Для сельскохозяйственных машин карданный шарнир полностью обеспечивает передачу крутящего момента при таком количестве оборотов в минуту, как одна тысяча двести пятьдесят. Рабочий угол наклона до двадцати двух градусов. Если есть желание получить более подробную и точную информацию об этих значениях, ее можно узнать по ГОСТ 13758-89.

Карданный шарнир обеспечивает безопасность по крутящему моменту относительно валов, оси которых пересекаются непосредственно под углом.Карданные шарниры различают по угловым скоростям: равные и неравные. Равноскоростные шарниры В зависимости от конструкции они подразделяются на: шаровой шарнир с разделительными канавками, кулачковый и двойной шарнир и шаровой шарнир со специальным делительным рычагом. Петли с неравной угловой скоростью бывают упругими или жесткими.

Карданные шарниры с упругим планом дают свой эффект относительно осей и валов, которые пересекаются под углом два и три градуса или немного больше.От деформации упругого характера на соединительных элементах они начинают выполнять функции с дополнительным гасителем крутильных колебаний.

Карданные шарниры с жесткой плоскостью с неравномерными скоростями передачи крутящего момента сначала на один вал, а затем на другой. Это происходит непосредственно через довольно гибкие соединения в жестких деталях. Такой шарнир имеет две вилки , имеющие цилиндрические отверстия. Они содержат концы соединительных элементов, которые называются крестиками. Две вилки довольно плотно прилегают к валам.Когда валы вращаются, некоторые концы крестовины начинают покачиваться в плоскости, перпендикулярной оси вала.

Поперечные карданные шарниры используются исключительно для обеспечения того, чтобы механическое соединение между коленчатым валом и главной ведущей осью было достаточно прочным, хорошим и гибким. Связь должна быть гибкой, прежде всего потому, что в этом случае происходит постоянное движение в районе ведущей части оси по отношению к кузову автомобиля в момент, когда он находится в своем движении. Состав такого кардана следующий: крестовина, состоящая из четырех шпилек, манжеты, сальника, игольчатых подшипников и стопорных колец. В основном такие петли служат очень долго, иногда могут даже пережить сам автомобиль, но стоит учесть, что плохие дороги очень пагубно сказываются на крестообразном шарнире, высота кузова которого может часто меняться по отношению к дороге, где возникают значительные нагрузки переменного характера. Таким образом, в таких условиях резко ухудшается работа петли и это может привести к ее выходу из строя.Для таких неблагоприятных условий есть карданный вал прочного типа, который снабжен двойными поперечными карданными шарнирами. С таким карданом эта проблема не имеет однозначного значения.

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

В автомобильных трансмиссиях для передачи моментов между валами используются карданные передачи, оси которых не лежат на одной прямой и меняют свое положение в пространстве.В целом карданная передача состоит из карданных валов, карданных шарниров, промежуточных опор и соединительных устройств.
По расположению карданные приводы подразделяются на закрытые и открытые .
Карданная передача закрытая помещена внутри патрубка. Трубка может поглощать силы и реакции, возникающие на ведущей оси, и служить в качестве направляющей подвески. В такой карданной передаче используется только один шарнир, а неравномерное вращение карданного вала компенсируется его упругостью.Известны конструкции, в которых роль карданного вала выполняет торсион (упругий вал малого диаметра), при этом карданные шарниры отсутствуют.


Конструкция промежуточной опоры :
1 — заглушка;
2 — подушка упругая;
3 — промежуточный опорный подшипник

Открытая трансмиссия не имеет трубы, и реактивный момент воспринимается пружинами или реактивной силой … Карданная трансмиссия должна иметь как минимум два шарнира и компенсирующее звено, поскольку расстояние между подключенными блоками изменяется во время движения.На длиннобазных автомобилях применяется карданная передача, состоящая из двух валов. Это исключает возможность совпадения критической угловой скорости вала с рабочей. Уменьшение длины вала увеличивает его критическую скорость, которая должна быть как минимум в 1,5 раза выше максимально возможной при эксплуатации. Двухвальная конструкция приводного вала требует применения промежуточной опоры одного из валов, подшипник которого установлен в упругом кольце для компенсации возможных осевых перемещений силового агрегата на раме или корпусе.


При всем разнообразии конструкций, кинематических характеристик и допустимых углов между валами карданные шарниры можно классифицировать, как показано в таблице.
Карданный вал неравных угловых скоростей изобретен в 16 веке. итальянским математиком Джироламо Кардано и первоначально нашла применение для подвешивания фонарей в вагонах. Позже английский ученый Роберт Гук дал математическое описание кинематики этого механизма.

Детали карданной передачи (а) и график зависимости угловых скоростей (б):
1 — вилка шлицевая;
2 — пластина П-образная;
3 — шайба стопорная;
4 — крестовина;
5 — вилка заднего карданного вала;
6 — карданный вал задний;
7 — фланец ведущей шестерни главной передачи;
8 — задний кардан;
9 — игольчатый подшипник;
10 — стопорное кольцо;
11 — болт; 12 — уплотнительное кольцо;
α — угол поворота приводного вала;
β — угол поворота ведомого вала;
γ — угол между валами

Анализ схемы карданного шарнира показывает, что при постоянной угловой скорости ведущего вала ведомый вал вращается циклически: за один оборот он дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал.В этом случае с увеличением угла γ между валами неравномерность вращения быстро увеличивается. Чтобы карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей передавала синхронное вращение между валами соединяемых узлов, она должна состоять из нескольких шарниров, взаимное расположение которых будет компенсировать неравномерную передачу вращения каждого шарнира. По этой причине минимальное количество шарниров должно быть 2. При этом в карданной передаче с двумя шарнирами должны выполняться следующие требования к компоновке :
— ведущие вилки расположены под углом 90 ° друг к другу. ;
— углы между валами в обоих шарнирах γ1 и γ2 равны между собой;
— все валы лежат в одной плоскости.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей

Для карданных передач, имеющих более трех неравных угловых скоростей, синхронизация вращения валов соединяемых узлов достигается определенным соотношением углов между валами всех стыки, соотношение в зависимости от количества стыков. Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок, в цилиндрические отверстия которых вставлены концы крестовины.Вилки жестко закреплены на валах. При вращении валов концы крестовины перемещаются относительно плоскости, перпендикулярной оси вала.
Крестовина карданного шарнира должна быть строго отцентрирована, чтобы исключить переменный дисбаланс карданного вала при его вращении. Центрирование достигается за счет точной установки колец подшипников со стопорными кольцами или колпачками, которые прикрепляются к осевым вилкам. Минимальный угол между валами должен быть не менее 2 °, иначе цапфы крестовин деформируются иглами и шарнир быстро разрушается (явление бринеллинг ).
Разработка конструкций карданных шарниров неравных угловых скоростей шла по пути снижения потерь, связанных с вращением концов крестовины в отверстиях вилок. В конструкциях первых петель концы крестовины устанавливались на подшипниках скольжения. С учетом того, что количество шарниров в трансмиссии многоосных транспортных средств может превышать два десятка, использование в них подшипников скольжения позволяет существенно снизить общий КПД трансмиссии.В карданных шарнирах современных автомобилей используются только игольчатые роликоподшипники.
В предыдущих разработках использовалась смазка, которую нужно было периодически обновлять с помощью специальной масленки. Карданные шарниры современных автомобилей обычно заполняются качественной смазкой, которая не заменяется при сборке и эксплуатации.

В механике уже есть большое количество технических устройств, способных преобразовывать практически любое количество энергии в более удобное для нас или для других. технические устройства… В этой статье мы обсудим, что такое карданная трансмиссия и какую роль она играет в автомобильной промышленности?

Что такое подвес?

Карданной передачей называется специальное механическое устройство, предназначенное для передачи крутящего момента между валами, пересекающимися в центре кардана. Главной особенностью этого типа трансмиссии является то, что валы имеют способность перемещаться под углом, что очень важно для применения во многих автомобилях.

Кардан состоит из двух валов со специальными вилками на концах.Эти вилки прикреплены через оси к общему центру трансмиссии. Таким образом, при угловом изменении положения валы могут свободно вращаться, каждый в своем положении.

Изначально карданный вал устанавливался на заднеприводных и полноприводных автомобилях … Допускался от крестовины КПП к задней оси, а также от КПП раздаточной коробки к передней передаче … Факт заключается в том, что задняя или передняя ось прикреплена к подвеске автомобиля, которая находится в постоянном движении.Таким образом, получается, что изменение положения моста требует изменения положения ведомого вала. Здесь помогает карданный вал, который не только передает необходимый крутящий момент, но и действует как дополнение к подвеске автомобиля.

Второй механизм, в котором также активно используется карданный вал, — это рулевое управление … Сейчас почти все автомобили имеют так называемую безопасную рулевую колонку, которая быстро складывается в случае аварии и не повреждает ноги водителя. Все это достигается за счет его способности изменять угловое положение при любом угловом положении относительно другого вала.

Видео — Принцип работы карданной передачи

Почему вместо ШРУСа не используется карданный вал?

Казалось бы, вполне логичный вопрос. Если карданный вал имеет эту способность вращаться даже при изменении угла наклона валов относительно друг друга, то почему бы не использовать ее в переднеприводных автомобилях?


Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть один из существенных недостатков данного вида перевода.Он заключается в асинхронном вращении одного из валов. Дело в том, что если, например, ведущий вал вращается с равномерной скоростью, то ведомый обязательно будет вращаться неравномерно. В автомобилях с передним приводом передача синхронного крутящего момента на ведущие передние колеса является наиболее важной, поэтому там используются более сложные аналоги кардана — ШРУС.

Тем не менее, несмотря на этот недостаток, можно сделать вывод, что его легко устранить, если на каждом валу установить специальные парные шарниры, которые обеспечат синхронизацию вращения, пусть и не абсолютно, а хотя бы примерно равных размеров.

ШРУС, однако, является разновидностью карданного вала и имеет более сложную конструкцию и еще один существенный недостаток — невозможность поворота колес на угол 70 градусов. Шарнир же, напротив, намного лучше обычного кардана, но и у него есть свои недостатки.

  • Во-первых, «гранаты» имеют меньший срок службы, чем карданный подвес, и очень часто выходят из строя.
  • Во-вторых, надежность крепления шарнира и кардана — здесь однозначно выигрывает кардан, так как он имеет более толстую цельнометаллическую конструкцию.

В процессе работы на заднем приводе карданный вал имеет способность создавать определенные вибрации при движении на высоких оборотах … Эти недостатки уменьшаются за счет использования сразу двух карданных валов. Увеличение количества передач приводит к более плавному движению и при преодолении различных неровностей дорожного покрытия.

Все соединения коробки передач смазаны трансмиссионным маслом … В некоторых коробках передач такой вал вставляется непосредственно внутри коробки передач, где этот элемент смазывается.

Крестовина и карданный вал усилены игольчатыми подшипниками, которые уменьшают трение при вращении и изменении углового положения одного из валов.

Неисправности карданного вала


В процессе эксплуатации карданного вала можно наблюдать определенный перечень неисправностей. К первому типу можно отнести различные вибрации, которые вызваны изгибом и дисбалансом карданного вала. Изгиб может быть вызван неаккуратной и агрессивной ездой по неровной дороге… Второй неисправностью можно назвать стуки, возникающие в процессе работы кардана.

Все эти неприятности пагубно сказываются не только на состоянии карданного вала, но и на коробке передач, а также на коробке передач. задний мост … На самом деле биение карданного вала — очень опасное явление, потому что при полном износе крепежа или поломке какой-либо детали автомобиль полностью обездвиживается.

Где еще используется карданный привод?


Карданный привод нашел широкое применение не только в автомобильной промышленности, но и в инструментальной части любого автомеханика.Так, например, появилась специальная отверточная насадка, у которой есть карданный способ передачи крутящего момента. Такая отвертка помогает легко открутить те гайки или болты, которые затягиваются в тех местах, где проблематично, а иногда и невозможно подобраться обычным инструментом.

Это, пожалуй, все, что вам нужно знать о трансмиссии. При обращении с такими элементами необходимо соблюдать осторожность. Дело в том, что при замене или деформации какой-либо части кардана он начинает работать неравномерно, а, следовательно, постепенно изнашивает редуктор и крестовину заднего редуктора… Вы можете разобрать и собрать карданный вал самостоятельно, имея минимальный набор инструментов и специального оборудования.

Патент США на магнитную муфту и устройство, содержащее магнитную муфту. Патент (Патент № 10,886,830, выдан 5 января 2021 г.)

Изобретение относится к устройству магнитной муфты для соединения приводного вала привода с приводным валом рабочей машины, а также к устройству, содержащему такое устройство магнитной муфты.Для этого предусмотрена ступица, которая может быть закреплена на первом валу, например приводном валу, выходном валу или карданном валу, между приводом и рабочей машиной, чтобы передавать крутящий момент. Втулка имеет полое пространство, в котором расположен первый набор магнитов, предпочтительно по окружности внутри полого пространства и через равные промежутки друг с другом в окружном направлении. В полости ступицы расположена головка карданного вала. Второй набор магнитов расположен по окружности головки карданного вала, при этом головка карданного вала и ступица соединены с одним из валов, например приводным валом, выходным валом или карданным валом, для передачи крутящего момента. .Присоединение привода к работающей машине может осуществляться непосредственно путем фиксации головки карданного вала непосредственно на одном из двух приводных или выходных валов или отдельным валом, карданным валом. В частности, ступица может быть закреплена на выходном валу привода для передачи крутящего момента, в то время как головка карданного вала соединена с приводным валом рабочей машины для передачи крутящего момента; В принципе, обратное соответствие ступицы и головки карданного вала валам привода и рабочей машины также возможно, задумано и реализовано.Кроме того, возможно, предназначено и реализовано размещение ступицы или ступиц на карданном валу, а также конструкция приводного и выходного валов с головками карданных валов.

Карданные валы часто используются в машинах, в которых необходимо компенсировать неправильное положение, эксцентриситет или смещение между приводной и рабочей машиной, которые выходят за рамки общей компенсирующей способности традиционных муфт. Что касается электрического отделения рабочей машины от приводного двигателя, карданные валы являются невыгодными; возможность достижения ограничения крутящего момента, передаваемого посредством карданных валов, столь же мала.Кроме того, возникают трудности, когда один из двух корпусов машин требует последующего уплотнения, например, из соображений взрывозащиты.

Задачей настоящего изобретения является создание магнитной муфты для соединения рабочей машины с приводным двигателем, которая имеет повышенный допуск в отношении перекосов и пиковых крутящих моментов приводного вала и выходного вала. Согласно изобретению эта задача решается с помощью устройства магнитной муфты, имеющего признаки основного пункта формулы изобретения.Преимущественные варианты осуществления и развития изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения, описании и на чертежах.

Устройство магнитной муфты согласно изобретению для соединения выходного вала привода с приводным валом рабочей машины, имеющее ступицу с полым пространством, при этом первый набор магнитов расположен в ступице и имеющий головка карданного вала, которая расположена в полости ступицы, при этом второй набор магнитов расположен по окружности головки карданного вала, обеспечивает соединение головки карданного вала и ступицы либо с приводным валом, либо с приводным валом. выходной вал для передачи крутящего момента, при этом головка карданного вала наклонена на угол α в полости ступицы, так что между ступицей и головкой карданного вала образуется асимметричный зазор.В частности, изобретение может быть успешно использовано в варианте выполнения рабочей машины в качестве насоса и в приводе в качестве двигателя, в частности в качестве электродвигателя. Конструкция устройства магнитной муфты, которое также можно назвать устройством магнитного карданного вала, между рабочей машиной и приводом позволяет достичь электрической изоляции двух компонентов друг от друга, так что не могут возникнуть паразитные токи утечки. в результате индукции в рабочей машине.В случае пикового крутящего момента при передаче мощности магнитная муфта дополнительно обеспечивает автоматическую защиту от перегрузки, которая после снижения крутящего момента привода надежно работает ниже уровня перегрузки, без необходимости обслуживания или ремонта. В то время как устройства сцепления между приводом и рабочей машиной предшествующего уровня техники предусматривают отсутствие смещения вала для обеспечения минимального зазора между магнитами на головке карданного вала и магнитами в полости ступицы, угол наклона α обеспечивается согласно изобретению, что позволяет компенсировать неточности сборки, а также производственные допуски.За счет бесконтактной передачи мощности магнитной муфты реализуется безызносная передача крутящего момента, которая, кроме того, не имеет механического ограничения скорости в результате установки валов, в частности отдельного карданного вала. Поперечная индукция мощности в соответствующие цапфы вала сводится к минимуму, и вибрации передаются от привода к рабочей машине совсем не или только в демпфированной форме. Передача крутящего момента происходит без ударов и вибрации, что снижает износ рабочей машины и привода.В результате отсутствия механического трения в передаче крутящего момента снижается уровень шума всего устройства, состоящего из привода, рабочей машины и магнитного карданного вала.

Ступица может быть закреплена или сформирована на выходном и / или приводном валу или на карданном вале для передачи крутящего момента. Если прямое соединение между выходным валом и приводным валом устанавливается посредством устройства магнитной муфты, ступица размещается или формируется на одном валу, а головка карданного вала размещается или формируется на другом валу.В случае соединенного между собой карданного вала карданный вал может иметь две головки карданного вала, две ступицы или одну ступицу и один карданный вал; два других вала снабжены соответствующими головками или ступицами карданных валов.

Вариант осуществления изобретения предусматривает, что первая головка карданного вала расположена на первом конце карданного вала, что вторая головка карданного вала расположена на втором конце карданного вала, и что обе головки карданного вала расположены в одном полом пространстве каждая из двух ступиц, которые прикреплены к выходному валу и ведущему валу для передачи крутящего момента, при этом головки карданного вала и ступицы сконструированы так, чтобы соответствовать друг другу.В качестве альтернативы варианту осуществления карданного вала с двумя головками карданного вала на его концах также можно расположить на концах карданного вала ступицы или горшкообразные гнезда с полыми пространствами для магнитов, которые расположены в ступицы или полые пространства, и снабдить концы приводного вала и выходного вала головками карданных валов, на внешней стороне которых расположены магниты, т.е. обеспечить геометрическое изменение расположения головки вала и ступицы. Также возможно разместить головку карданного вала на одной стороне карданного вала и ступицу на другом конце, при этом соответствующая конструкция со ступицей и головкой карданного вала предусмотрена на соответственно назначенных концах выходных валов и привода. валы.Таким образом, на обоих концах карданного вала предусмотрена комбинация ступицы и головки вала, что обеспечивает большее смещение между выходными валами и ведущими валами, так что в принципе непараллельные, несовмещенные оси валов также могут допускается в общей структуре. В результате асимметричного зазора между ступицами и головками валов допускается соответствующее смещение или несоосность осей валов. В другом варианте осуществления изобретения карданный вал образован либо приводным валом, либо выходным валом, так что только одна пара ступица и головка вала образуют магнитный карданный вал.

Между ступицей и головкой вала, в частности головкой карданного вала, может быть расположена защитная оболочка, с помощью которой можно образовать герметичное уплотнение между рабочей машиной и приводным двигателем. Также могут быть предусмотрены две защитные оболочки, которые могут быть размещены на рабочей машине, на приводе или на карданном валу. Посредством защитной оболочки возможно статическое уплотнение конструкции, что, в частности, является преимуществом, когда рабочие машины герметично закрываются.Взрывоопасные среды или высокоагрессивные среды также могут обрабатываться, например перекачиваться, в рабочей машине, без прохождения тока или материала в рабочей машине и без контакта перекачиваемой среды с электрическими компонентами или даже с внешней атмосферой. .

В соответствии с изобретением головка вала, в частности головка карданного вала, установлена ​​в защитной оболочке, например, с помощью роликоподшипника или подшипника скольжения, причем роликовый подшипник компенсирует угловое смещение. и предпочтительно выполнен в виде цилиндрического роликоподшипника или сферического роликового подшипника.Благодаря сферической конструкции подшипника скольжения можно допускать соответствующее смещение валов.

Развитие изобретения предусматривает, что внешний контур головки вала, то есть головки ведущего или выходного вала или головки карданного вала, и внутренний контур полого пространства, которое принимает головку вала с магнитами, имеют цилиндрическую форму. , что облегчает изготовление как головок вала, так и полых пространств. Чтобы сделать возможным асимметричный зазор между ступицей и головкой вала, внешний диаметр головки вала меньше внутреннего диаметра ступицы.Разница диаметров и, следовательно, максимальная ширина зазора в значительной степени зависят от угла смещения и глубины погружения головки вала в ступицу и предпочтительно выбираются таким образом, чтобы получился минимальный зазор. Определение размеров происходит на основе планируемых условий эксплуатации, условий установки и проектных параметров. Ось вращения соответствующей головки карданного вала предпочтительно ориентирована под углом от 0,5 ° до 5 °, в частности от 0,5 ° до 1,5 °, к оси вращения ведущего вала и / или выходного вала.

Вариант изобретения предусматривает, что внешний контур головки вала выполнен выпуклым, а внутренний контур полого пространства выполнен цилиндрическим или вогнутым. В результате контура головок валов и полого пространства, отклоняющегося от цилиндрического контура, можно компенсировать угловое смещение и реализовать постоянное расстояние, то есть расстояние, которое является постоянным по длине магнитов, между полым пространством ступицы и головкой вала, по меньшей мере, в одной ориентации вала.

Ступица может быть закреплена на соответствующем валу по форме, например, с помощью многоугольного профиля или с помощью установленной шпонки, благодаря чему можно установить разные ступицы на соответствующих валах и адаптировать ступицы к соответствующие головки вала.

Устройство с приводом с выходным валом, рабочая машина с приводным валом и с магнитной муфтой или карданным валом, как описано выше, обеспечивает согласно изобретению, что рабочая машина и привод прочно соединены друг с другом. , например, прикрепив соответствующие корпуса друг к другу.Приводной вал и выходной вал расположены со смещением друг к другу, предпочтительно, однако, параксиально, так что возникает только одна ошибка соосности осей соответствующих валов относительно друг друга, и ее необходимо компенсировать посредством зазора между ступицу и соответствующую головку вала.

Развитие изобретения предусматривает, что рабочая машина и привод совмещены друг с другом; корпус рабочей машины и корпус привода предпочтительно совмещены друг с другом.

В одном варианте осуществления изобретения рабочая машина выполнена в виде винтового насоса или эксцентрикового винтового насоса, которые, в частности, подходят для перекачивания пищевых продуктов, высоковязких сред, углеводородов и агрессивных сред. Угол смещения между приводным валом и выходным валом составляет от 0,5 ° до 5 °, предпочтительно от 0,5 ° до 1,5 °, что обеспечивает достаточную передачу крутящего момента, с одной стороны, и достаточную отказоустойчивость в отношении смещения осей валы относительно друг друга, с другой стороны, могут быть достигнуты.

Привод и рабочая машина могут быть смонтированы друг на друге с помощью фланца, при этом магнитная муфта может быть размещена в отдельном корпусе, который смонтирован с помощью фланца между приводом и рабочей машиной. Альтернативно, магнитная муфта расположена в одном из корпусов привода или рабочей машины.

Аппарат, состоящий из привода и рабочей машины, также может быть выполнен в виде скважинного насосного агрегата и служить для перекачки углеводородов.

Один примерный вариант осуществления изобретения поясняется ниже со ссылкой на чертежи. Одинаковые ссылочные позиции на разных фигурах обозначают одни и те же компоненты. На рисунках показано:

РИС. 1 схематический разрез муфты выходного вала привода и ведущего вала рабочей машины посредством карданного вала;

РИС. 2 — разрез прямого соединения выходного вала, имеющего головку карданного вала и защитную оболочку;

РИС.3 вариант фиг. 2 без защитной оболочки; а также

РИС. 4 вариант фиг. 2 с прямым соединением головки карданного вала с приводным валом.

РИС. 1 показан схематический вид в разрезе устройства, имеющего привод 10, и рабочую машину 20, , которые соединены друг с другом посредством карданного вала. Привод 10 имеет выходной вал 1 , который соединен с первой ступицей 11 по форме с помощью вставной шпонки 10 для передачи крутящего момента.Вместо установленной шпонки 6 может быть также образована другая муфта с геометрическим замыканием между выходным валом 1 и ступицей 6 , например, с помощью системы многоугольных зубьев или другой муфты с геометрическим замыканием.

Ступица 11 имеет полое пространство 12 , которое выполнено в форме горшка, а по внутренней окружности имеет набор магнитов 13 , которые сформированы с переменной полярностью в окружном направлении. .Внутри полого пространства 12 расположена головка 14 карданного вала, которая имеет по существу цилиндрический внешний контур, который соответствует внутреннему контуру полого пространства 12 ступицы 11 . Между внешним контуром головки 14 карданного вала и внутренним контуром полого пространства 12 образован зазор , 50, . Второй набор магнитов 15 , который также расположен с чередующейся полярностью, установлен на внешней окружности головки 14 карданного вала.С помощью двух наборов магнитов 13 , 15 можно бесконтактно передавать крутящий момент от привода 10 через выходной вал 1 и ступицу 11 на головку карданного вала. 14 .

Внутри полого пространства 12 ступица 11 имеет втулку 111 , которая предназначена для соединения со ступицей 11 . В качестве альтернативы втулка 111 может быть выполнена как отдельный компонент.Втулка 111 служит для установки направляющего подшипника 4 в виде роликового подшипника, например сферического роликоподшипника или тороидального роликового подшипника. В подшипнике 4 головка карданного вала 14 установлена ​​с возможностью вращения посредством направляющего пальца 141 ; через точку механической опоры направляющего подшипника 4 крутящий момент не передается.

Крутящий момент, который передается от выходного вала 1 на головку карданного вала 14 , передается дальше через карданный вал 16 .Карданный вал 16 передает крутящий момент на вторую головку карданного вала 24 , которая расположена на конце карданного вала 16 напротив первой головки карданного вала 14 . На внешней стороне головки 24 второго карданного вала расположен набор внешних магнитов 25 с чередующейся полярностью.

Центральный штифт 241 головки второго карданного вала 24 установлен во втором направляющем подшипнике 35 в втулке 31 защитной оболочки 3 , которая установлена ​​либо на второй ступице 21 либо отдельно на корпусе, а не в втулке ступицы.Защитная оболочка 3 обеспечивает полное герметичное разделение между приводом 10 и рабочей машиной 20 .

Вторая головка карданного вала 24 установлена ​​с возможностью вращения внутри защитной оболочки 3 ; защитная оболочка 3 также может быть закреплена стационарно. Защитная оболочка 3 имеет внутреннюю полость 32 , в которой вращается вторая головка 24 карданного вала и которая имеет по существу цилиндрический, горшкообразный внутренний и внешний контур.

Защитная оболочка 3 расположена в полости 22 второй ступицы 21 ; на внутренней окружности полого пространства 22 расположен второй набор магнитов 23 , который также имеет переменную полярность, так что крутящий момент карданного вала 16 может передаваться на ступицу 21 через внешние магниты 25 и внутренние 23 . Ступица 21 закреплена на приводном валу 2 рабочей машины 20 по форме с помощью вставной шпонки 6 ; Аналогично установке выходного вала 1 , между ступицей 21 и приводным валом 2 предусмотрена другая муфта с геометрическим замыканием.

Выходной вал 1 привода 10 расположен со смещением относительно ведущего вала 2 рабочей машины 20 , так что несоосность карданного вала 16 относительно ориентации как ведущий вал 2 , так и выходной вал 1 . Это приводит к наклону головки карданного вала 14 , 24 в полости 12 , 22 соответствующей ступицы 11 , 21 на угол α, так что возникает асимметричный зазор 50 образует между ступицей 11 , 21 и соответствующей головкой карданного вала 14 , 24 .Наклон на угол α и асимметричный зазор 50 поясняются позже.

Рабочая машина 20 и привод 10 могут быть присоединены друг к другу с помощью фланца и образовывать устройство модульной конструкции, например, скважинный насосный агрегат, в котором привод 10 выполнен в виде электродвигателя и рабочая машина 20 выполнена в виде насоса. Также возможно, что головка карданного вала расположена непосредственно на выходном валу 1 или на ведущем валу 2 , так что соединение отдельного карданного вала 16 может быть исключено.С помощью защитной оболочки 3 привод 10 и рабочая машина 20 разделены статическим и герметичным образом. В принципе, также можно расположить защитную оболочку 3 между первой ступицей 11 и головкой первого карданного вала 14 ; Также могут быть предусмотрены две защитные оболочки 3 , которые расположены между ступицами 11 , 21 и головками карданных валов 14 , 24 .

РИС. 2 показывает схематический вид в разрезе варианта воплощения, показанного на фиг. 1, в котором только одна головка карданного вала 24 предусмотрена на одном конце выходного вала 1 привода (не показан) вместо отдельного карданного вала 16 с двумя головками карданного вала 14 , 24 на соответствующих концах. На фиг. 2 можно увидеть угол наклона α, который показывает смещение оси вращения 240 выходного вала 1 или головки карданного вала 24 к оси вращения 200 приводного вала. 2 рабочей машины 20 .Наклон происходит в центре направляющей опоры 5 внутри защитной оболочки 3 . Соединяя головку карданного вала 24 непосредственно с выходным валом 1 , можно соединить привод 10 и рабочую машину 20 на небольшом расстоянии друг от друга, а также компенсировать смещение сборки. между приводом 10, (не показан) и схематически показанной рабочей машиной 20, , а также для реализации преимуществ бесконтактной и иначе разделенной передачи крутящего момента.Головка карданного вала 24 может быть выполнена за одно целое с выходным валом 1 или может быть прикреплена к выходному валу 1 с геометрическим замыканием и с усилием, например, путем завинчивания с помощью многоугольного зуба. системы, либо с помощью сварки, либо даже с помощью установочных штифтов или встроенных ключей.

Другой вариант изобретения показан на фиг. 3, на котором показано прямое соединение схематично изображенного привода 10 через выходной вал 1 и головку карданного вала 14 без защитной оболочки 3 со ступицей 11 .В этом случае также можно увидеть угол наклона α, который существует между осью вращения 140 выходного вала 1 и осью вращения 200 ведущего вала 2 .

Оба на ФИГ. 2 и на фиг. 3, головки карданного вала 14 , 24 выполнены с по существу цилиндрической окружной стенкой для упрощения производства, причем указанные головки карданного вала размещены в также по существу цилиндрической полости 12 , 22 соответствующих ступица 11 , 21 .В результате наклона на угол α образуется несимметричный зазор 50 , который показан графически. На фиг. 2, верхний конец головки карданного вала 24 обращен к приводу и находится значительно ближе к защитной оболочке 3 , чем противоположный нижний конец, поскольку ось вращения 140 выходного вала 1 наклонена. вверх, в то время как, как показано на фиг. 3, нижний конец головки 14 карданного вала значительно ближе к магнитам 13 , чем верхний конец.В области наибольшего расстояния между внутренним и внешним магнитами друг от друга достигается меньшая передача крутящего момента, в то время как передача максимального крутящего момента приводит к области наиболее близкого расстояния. Точка поворота наклона, то есть центр соответствующей направляющей опоры 4 , 5 , предпочтительно находится в центре длины внутреннего и внешнего магнитов, по крайней мере, в центре внешних магнитов, так что в результате получается равномерная передача крутящего момента, поскольку таким образом происходит равномерное распределение крутящего момента.Внутренние магниты предпочтительно не выступают из полого пространства, чтобы избежать потерь при передаче.

РИС. 4 показан другой вариант изобретения, в котором основная конструкция соответствует конструкции на фиг. 2; пояснения относительно фиг. 2 применяются соответственно, но за исключением того, что привод или двигатель 10 непосредственно действует через выходной вал 1 на ступицу 21 , в которой внутренние магниты 23 расположены по окружности как второй набор магнитов.

Защитная оболочка 3 расположена в цилиндрической выемке или в цилиндрической полости 22 внутри ступицы 21 ; защитная оболочка 3 может иметь внешний диаметр, который по существу соответствует внутреннему диаметру полого пространства 22 . Зазор, показанный на фиг. 4 между полым пространством 22 и внешним контуром защитной оболочки 3 можно минимизировать в смонтированном состоянии защитную оболочку 3 .

Внутри защитной оболочки 3 головка карданного вала 24 наклонена на угол α. Приводной вал 2 для работающей машины 20 (не показан) сформирован на головке карданного вала 24 или прикреплен к ней в другом варианте осуществления, например, с помощью вставной шпонки, посадки с натягом или другой формы. фитинговое соединение.

Принцип работы приводных валов

-Jiangsu Sitong Cardan Shaft Co., Ltd DOCANDO INTERNATIONAL INDUSTRY CO., LIMITED

Карданные приводные валы используют болты и самоконтрящиеся гайки для соединения фланцев на обоих концах с другими механическими компонентами. Крутящий момент передается за счет силы трения между концевыми шпонками фланца и фланцами.


В нем используются болты и самоконтрящиеся гайки для соединения фланцев на обоих концах с другими механическими компонентами, а крутящий момент передается через силу трения между шпонками на концах фланца и фланцами.

Болт можно вводить только со стороны фланца, совпадающей с карданным приводным валом, а гайка затягивается со стороны фланца.Механические характеристики болта соответствуют стандарту, а механические характеристики гайки — нормативным требованиям.

Таким образом можно надежно соединить карданный приводной вал. Высота внутреннего зубчатого кольца карданного ведущего вала не может быть изменена произвольно, в основном потому, что ход зубодесушительного станка ограничен, а высота внутреннего зубчатого круга слишком велика, что приведет к тому, что станина не будет высыхать и обрабатываться на большом зубообрабатывающем станке.

Во-первых, это влияет на эффективность работы, во-вторых, увеличивает цены. Дизайнер дал для этого четкую норму. Высота внутреннего зубчатого венца муфты не должна превышать 80, и она ограничивается карданным приводным валом с внешним диаметром менее 300.

Внутренние зубья с внешним диаметром более 300 будут иметь железа. В этом случае сальник можно сначала снять и обработать проволочной обрезкой, а не на станке для обработки зубчатых колес.

Карданный приводной вал используется для соединения двух валов (ведущий вал и ведомый вал) в различных механизмах, чтобы заставить их вращаться вместе для передачи крутящего момента механических частей.

В трансмиссии для тяжелых условий эксплуатации некоторые карданные приводные валы также выполняют функции буферизации, демпфирования и улучшения динамических характеристик вала.

Карданный приводной вал состоит из двух половин, которые соединены соответственно с ведущим валом и ведомым валом.Большинство силовых машин в основном соединяются с рабочими машинами с помощью муфт.

Он состоит из двух половин, которые соединены соответственно с ведущим валом и ведомым валом. Большинство машин общего назначения соединяются с рабочей машиной посредством карданных приводных валов.

Он состоит из двух одинарных универсальных муфт и промежуточного вала, который может использоваться для реализации соединения между двумя валами, которые пересекаются, параллельны или расположены в шахматном порядке, для реализации движения и перемещения между ведущим валом и ведомым валом Передача усилия .

Играет важную роль в развитии машиностроения и автомобилестроения. Чтобы приспособиться к различным условиям работы, промежуточный вал обычно делится на две части, которые соединяются шлицами.

Взаимное положение поверхностей торцевых вилок можно отрегулировать, изменив монтажное соотношение шлицев. Разумная конструкция трансмиссии универсального шарнира может передавать мощность, уменьшать вибрацию, возникающую при передаче движения, и поддерживать вал вращения с одинаковой скоростью и передавать тот же крутящий момент.

Карданная передача. Что такое ШРУСы и в чем их опасность Что влияет на ШРУСы

Многие современные автомобилисты никогда не слышали о существовании в их автомобилях загадочных деталей, называемых ШРУСами. Те, кто с ними знаком, наверняка уже потратили внушительную сумму денег на ремонт или замену этих компонентов. Мы расскажем вам об устройстве хитрых и крайне важных элементов автомобиля и раскроем секреты долгой и безотказной эксплуатации «гранат».

Что такое ШРУС

Опытные автомобилисты часто используют альтернативное название этих деталей — «гранаты». Конечно, не без оснований: если в машине есть граната, рано или поздно она обязательно взорвется!

Шутки шутки, но доля правды в этом, конечно, есть. ШРУС — это аббревиатура, которая переводится как «шарнир равных угловых скоростей». Именно эти детали на подавляющем большинстве переднеприводных и некоторых полноприводных автомобилей с независимой подвеской передают крутящий момент от двигателя на ведущие колеса.ШРУСы позволяют не только приводить в движение колеса автомобиля, но и управлять ими при этом при очень компактных размерах и скромном весе.

Передача крутящего момента осуществляется между полуосями под углом, величина которого постоянно меняется. ШРУСы простолюдины называют «гранатами» не только за внешнее сходство с боевым снарядом, но и за непредсказуемость и своенравность: поломка ШРУСа гарантированно обездвижит машину (если в ней нет блокировки межколесного дифференциала), а иногда и это случается внезапно.

Как работает «граната»

По принципу действия ШРУС аналогичен всем известному кардану. Однако такой привод намного сложнее и изощреннее.

Дело в том, что карданный привод передает крутящий момент асинхронно (один вал вращается равномерно, а другой нет), при этом значительный угол перекрещивания очень затруднен. ШРУСы безболезненно переваривают углы поворота до 70 градусов относительно оси и при этом обладают огромным ресурсом.

Широкое распространение шарниров равных угловых скоростей обусловлено популярными сейчас переднеприводными автомобилями, а также распространением независимой подвески. Однако впервые созданием этой детали инженеры плотно занялись добрую сотню лет назад.

Конструкция ШРУСов может сильно различаться в зависимости от производителя автомобиля и конкретной модели. Однако принципиальной разницы в работе этой системы нет. С одной стороны, ведущий вал соединен с подшипником ступицы колеса, а с другой — с дифференциалом, что позволяет передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колеса.Наружный ШРУС состоит из обоймы и корпуса, в котором имеются проточки. По ним в свою очередь ходят шарики, жестко соединяя составные части между собой. Внешняя «граната» должна передавать крутящий момент без потерь под любым возможным углом. Внутренний шарнир гораздо менее гибкий и может поворачиваться только на 20 градусов. Как правило, это трипоид с опорными роликами, которые проходят по канавкам в ответной чашке. Эта «граната» предназначена в первую очередь для компенсации хода подвески и обеспечения непрерывности вала.

Поскольку ШРУСы являются силовыми и достаточно нагруженными деталями, они нуждаются в смазке и защите от внешних воздействий окружающей среды. Для этого всю конструкцию закрывают герметичным пыльником (резиновым или пластиковым), набивают смазкой и удерживают на валах хомутами. Именно от качества пыльника и его целостности напрямую зависит срок службы «гранат», которые работают в местах, практически не защищенных иным способом от атмосферных осадков и дорожной грязи.

Почему ломаются ШРУСы

ШРУСы современных автомобилей рассчитаны на весь срок службы автомобилей, однако часто выходят из строя совершенно внезапно для автовладельца и в самый неподходящий момент.Происходит это как по причинам естественного износа движущихся элементов, так и по вине самих автовладельцев.

В большинстве случаев виновниками проблем становятся негерметичные пыльники — в процессе эксплуатации они покрываются трещинами и получают всевозможные повреждения. В результате дорожная грязь и отложения начинают попадать в подвижные стыки и превращаться в абразив. Через несколько сотен или тысяч километров при порванном пыльнике ШРУС изнашивается и начинает хрустеть (обычно в поворотах), а потом просто заклинивает или теряет опорные ролики.

Вторая причина поломки «гранаты» связана с неадекватным вождением или неграмотным вмешательством в конструкцию машины. При езде на гражданской машине стоит помнить, что она не рассчитана на длительные экстремальные нагрузки — резкие трогания с пробуксовкой и систематическое торможение трансмиссией. Запускается перевернутыми колесами, у которых внешние петли частично зажаты, приводят к непомерным нагрузкам на их элементы.

Энтузиасты тюнинга, которые «разгоняют» двигатель автомобиля, но забывают, что стандартные приводы и ШРУСы не предназначены для передачи дополнительного крутящего момента, также подвергаются риску.

Нередко изношенные ШРУСы просто заклинивают, что приводит к внезапной поломке полуоси и невозможности дальнейшего движения. И хорошо, если этого не произойдет при пересечении оживленного перекрестка. Эта ситуация крайне опасна!

Во избежание неприятностей в пути и лишних финансовых затрат рекомендуется проверять пыльники внутреннего и внешнего ШРУСов не реже одного раза в пять тысяч километров. При малейшем подозрении на протечки в узлах шарниры необходимо тщательно промыть от грязи и заменить пыльники на новые, попутно обновляя смазку.При появлении характерных хрустов не стоит откладывать ремонт на неопределенное время — скорее всего, такой накопитель не сможет его «вылечить».

В 1960-е годы переднеприводные автомобили вызывали большой интерес у инженеров и конструкторов практически всех автомобильных марок. Считалось, что такая компоновка кузовов дает возможность получить больше свободного места в салоне. Для реализации этой идеи инженеры придумали довольно сложный по тем временам механизм. Это позволило обеспечить вращение передних колес и управлять ими в более компактной конструкции.

Как был создан ШРУС

Поскольку существует несколько типов угловых шарниров, очень сложно точно установить, какая конструкция была первой. Но считается, что узел на основе шарика, один из самых популярных сегодня, был изобретен в 20-х годах прошлого века.

Идея создания кулачкового механизма пришла в голову французскому изобретателю Грегуару. В начале 1920-х он получил патент на это изобретение.

Парный карданный элемент равных угловых скоростей использовался в основном в американских моделях автомобилей и в трансмиссионных системах французских Panard-Levassor.

ШРУСы — какие они?

ШРУС — применяется в конструкции независимой подвески на переднеприводных автомобилях. Эта деталь обеспечивает не только энергию вращения, но и позволяет управлять вращением колес. Итак, данный агрегат позволяет поворачивать ведущее колесо на угол до 70 градусов. Деталь похожа на то, за что автолюбители прозвали эту петлю.

Эта конструкция также встречается в автомобилях с задним или полным приводом, но только в моделях с независимой подвеской.В этом случае задние колеса могут двигаться как по горизонтали, так и по вертикали. Шрус бывает внешний и внутренний. Что это за деталь, вы скоро узнаете.

Как устроены шарниры угловых скоростей

В зависимости от типа детали конструкция может быть разной. Однако зная, как работает ШРУС, что это за элемент и какова его роль, можно сказать следующее. С одной стороны вал соединен с дифференциалом, с другой — с дифференциалом. Шарниры постоянной скорости передают энергию вращения от двигателя к ведущим колесам через подшипники.

Основными составляющими изделия являются зажим и корпус. Как на корпусе, так и на держателе, расположенном внутри корпуса, прорезаны специальные пазы, куда устанавливаются шарики. Шарики очень жестко соединяют эти компоненты друг с другом, тем самым передавая вращение.

Благодаря большему рабочему углу (который вы уже знаете), угол поворота может достигать 70 градусов. Диапазон возможностей внутреннего шарнира позволяет ему поворачиваться всего на 20 градусов. Итак, как внешне, так и внутренне в продукте используются разные типы элементов.Снаружи карданный вал снабжен шаровыми опорами, а с внутренней стороны — треножными.

Наружное изделие состоит из вилки на валу с радиальными канавками.

На корпусе также есть пазы. В них установлены шарики, с помощью которых передается крутящий момент.

Внутренние детали могут различаться по своей конструкции в зависимости от модели автомобиля и типа подвески.

Итак, на моделях ВАЗ канавки прямые, а не радиальные.На украинском ЗАЗе ролики установлены на трех шипах, вращающихся на игольчатых подшипниках.

В нашей статье мы рассматриваем ШРУСы. Что это такое, вы уже примерно понимаете, они работают в довольно проблемных местах, потому что всегда много грязи и пыли, поэтому они оснащены специальной защитой. Для этого используется защитный чехол — это резиновая накладка, которая надежно удерживается на теле с помощью хомутов.

Достоинства и недостатки

Вы уже много знаете о ШРУСах (что это важные детали в конструкции автомобиля).Таким образом, вы можете обсудить основные из этих продуктов. Среди преимуществ — это свойство. При передаче энергии нет потерь мощности, как это бывает при использовании других механизмов с другим принципом действия. Также к достоинствам можно отнести простую замену и невысокую стоимость.

Из недостатков можно отметить конструктивные особенности пыльника. Ведь он выполняет сразу несколько функций.

Это защита механизма от грязи и емкость для смазки.Недостатком такой детали, как ШРУС, является то, что это соединение находится там, где невозможно предотвратить его контакт с другими предметами. Так, пыльник легко порвется, а без смазки «граната» быстро выйдет из строя.

Ресурс или немного о сервисе

Ресурс этих частей может зависеть от большого количества различных факторов.

Чаще всего этот показатель отличается из-за особенностей конструкции, а также использования.И если автовладелец не может изменить конструкцию, то режим работы полностью в его силах.

Износ «гранаты» в естественных условиях неизбежен. Но часто возможности этих агрегатов резко сокращаются по вине автовладельца.

Кто-то любит заводить, чтобы машина заносила при вывернутых колесах. В этом положении внешние блоки находятся в частично зажатом состоянии — это повышенные нагрузки. Следствие — ранняя замена.

Остальные автовладельцы любят тюнинг. Иногда мощность двигателя возрастает до серьезных пределов, что ни к чему хорошему не приводит. Чем выше крутящий момент, тем быстрее износ.

Пыльники

Другая группа водителей забывает проверить состояние пыльников. Есть фактор, который существенно влияет на сроки работы такой детали, как ШРУС. Несложно догадаться, что это смазка. Это означает, что вам необходимо регулярное обслуживание механизма.Если герметичность пыльника нарушена, то это станет причиной не только загрязнения механизма, но и отсутствия смазки. Все это не лучшим образом скажется на долговечности узла.

Чтобы продлить срок эксплуатации изделия, нужно регулярно следить за багажником, а стиль вождения должен быть более расслабленным. Тогда этот узел прослужит долго.

Часто владельцы переднеприводных автомобилей в процессе изучения устройства своей машины обнаруживают интересные названия деталей, о которых раньше даже не слышали.К разряду необычных сроков можно отнести ШРУС. В этом материале будет подробно рассмотрено это понятие, принципы его работы, виды. И первое, что нужно сделать в рамках данной темы, — это дать пояснение, что такое ШРУС в автомобиле.

Упомянутое ранее загадочное название — не что иное, как сокращение от такого немаленького словосочетания, как шарнир равных угловых скоростей. Основное назначение этого устройства — передача вращательных движений от одной оси к другой.Обязательным условием для этого является то, что эти полуоси расположены друг к другу под определенным углом, величина которого претерпевает постоянные изменения, но, как правило, не превышает отметки 70.

Что касается истории создания ШРУС, то, как и в случае со многими другими давно изобретенными вещами, однозначного мнения не существует. Наиболее распространено то, что в 1927 году это устройство было изобретено и запатентовано Альфредом Рзеппом. Кстати, механизм шарнирный называется «Рцеппа», а слово «граната» употребляется в народном водительском сленге.

Следует также отметить, что ШРУС также можно встретить в автомобилях с задним приводом и полноприводной конструкцией. Но здесь играют роль две предпосылки: наличие жесткого крепления коробки передач, которое находится в задней части автомобиля, и независимой подвески, которая находится на задних колесах.

Этот механизм считается у профессиональных автомобилистов несложным. Обычно он состоит из четырех частей:

  • корпусов в виде сферической чаши плюс ведомый вал;
  • внутренняя клетка, которая представляет собой сферический кулак, плюс приводной вал;
  • клетка, которую можно объяснить как кольцо со специальными отверстиями, предназначена для удержания мячей;
  • мячей в количестве шести штук.

Этот стандартный набор компонентов петли позволяет максимально плавно передавать вращательное движение. Кроме того, каждый автовладелец должен знать об отсутствии этой способности в карданном шарнире полуосей, хотя он выполняет ту же функцию, что и ШРУС.

Что касается принципа работы ШРУСа, то его можно охарактеризовать следующим образом: в корпусе, а также на внутренней обойме расположены

  • сферических канавок, количество которых равно количеству шариков;
  • мячи удерживаются сепаратором, и они помещаются в пространство между кулаком и корпусом;
  • шарики перемещаются с помощью канавок корпуса по внешнему диаметру и с помощью канавок кулака по внутреннему диаметру;
  • сила, возникающая при вращении ведущего вала, передается держателю, за которым следует ведомый вал, посредством кулака и шариков, которые расположены в канавках;
  • шарики продолжают довольно свободно передавать силы, перемещаясь по канавкам, после изменения угла между валами ведущего и ведомого типов.

Для поддержания чистоты, а значит и безопасности как самого устройства, так и автомобиля в целом, ШРУС рекомендуется накрыть пыльником. Чаще всего защитную функцию добросовестно выполняет резиновая прокладка, предотвращающая попадание воды, грязи и других ненужных веществ во вращающиеся части механизма.

Как и любое другое устройство, особенно находящееся в автомобиле, ШРУСы имеют определенные достоинства и недостатки. Что касается первого, то следует говорить о существенно меньших потерях мощности по сравнению с конструкцией заднеприводного типа, малом весе и простой замене.Но к недостаткам этого агрегата можно отнести износ в процессе трогания с места. Также ШРУС значительно уступает по мощности мосту.

Процесс работы любой «гранаты» в автомобиле постоянно происходит при больших нагрузках, поэтому элементы этого устройства сделаны из сверхпрочных материалов с целью более медленного износа. Но это все равно не обеспечит вечной службы ШРУСу. По разным причинам (агрессивное вождение, попадание ненужных веществ в виде пыли, воды и грязи) петля может перестать работать.Чтобы этого не произошло, нужно знать следующие моменты.

Во-первых, первым признаком некоторых неисправностей в работе ШРУСа является появление необычного хруста в процессе поворотов и резких ускорений автомобиля. Первое, что нужно сделать в этом случае, — это осмотреть накопитель. Этот процесс заключается в визуальном осмотре пыльников на предмет повреждений или утечки смазки из-под них. После этого необходимо проверить состояние подшипников, качнув их в разные стороны.Показателем того, что с этим устройством не все в порядке, является явное ощущение люфта. Поэтому следующим шагом будет замена внутреннего ШРУСа.

Типы шарниров

Различные источники предлагают разные классификации ШРУСа. Но в целом можно выделить распределение видов, на которое в дальнейшем смогут ориентироваться автовладельцы. В первую очередь необходимо выделить петли в зависимости от их расположения. Таким образом, на каждый привод необходимо установить внешний и внутренний шарниры.

Более обширная классификация петель выглядит следующим образом:


Видео «Как смазать внутренний ШРУС»

На записи автомобилист показывает, как правильно смазать внутренний ШРУС.

15 февраля, 2016 Администратор

Подавляющее большинство современных автомобилей — переднеприводные. Он пришел на смену заднему и имеет перед ним ряд преимуществ, основные из которых — значительное улучшение поведения автомобиля на дороге, особенно в сложных погодных условиях, и облегчение конструкции автомобиля, поскольку отсутствует карданный вал и главная передача.Двигатель на переднеприводном автомобиле стоит поперечно, рядом с ним в моторном отсеке расположена коробка передач. Но как передается крутящий момент? С помощью специальной детали (ШРУС). О его устройстве и принципе работы мы расскажем ниже.

Что такое ШРУС в автомобиле

Аббревиатура ШРУС обозначается как — ШРУС. Это устройство передает крутящий момент от коробки передач непосредственно на ведущие колеса. По своему назначению он похож на полуось, но конструктивно отличается от него, за счет чего может перемещаться, обеспечивая вращение колеса на угол до 70 °.В просторечии известен как «гранат» из-за своей формы.

Виды ШРУСов

Для начала следует отметить, что ШРУСы делятся на внутренние и внешние. Первый шарнирно соединен с коробкой передач, а второй — с колесом. Их конструкция может быть как одинаковой, так и разной (по крайней мере, если речь идет о легковых автомобилях).

На данный момент ШРУСы 4 разновидности:

1) Кулачок и кулачок, нашедшие применение в грузовых автомобилях и автобусах большого и особо большого класса;

2) Tripoid, которые часто используются в качестве внутреннего ШРУСа;

3) Двойной кардан — применяется в колесных тракторах и некоторой строительной технике;

4) Ball, самый обычный.Используются как внешние, так и внутренние ШРУСы.

Как работает ШРУС

Поскольку ШРУС шарового типа является наиболее распространенным, рассмотрим его конструкцию подробно. Он состоит из 4 основных частей. Это:

1) Корпус выполнен в виде шарообразной чаши. В нем установлен ведомый вал;

2) Нижняя часть в виде кулачка, опять же сферической формы, на которой расположен приводной вал;

3) Разделитель представляет собой широкое кольцо с прорезанными в нем «окошками».В нем расположены шарики;

4) 6 металлических шариков, упомянутых выше.

Конечно, все эти детали работают не всухую, а в масле, заложенной в ШРУС на заводе.

Принцип работы ШРУСа

Ниже видео, показывающее, как ШРУС работает в динамике. Рассмотрим подробнее, как элементы конструкции взаимодействуют между собой:

1) В корпусе и на нижней части выполнены специальные пазы.Их 6, как шариков.

2) Обойма удерживает шары на месте между корпусом и дном. В этом случае шарики могут перемещаться по канавкам.

3) Крутящий момент передается на ведущий вал с прикрепленным к нему корпусом, затем на шарики, а затем на нижнюю часть и ведомый вал.

4) В процессе изменения угла положения колес (при повороте) шарики просто перемещаются вверх / вниз по канавке.Крутящий момент передается на ведущие колеса в неизменном виде.

Ресурс шарниров равных угловых скоростей (ШРУС)

Обычно ШРУС легко выдерживает 100000 км пробега. пробег при регулярном обслуживании автомобиля и езде по асфальту ресурс на бездорожье снижается. Однако в некоторых случаях эта деталь может быстро изнашиваться или даже мгновенно выйти из строя.

Сначала сломается ШРУС, если порваться его пыльник. Пыльник представляет собой гофрированный резиновый чехол, защищающий внутренние элементы конструкции от пыли и грязи.При его разрыве туда проникают абразивные частицы и быстро разрушают канавки, после чего шарики расклиниваются и навсегда застывают в одном положении. Так что, если порвался пыльник, без раздумий меняйте весь ШРУС.

Во-вторых, ШРУС может буквально вырваться в результате очень сильной нагрузки на подвеску (сильный удар колеса о бордюр, проезд через глубокую яму на большой скорости и т. Д.). На сегодня все, до скорых встреч на страницах нашего сайта!

Однозначного мнения об истории создания ШРУСа нет.Суть одного из самых распространенных в том, что в 1927 году это устройство изобрел и запатентовал Альфред Рзепп. Поэтому сам механизм до сих пор в среде профессиональных любителей называют петлей «Rceppa». К концу 60-х годов переднеприводные автомобили стали вызывать особый интерес у разработчиков практически всех значимых автомобильных концернов. Интерес вызвала компоновка их кузова, которая неоднократно позволяла предлагать водителю и самим пассажирам максимальное пространство в транспортном средстве.

Итак, чтобы обеспечить привод на передние управляемые колеса, не лишая их возможности поворота, специалисты придумали такой сложный механизм, как ШРУС. Аббревиатура расшифровывается как Constant Velocity Joint. Деталь интересная, термин необычный. Само устройство предусматривает решение следующей задачи — передачу равномерного вращательного движения с одной полуоси на другую, если они расположены под углом друг к другу. Самое главное, чтобы полуоси располагались под определенным углом.Его значение обычно претерпевает постоянные изменения, не превышая отметки в 70 градусов.

Конструкции шарниров равных угловых скоростей разные, их сразу несколько. На данный момент существует несколько модификаций ШРУСа. Итак, ШРУС шарового типа самый распространенный. Впервые он появился в двадцатых годах прошлого века. Популярным является кулачковый ШРУС, разработанный французским изобретателем Грегуаром. Он запатентовал свое изобретение в начале двадцатых годов под названием «Урочище».Следующий тип ШРУСа — сдвоенный карданный шарнир. Сфера его применения — автомобили, сделанные в США тоже в 20-х годах. Речь идет о Шнуре L29. Они также использовались для трансмиссии французских автомобилей Panard-Levassor в 50-60-х годах. На данный момент он также используется в схемах различных транспортных средств, не развивающих достаточно высокую скорость, например, тракторов.

1. Назначение ШРУСа

Шрус имеет свое назначение. Его основная задача — передавать равномерное вращение под углом.Так, шарнир равных угловых скоростей используется для независимой подвески, которая находится на передних управляемых колесах. Правда, здесь необходимо соблюдать следующее условие — колеса должны быть ведущими.

Поскольку ШРУС является неотъемлемой частью, это означает, что, помимо вращения, он может обеспечивать угол поворота в пределах 70 градусов, что позволяет использовать его в конструкции ведущего моста.

Шрус внутренний и внешний

Попробуем разобраться, какие ШРУСы внутренние и внешние в трансмиссии переднеприводных автомобилей.Речь пойдет не только о конструктивных особенностях, но и о механизме передачи вращательного движения от регулируемой коробки передач или вала коробки передач на ведущие колеса, для чего потребуется как минимум два шарнира на ходу. Дело в том, что одного ШРУСа на каждое колесо мало, их нужно пару.

Поэтому еще раз напоминаем, что сама конструкция необходима для обеспечения свободы передвижения вала. Внутренний ШРУС установлен внутри картера коробки передач, а внешний — у самого колеса.Оба ШРУСа необходимы для успешного движения автомобиля. Однако между ними есть определенная разница, которая зависит от модели автомобиля.

Попробуем разобраться в чем между ними разница. Во-первых, внутренний больше по размеру, значит и дороже. Его основное предназначение — передача вращения от трансмиссии на вал. Внешний ШРУС должен вращать ступицу колеса, так как имеет посадочные шлицы. Отсутствие достаточного количества свободного места неоднократно вынуждает специалистов уменьшать его размеры.

2. Устройство и принцип работы ШРУСа

Что касается стандартного набора компонентов петли, то он следующий. Здесь всего четыре части, поэтому сам механизм простой.

— корпус, похожий на шарообразную чашу и ведомый вал;

Внутреннее кольцо в виде шарнирного кулака и приводного вала;

Сепаратор представляет собой кольцо со специальными отверстиями. Нужно держать шарики;

А самих шаров шесть штук.

Несмотря на то, что существует полное разнообразие конструктивных решений ШРУСов, принцип их действия остается неизменным. А именно точки контакта, передающие окружные силы. Они должны находиться в биссектрисе впадины, которая проходит через биссектрису угла, образованного валами.

Попробуем разобраться, как работает ШРУС. Однако, чтобы понять этот принцип работы, необходимо понимать, из каких компонентов он состоит и как работает.

Процесс эксплуатации ШРУСа включает следующие этапы:

1. На внутреннем кольце и в корпусе имеются сферические канавки. Их количество совпадает с количеством шаров;

2. Вполне возможно удерживать шары разделителем, который находится в векторном пространстве кулак-тело. Затем они перемещаются по внешнему диаметру бороздок корпуса. Что касается внутреннего диаметра, то здесь шарики движутся по канавкам кулака;

3. Вращая приводной вал, вы можете передать усилие на сепаратор через кулак и шарики, находящиеся в канавках. Далее эта мощность передается на ведомый вал;

4. В результате изменения угла между ведомым и ведомым валами шарики очень свободно перемещаются по канавкам, продолжая передавать усилие.

3. Достоинства и недостатки ШРУСов

ШРУС легкий, относительно надежный, в случае поломки легко заменить.Его преимущество заключается в том, что по сравнению с другими аналогичными механизмами за счет шарнира возможна лишь небольшая потеря мощности.

Недостатком ШРУСа является наличие пыльника в конструкции. Необходимо содержать устройство в чистоте, одновременно выполняя роль емкости для смазки. Это его защитная функция.

Шрус как раз находится в таком месте, где он не может соприкасаться с другими посторонними предметами.Пыльник тоже может быть порван. Это может произойти во время движения, например, при наезде на препятствие или на слишком глубокой колее. Об этом может узнать только владелец машины. Обычно он это понимает, когда грязь уже находится внутри пыльника, попав туда через щель. Таким образом можно спровоцировать интенсивный износ. В том случае, если автовладелец уверен, что это произошло совсем недавно, ШРУС можно просто снять, тщательно его промыв. При замене пыльника его необходимо заполнить новой смазкой.В том случае, если неисправность возникла не недавно, ШРУС должен выйти из строя раньше времени.

одновинтовые насосы | Производители одновинтовых насосов Roto

Производители одновинтовых насосов

Одновинтовые насосы — это тип роторных поршневых насосов прямого вытеснения. Эти насосы — лучший выбор для перекачки жидкостей, требующих плавного и непульсирующего потока. Эти насосы известны своей высокой всасывающей способностью. Одновинтовые насосы подходят для различных отраслей промышленности, включая судоходство, химическую, керамическую, бумажную, сточную, краску, нефтегазовую и многие другие.Эти насосы могут эффективно перекачивать абразивные и неабразивные жидкости с твердыми частицами, такими как сточные воды, ил, трюм, а также такими продуктами, как желе, дрожжи и кетчуп, и без них. Эти насосы имеют очень низкую стоимость жизненного цикла. Также одновинтовые насосы не засоряются.

Одновинтовые насосы

реверсивные. Эти насосы работают по принципу прямого вытеснения. Эти насосы состоят из металлического ротора с одной спиралью и статора из эластомера с двойной спиралью. Жидкость перекачивается через всасывающий патрубок.По мере движения ротора внутри статора образуются полости. Жидкость движется по полостям за счет объемного вытеснения и выходит из выпускного отверстия насоса.

Принцип прогрессивной кавитационной откачки

Roto Pumps — известный производитель винтовых насосов прогрессивного типа. Винтовые насосы высокого давления также известны как одновинтовые насосы. Эти насосы были сконструированы и спроектированы для перекачки жидкостей с различными химическими свойствами и переменной вязкостью.Эти насосы можно настроить в соответствии с требованиями приложения. Эти насосы работают с помощью прецизионного механизированного металлического ротора с одной внешней спиралью и эластомерного статора с двойной внутренней спиралью. Жидкость проходит через полости, образованные вращением ротора внутри статора.

Принцип работы этих насосов заключается во вращении единственного винтового ротора внутри статора. Линия уплотнения образуется вдоль оси ротора благодаря расположению ротора и статора, которое выдерживает как статические, так и непреодолимые условия.Несколько полостей образуются вдоль всасывающего и нагнетательного конца насоса за счет вращения ротора. Эти полости переносят жидкость внутри насосов.

Положительное смещение
Из-за единственного вращающегося элемента образуются прогрессивные полости, которые обеспечивают равномерный, дозированный и не пульсирующий поток. Развитая головка не зависит от скорости вращения, а производительность пропорциональна скорости.

Самовсасывающий
По своей природе самовсасывающие насосы могут работать против храпа и не требуют обратного клапана.

Без засорения
Может работать с твердыми веществами в суспензии или средами, содержащими высокий процент твердых частиц.

Требование низкого NPSH
Высота всасывания до 9,5 мВтc и эффективна в условиях высокого вакуума.

Низкая внутренняя скорость
Минимальная деградация чувствительных к сдвигу сред, также может работать с высоковязкими материалами, имеющими псевдопластические характеристики.

Реверсивный
Благодаря возможности реверсивного вращения, винтовые насосы прогрессивного типа могут работать с одинаковой эффективностью в любом направлении.

Бесшумный ход
Роторы вращаются внутри упругого статора и, таким образом, производят небольшой шум.

Отдельный корпус подшипника
Жидкости можно перекачивать без загрязнения.

Производство красок, лаков и чернил

Косметическая и травяная промышленность

Промышленность по очистке сточных вод

История кардана

Б.C. — Древний. Уже в древние времена был известен принцип универсальных шарниров, одним из его применений являлась изобретенная древними греками осадная машина — баллиста.

1300 — Потребность в передаче вращательного движения между осями под определенными углами возникла во время башенных часов в 1300-х годах, поскольку из-за характеристик здания не всегда было возможно расположить циферблат перпендикулярно циферблату.

1550 — Geronimo Cardano разрабатывает шарнирно-сочлененную подвеску с шарниром и ассоциируется с названием универсального шарнира и карданного вала.

Джеронимо Кардано

1663 — Роберт Гук собирает двойной шарнир для регулировки циферблата солнечных часов. Он назвал это универсальным запястьем. Его еще называют «Джойнт Гука».

Роберт Гук

1824 — Жан-Виктор Понселе обнаружил, что вращательное движение, передаваемое приводными валами, было неравномерным. Он доказал это с помощью сферической тригонометрии. Было сделано еще одно открытие: ведущая и ведомая угловые скорости и крутящие моменты обратно пропорциональны.

Жан-Виктор Понселе

1841 — Роберт Уиллис превращает артикуляцию Крюка в кинематографическую артикуляцию. Уиллис лучше понимает, что угол поворота шарнира должен быть одинаковым, а вилки ведущего вала и ведомого вала должны находиться в одной плоскости.

Роберт Уиллис

1842 — Вильгельм Зальценберг определяет прочность поперечного штифта кардана как невыпадающего кронштейна.Его метод используется до сих пор.

1901 — Артур Хардт и Роберт Швенке патентуют приводной вал в автомобильной промышленности.

1904 — Кларенс Уинфред Спайсер начинает серийное производство карданных шарниров и валов.

Кларенс Уинфред Спайсер

1908 — Уильям А. Уитни реализует первый универсальный шарнир с фиксированным центром.

1923 — Карл Уильям Вайс разделяет шарниры на концах приводного вала и ведомых валов в радиальном направлении и создает в них пересекающиеся канавки, которые автоматически направляют шарики передачи крутящего момента в биссектрису.

1926 — Жан Альбер Грегуар и Пьер Фенай разработали шарнир вала с безошибочным приводом, так называемый гомокинетический шарнир.

1928 — Кларенс Уинфред Спайсер начинает производство карданных шарниров с игольчатыми роликоподшипниками.

1933 — Патент Альфреда Ханса Жеппы был разработан Уитни.

1934 — Бернард Стубер достигает пересечения траекторий движения мяча своим разработанным методом.

Источник: Википедия

Что такое карданная трансмиссия в мотоцикле?

О дебатах:

«Кардан или цепь?»

«Цепь или ремень?»

«Ремень или кардан?»

Это все равно что спорить: Хонда или Ямаха? Ответ прост: на вкус и цвет у всех маркеров разный.А именно, каждый выбирает то, что ему больше нравится и лучше других подходит к образу жизни. Кому-то нравятся карданы, кому-то цепочка, кому-то, чтобы выделиться исключительно на ремне. О цепях мы уже говорили («Натяжение цепи — учимся правильно поступать» и «Секреты контура смазки»).

Кардан — привилегия тяжелых и высокочастотных мотоциклов, встречающихся на дорогах, чопперах и туристах. Спортивные и легкие городские модели будут использовать цепную передачу, так как карданный вал слишком тяжел для конструкции удовольствия.А как вы знаете, вес мотоцикла играет важную роль, особенно на спортбайках, поэтому современный мир перечеркивает даже теоретическую установку кардана на гоночных моделях.

Так какой же тогда кардан хороший? Почему это так популярно?

Структурная жесткость

Одним из основных отличий карданного подвеса от других типов силовой передачи является жесткость конструкции. Ремень и цепь слишком подвижны на фоне статической фиксации кардана.Кроме того, не бойтесь, что карданный вал как цепь внезапно порвется и вылетит в заднюю часть путешествующего пилота или заведется на штурвал, ударится по ногам. Благодаря стабильной конструкции карданный вал намного прочнее и менее изнашивается. Кроме того, небольшое количество компонентов не требует такого внимания и обслуживания, как цепь. Отсюда рождаются два несомненных преимущества.

Простота использования

В минусах цепей всегда пишут необходимость обслуживания, смазки, затяжки / регулировки, замены на новую…У кардана принцип куда проще, как говорится, если и ломается, то один раз и очень дорого. Это связано с тем, что подвес представляет собой не отдельную деталь, а целостную систему. Своевременная замена масла продлит жизнь кардана.

Прочность

Долгий срок службы кардана заключается в прочности и универсальности системы. Цепь или ремень в силу своей подвижности слабее мощного карданного вала. И вот еще что, кардан достаточно защищен от влаги, даже вдавливание в форд с ним реально, разве что когда влага впитается в редуктор, нужно успеть заменить масло в ближайшее время после водных процедур.

Ходят легенды, что кардан умирает резко и бесшумно, но это случается только у очень внимательных мотоциклистов. Износ кардана всегда можно предсказать по посторонним звукам, по металлической крошке / стружке при замене масла, по хрусту и состоянию сцепления. Достаточно обратить внимание на поведение узлов мотоцикла, чтобы заметить износ детали.

Минусы кардана

Первая строчка говорит о дорогостоящем ремонте. Да, сам кардан довольно дорогой узел мотоцикла.Поэтому к моменту его полного износа или поломки цена ремонта будет бешеной.

Массивность карданного вала — об этом мы уже говорили.

Помимо общего веса системы сложность в том, что карданный вал не может быть установлен ни на один двигатель. Горизонтальная структура силового агрегата, особенно оппозитные двигатели (отсюда успех в этой области у BMW), способствует установке кардана. Но не всякую цепную передачу можно заменить карданной и наоборот.Есть оригиналы, заменяющие цепь на кардане, но это требует немалых усилий.

Потеря мощности. Спорный в некоторых отношениях момент. Хотя многие утверждают, что кардан из-за своей конструкции и веса намного уступает по передаче мощности той же цепи или ремню. Я думаю, что если оценивать модели мотоциклов в целом, а не только по одному узлу, то этот момент можно пересмотреть. Будет ли цепь передавать мощность от одного и того же двигателя тяжелого мотоцикла более эффективно, чем карданный подвес? Многие считают цепь лучше кардана, забывая, что у них есть преимущество в весе или аэродинамике.

Вывод: спорить нет смысла, ведь тип трансмиссии хорош для каждого конкретного мотоцикла в рамках модели, разработанной инженерами. Но карданный вал всегда будет выгоден для тяжелых мотоциклов, так как большой вес слишком быстро изнашивает цепь. На туристических мотоциклах подвес удобнее из-за повышенной прочности. Оцените модель в целом, способ передачи мощности будет лишь одной из многих характеристик в составе идеального мотоцикла.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *