Шарниры равных и неравных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Этот тип трансмиссии можно встретить в автомобилях с задним или полным приводом. Устройство такой передачи следующее: на карданных валах расположены шарниры неравных угловых скоростей. На концах передачи имеются соединительные элементы. При необходимости используется соединительная скоба.

Шарнир сочетает в себе пару шпилек, крестовину и запорные устройства. В проушинах вилок установлены игольчатые подшипники, в которых вращается поперечина.

Подшипники ремонту и ремонту не подлежат. Их заливают маслом при установке.

Особенностью шарнира является то, что он передает неравномерный крутящий момент. Дополнительная ось периодически достигает и отстает от основной оси. Для компенсации этого недостатка в трансмиссии используются различные шарниры. Противоположные вилки шарнира расположены в одной плоскости.

В зависимости от расстояния, на которое должен передаваться крутящий момент, в приводной линии используются один или два вала. При числе осей, равном двум, одна из них называется промежуточной, вторая — задней. Для фиксации осей устанавливается промежуточный кронштейн, который крепится к кузову автомобиля.

Трансмиссионная линия соединяется с другими элементами автомобиля с помощью фланцев, муфт и других соединительных элементов.

Можно с уверенностью сказать, что шарниры неравных угловых скоростей имеют низкую надежность и относительно небольшой срок службы. В современных условиях применяют карданные передачи с ШРУСами.

Конструкция и принцип работы

Более подробно конструкцию и принцип работы ШРУСов рассмотрим на примере автомобиля ВАЗ-2199.

Этот автомобиль переднеприводный, поэтому в конструкции трансмиссии задействованы ШРУСы.

Элемент экстерьера этого автомобиля выполнен по типу «Beerfield».

На конце приводного вала, выходящего из коробки передач, имеется внутреннее кольцо с 6 канавками.

Внешний зажим на внутренней поверхности имеет канавки. Сама обойма соединена с осью, на которой имеются шлицы, вставленные в ступицу колеса.

Внутренняя обойма переходит во внешнюю, а металлические рабочие шарики помещаются в имеющиеся пазы обеих обойм. Чтобы шарики не выпадали, их вставляют в сепаратор.

Работает этот ШРУС так: во время движения колесо постоянно перемещается относительно кузова автомобиля за счет независимой подвески, при этом угол между приводным валом и валом, вставленным в ступицу, постоянно меняется из-за неровностей дороги.

Шарики, перемещаясь по канавкам, обеспечивают постоянную передачу вращения при изменении угла.

Конструкция внутренней «гранаты», которая в данном автомобиле типа ГКН, такая же, как и внешней, но внешняя обойма несколько длиннее, этим обеспечивается изменение длины приводного вала.

При проезде неровности угол наружного ШРУСа меняется, а само колесо уходит вверх. При этом изменение угла влияет на длину карданного вала.

В случае использования ШРУСа GKN внутренняя обойма вместе с шариками может проникать вглубь наружной обоймы, изменяя тем самым длину вала.

Конструкция разделительного шлицевого шарового шарнира очень надежна, но с одной оговоркой. Они очень чувствительны к загрязнениям.

Попадание пыли и песка в «гранату» вызывает ускоренный износ канавок и шариков.

Поэтому внутренние элементы этого соединения необходимо прикрыть пыльниками.

Повреждение пыльника приведет к вытеканию смазки ШРУСа и попаданию песка.

Выявить проблему с этими элементами очень просто: когда колеса проворачиваются полностью, а ведущие начинают двигаться, слышны характерные щелчки.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Этот тип трансмиссии широко используется в переднеприводных автомобилях. С его помощью соединяется дифференциал и ступица ведущего колеса.

Трансмиссия имеет два шарнира, внутренний и внешний, соединенные валом. ШРУСы часто используются на заднеприводных автомобилях, на полноприводных автомобилях. Дело в том, что ШРУС более современны и практичны, к тому же уровень шума у ​​них гораздо ниже, чем у ШНУС.

Наиболее распространенным из доступных является шарнир равных угловых скоростей шарового типа. ШРУС передает крутящий момент от ведущего вала к ведомому валу. Угловая скорость передачи крутящего момента постоянна. Она не зависит от угла наклона осей.

ШРУС, или как его называют в народе «граната», представляет собой сферический корпус, в котором находится обойма. Шарики вращаются между собой. Они перемещаются по специальным канавкам.

В результате крутящий момент равномерно передается от ведущего вала к ведомому валу при условии изменения угла. Сепаратор удерживает шарики на месте. «Граната» защищена от воздействия внешней среды «пылезащитным чехлом» — защитным кожухом.

Обязательным условием долгой службы ШРУСов является наличие в них смазки. А наличие смазки, в свою очередь, обеспечивается герметичностью шарнира.

Отдельно стоит сказать о безопасности ШРУСов. Если в «гранате» слышен треск или шум, ее нужно немедленно менять. Эксплуатация автомобиля с неисправным ШРУСом крайне опасна. Проще говоря, колесо может отвалиться. Причиной того, что карданный вал приходит в негодность, является, в большинстве случаев, неправильный выбор скорости и плохое дорожное покрытие.

Карданная передача назначение и устройство важнейшего механизма трансмиссии

Изучая устройство автомобилей, мы с вами, друзья, постоянно находим оригинальные и интересные инженерные решения, иногда простые или гениальные, а иногда настолько сложные, что справиться с ними неспециалисту практически невозможно.

В этой статье мы постараемся познакомиться с механизмом, выполняющим чрезвычайно важную функцию — передачу вращения от редуктора на ось с ведущими колесами. Называется это устройство — , карданная передача, назначение и устройство которой нам и предстоит выяснить.

Кардан: зачем он нужен?

Итак, какие проблемы могут возникнуть, если мы хотим передать крутящий момент от двигателя к колесам? На первый взгляд задача довольно простая, но давайте рассмотрим подробнее.

Дело в том, что, в отличие от двигателя и коробки передач, колеса вместе с подвеской имеют определенный ход, а значит, просто соединить эти узлы просто невозможно.

Инженеры решили эту проблему с помощью трансмиссии.

Ключевым элементом механизма является так называемый карданный шарнир, который является самым гениальным инженерным решением, позволяющим нам с вами наслаждаться автомобильным путешествием.

Нужно сказать, что карданы используются в различных частях машины. В основном, конечно, их можно встретить в трансмиссии, но помимо этого данный тип трансмиссии имеет отношение к системе рулевого управления.

Шарнир: главный секрет кардана

Поэтому не будем тратить время на лишние разговоры и перейдем к сути проблемы. Трансмиссия автомобиля, какой бы модели он ни был, имеет ряд стандартных элементов, а именно:

• петли,
• ведущий, ведомый и промежуточный мосты,
• поддерживает,
• соединительные элементы и муфты.

Отличия этих механизмов, как правило, определяются типом карданного шарнира. Есть такие варианты исполнения:

• с шарниром неравных угловых скоростей,
• с шарниром равных угловых скоростей,
• с полукарданным эластичным шарниром.

Когда автолюбители произносят слово «кардан», они обычно имеют в виду первый вариант. Механизм с шарниром неравных угловых скоростей чаще всего встречается на заднеприводных или полноприводных автомобилях.

Работа данного типа карданной передачи имеет особенность, которая является и ее недостатком. Дело в том, что из-за деталей конструкции шарнира плавная передача крутящего момента невозможна, а получается, что это делается только циклически: за один оборот ведомый вал в два раза отстает и в два раза опережает ведущий.

Этот нюанс компенсируется введением еще одного такого же шарнира. Устройство карданного привода этого типа простое, как и все гениальное: оси соединены двумя вилками, расположенными под углом 90 градусов и скрепленными крестовиной.

Более продвинутыми являются варианты с ШРУСами равных угловых скоростей, которые, кстати, часто называют ШРУСами; Вы наверняка слышали это имя.

Карданная передача, назначение и устройство которой мы рассматриваем в данном случае, имеет свои нюансы. Хотя его конструкция более сложная, это с лихвой компенсируется рядом преимуществ. Так, например, оси этого типа подвеса всегда вращаются равномерно и могут образовывать угол до 35 градусов. К недостаткам механизма можно, пожалуй, отнести довольно сложную схему сборки.

ШРУС должен быть всегда герметизирован, так как внутри него находится специальная смазка. Разгерметизация вызывает утечку этой смазки, и в этом случае шарнир быстро приходит в негодность и ломается. Однако ШРУСы при должном уходе и контроле долговечнее своих аналогов. Вы можете встретить ШРУСы как на переднеприводных, так и на полноприводных автомобилях.

Устройство и работа карданного привода с упругим полукарданом также имеет свои особенности, которые, кстати, не позволяют использовать его в современных конструкциях автомобилей.

Передача вращения между двумя валами в этом случае происходит за счет деформации упругого элемента, например муфты специальной конструкции. Этот вариант считается крайне ненадежным и поэтому в автомобильной промышленности в настоящее время не используется.

Что ж, друзья, назначение и устройство трансмиссии, а также разновидности, которые мы раскрыли в этой статье, оказались довольно простым механизмом, приносящим массу пользы.

Жесткий шарнир

Жесткие суставные соединения представлены эластичными полусердечными суставами. Это механизм, в котором крутящий момент от ведущего вала к ведомому валу, имеющему разный угол расположения, достигается за счет деформации соединяющего их звена. Упругое звено выполнено из резины с возможным усилением.

Примером такого упругого элемента является муфта Гибо. Он выглядит как шестигранный элемент, на который навулканизированы металлические покрытия. Рукав предварительно сжат. Эта конструкция характеризуется хорошим сглаживанием крутильных колебаний, а также структурных ударов. Позволяет сочленение стержней с углом расхождения до 8 градусов и перемещением стержня до 12 мм в обоих направлениях. Основная задача такого механизма – компенсировать неточности при монтаже.

К недостаткам сборки можно отнести повышенный шум при работе, трудности изготовления и ограниченный срок службы.

Приложение а (справочное) расчет критической частоты вращения карданного вала

Приложение А (справочное)

Для карданного вала со стальной трубой критическая частота вращения n, мин, рассчитывается по формуле

(А.1)

где D — наружный диаметр трубы, см, d — внутренний диаметр трубы, см;

L — максимальное расстояние между осями шарниров карданного вала, см;

где n — частота вращения карданного вала в передаче (собственная частота поперечных колебаний вала по первой форме), соответствующая максимальной скорости автомобиля, мин

1 В данном расчете не учитывается упругость опор.

2 Для карданных передач с промежуточной опорой значение L принимается равным расстоянию от оси шарнира до оси подшипника промежуточной опоры. Критическая скорость вала, выполненного в виде тяги между карданными шарнирами, вычисляется при d, равном нулю. Критическая скорость карданного вала, состоящего из трубы и штока, рассчитывается исходя из заданного значения длины трубы L см, вычисляемой по формуле

,(А.2) где L — длина трубы вала, см; l — длина трубы, заменяющей тягу оси, см. Длина трубы l, заменяющей тягу оси, рассчитывается по формуле (А.3) где l — длина тяги оси, см; d — диаметр стержня карданного вала, см. Критическая частота вращения карданного вала с учетом упругости его опор в трансмиссии устанавливается экспериментально разработчиком транспортного средства. Частота вращения кардана в передаче, соответствующая максимально возможной скорости автомобиля, не должна превышать 80 % критической частоты с учетом упругости опор.

Частые неисправности и их устранение

Все отказы можно разделить по возникающим признакам отказа:

1. Вибрация при движении – изношены подшипники крестовины или втулки скольжения, нарушен баланс вала;
2. Стуки при запуске: изношены канавки шлицевых соединений, ослаблены крепежные болты;
3. Течь масла из подшипников — изношены уплотнения.

Для устранения вышеперечисленных проблем «карданы» разбираются и заменяются вышедшие из строя детали. При наличии дисбаланса вал необходимо отбалансировать в динамических условиях.

Достоинства и недостатки ШРУСа

Среди очевидных достоинств ШРУСа тот факт, что при передаче с помощью этого шарнира практически не происходит потери мощности, по сравнению с другими подобными механизмами, другими достоинствами являются его малый вес, относительная надежность и простота замены случае поломки.

К недостаткам ШРУСов можно отнести наличие в конструкции пыльника, который одновременно является емкостью для смазки. ШРУС расположен в месте, где практически невозможно избежать его контакта с посторонними предметами. Багажник может сломаться, например, при движении по слишком глубокой колее, при наезде на препятствие и т д. Как правило, автовладелец узнает об этом только тогда, когда через трещину пыльника в пыльник уже попала грязь, вызвавшая сильный износ. Если вы уверены, что это произошло недавно, вы можете снять ШРУС, промыть его, заменить пыльник и заполнить новой смазкой. Если проблема возникла давно, то ШРУС точно выйдет из строя раньше времени.

Виды шарниров равных угловых скоростей

Варианты конструкции шаровой опоры, хотя и были наиболее распространены в легковом автомобилестроении, не были единственно возможными.

Шаровой шарнир

Практическое применение для легкового и легкого коммерческого транспорта нашли триподные ШРУСы, в которых роль шариков играют вращающиеся ролики со сферической рабочей поверхностью.

ШРУС штатив

Для грузовых автомобилей получили распространение кулачковые (сухарные) петли типа «тракт», состоящие из двух шпилек и двух фасонных дисков. Вилки в таких конструкциях достаточно массивны и выдерживают большие нагрузки (что объясняет область их использования).

Кулачковый (бисквитный) ШРУС

Необходимо упомянуть еще об одном варианте ШРУСа – сдвоенных карданных шарнирах. В них неравномерность передачи угловой скорости первого карданного подвеса компенсируется вторым карданным подвесом.

Двойной карданный шарнир равных угловых скоростей

Как было сказано выше, угол между осями двух осей в этом случае не должен превышать 20⁰ (иначе появляются повышенные нагрузки и вибрации), что ограничивает область применения такой конструкции в основном для дорожно-строительной техники.

Внутренние и наружные ШРУСы

Помимо различий в конструкции, ШРУСы делятся в зависимости от места их установки на наружные и внутренние.

Внутренний ШРУС соединяет коробку передач с полуосью, а наружный ШРУС соединяет полуось со ступицей колеса. Вместе с карданным валом эти два шарнира составляют трансмиссию автомобиля.

Наиболее распространенным типом наружного шарнира является шаровой шарнир. Внутренний ШРУС не только обеспечивает большой угол между осями, но и компенсирует движение карданного вала при его перемещении по отношению к подвеске. Поэтому штатив в сборе часто используется в качестве внутреннего шарнира в легковых автомобилях.

Необходимым условием нормальной работы ШРУСа является смазка подвижных частей шарнира. Герметичность рабочего пространства, в котором находится смазка, обеспечивается пыльниками, препятствующими попаданию абразивных частиц на рабочие поверхности. Учитывая высокую нагрузку деталей, используют только специально разработанные для таких агрегатов виды смазок.

Шарнир: главный секрет кардана

Совершенно очевидно, что карданная передача, назначение и устройство которой мы сегодня рассматриваем, является чрезвычайно важным узлом.

Поэтому не будем тратить время на лишние разговоры и перейдем к сути проблемы. Трансмиссия автомобиля, какой бы модели он ни был, имеет ряд стандартных элементов, а именно:

• петли;
• ведущий, ведомый и промежуточный валы;
• поддерживает;
• соединительные элементы и муфты.

Отличия этих механизмов, как правило, определяются типом карданного шарнира. Есть такие варианты исполнения:

• с шарниром неравных угловых скоростей;
• с шарниром равных угловых скоростей;
• с полукарданным эластичным шарниром.

Когда автолюбители произносят слово «кардан», они обычно имеют в виду первый вариант. Механизм с шарниром неравных угловых скоростей чаще всего встречается на заднеприводных или полноприводных автомобилях.

Работа данного типа карданной передачи имеет особенность, которая является и ее недостатком. Дело в том, что из-за деталей конструкции шарнира плавная передача крутящего момента невозможна, а получается, что это делается только циклически: за один оборот ведомый вал в два раза отстает и в два раза опережает ведущий.

Этот нюанс компенсируется введением еще одного такого же шарнира. Устройство карданного привода этого типа простое, как и все гениальное: оси соединены двумя вилками, расположенными под углом 90 градусов и скрепленными крестовиной.

Более продвинутыми являются варианты с ШРУСами равных угловых скоростей, которые, кстати, часто называют ШРУСами; Вы наверняка слышали это имя.

Карданная передача, назначение и устройство которой мы рассматриваем в данном случае, имеет свои нюансы. Хотя его конструкция более сложная, это с лихвой компенсируется рядом преимуществ. Так, например, оси этого типа подвеса всегда вращаются равномерно и могут образовывать угол до 35 градусов. К недостаткам механизма можно, пожалуй, отнести довольно сложную схему сборки.

ШРУС должен быть всегда герметизирован, так как внутри него находится специальная смазка. Разгерметизация вызывает утечку этой смазки, и в этом случае шарнир быстро приходит в негодность и ломается. Однако ШРУСы при должном уходе и контроле долговечнее своих аналогов. Вы можете встретить ШРУСы как на переднеприводных, так и на полноприводных автомобилях.

Устройство и работа карданного привода с упругим полукарданом также имеет свои особенности, которые, кстати, не позволяют использовать его в современных конструкциях автомобилей.

Передача вращения между двумя валами в этом случае происходит за счет деформации упругого элемента, например муфты специальной конструкции. Этот вариант считается крайне ненадежным и поэтому в автомобильной промышленности в настоящее время не используется.

Что ж, друзья, назначение и устройство трансмиссии, а также разновидности, которые мы раскрыли в этой статье, оказались довольно простым механизмом, приносящим массу пользы.

В следующем посте поговорим о чем-то не менее полезном. Который из? Подпишитесь на рассылку и обязательно узнаете!

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Эластичный полукарданный шарнир способствует передаче крутящего момента между валами, расположенными под небольшим углом. Это происходит из-за деформации эластичной связи.

В качестве примера можно привести гибкую муфту Guibo. Это шестигранный сжатый упругий элемент. К нему крепятся фланцы ведущего и ведомого валов и передается крутящий момент.

Фото отчет по демонтажу и установке ШРУС на ВАЗ 2110-2112

Прежде всего, когда автомобиль еще стоит на земле, необходимо поддеть защитный колпачок с ступичной гайки и снять его. Затем с помощью мощного рычага и головки на 32 откручиваем ступичную гайку, но не до конца:

После этого откручиваем все болты на колесе и снимаем его, предварительно приподняв переднюю часть автомобиля домкратом. После этого окончательно откручиваем ступичную гайку и снимаем шайбу.

Затем откручиваем два винта, удерживающие шаровую опору снизу:

После этого можно откинуть поворотный кулак в сторону и снять один конец ШРУСа со ступицы:

Если необходимо заменить именно наружный ШРУС, его уже можно выбить с вала молотком, но делать это нужно аккуратно, чтобы ничего не повредить. И идеальный вариант, конечно же, полное снятие агрегата

Для этого с помощью скобы нужно поддеть внутренний ШРУС и отсоединить его от коробки передач:

В результате можно полностью снять ШРУС с коробки передач ВАЗ 2110 и вынуть трансмиссию в сборе наружу. Затем при помощи тисков и молотка отсоединяем все необходимые ШРУСы, как внутренние, так и внешние.

Обязательно обратите внимание на состояние пыльников. Если они повреждены, их необходимо заменить новыми

Установка осуществляется в обратном порядке и в том же ролике, который был представлен в начале статьи, все прекрасно видно. Также стоит упомянуть стоимость новых деталей. Так, цена внешнего ШРУСа на ВАЗ 2110 может быть от 900 до 1500 рублей. За стажера придется заплатить от 1200 до 2000 рублей.

В 80-х годах прошлого века начался важный этап в серийном производстве легковых автомобилей — переход от классической конструкции с карданным валом и задним мостом к переднеприводной. Передний привод со стойками Макферсон зарекомендовал себя как простая и надежная система с рядом преимуществ:

• повышенная управляемость и проходимость за счет веса передней части автомобиля;
• стабильная курсовая устойчивость машины, особенно на скользком покрытии;
• увеличение полезной площади салона за счет компактных размеров моторного отсека и отсутствия карданного вала;
• уменьшенная масса автомобиля за счет отсутствия коробки передач и элементов заднего привода;
• повышение сохранности конструкции и увеличение габаритов багажника за счет установки топливного бака под задним сиденьем.

Однако для передачи вращения на ведущие колеса в конструкцию был введен ряд уязвимых деталей и узлов. Основным тяжелонагруженным элементом трансмиссии на переднеприводных автомобилях являются шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы).

Основные неисправности, их признаки

Самым прочным механизмом в конструкции является сама ось. Он отлит из прочного сплава, выдерживающего экстремальные нагрузки. Поэтому придется очень постараться, чтобы его повредить. Как правило, это механические повреждения при ДТП.

В целом основные неисправности можно разделить на несколько типов:

1. Вибрация: при запуске или движении могут возникать сильные или слабые вибрации. Это первый признак повреждения подшипников крестовины. Также проблема может свидетельствовать о неправильной балансировке вала, это случается после его механического повреждения.
2. Стук — Характерный стук при движении с одного места будет означать, что износились болты крепления или шлицы. В этом случае лучше всего сразу обратиться на СТО для проверки целостности соединения.
3. Утечка масла: Вы можете найти небольшие капли масла в местах, где расположены подшипники и уплотнения.
4. Скрипы – могут появиться в момент нажатия на педаль акселератора. В большинстве случаев скрипы могут быть связаны с неисправностью петель. С появлением коррозии крестовины могут застрять и повредить подшипники.
5. Неисправность подвижного подшипника – определить проблему можно по характерному скрипу в районе подвижной части вала. При нормальной работе механизм не должен издавать никаких звуков, все движения плавные. Если слышен треск, скорее всего, вышел из строя подшипник. Проблема решается только полной заменой неисправной детали.

В редких случаях, когда происходит механическое повреждение главного вала, неправильная геометрия может вызвать сильную вибрацию. Некоторые мастера рекомендуют вручную исправлять геометрию трубы, но это неправильное решение, которое может привести к быстрому износу всей конструкции. Лучшим решением будет полная замена поврежденных элементов.

Хрустит ШРУС — как определить какой из них, и что делать?

Здравствуйте уважаемые автомобилисты! Автолюбитель может считаться настоящим человеком только тогда, когда он действительно обеспокоен состоянием узлов и агрегатов автомобиля, а каждый новый стук, скрип и прочие признаки поломок автомобиля преследуют его.

Управление автомобилем можно назвать комфортным только в том случае, если все элементы исправны.

Однако каждая деталь, особенно работающая под нагрузкой и при трении вроде ШРУСа, имеет свой рабочий ресурс.

Рано или поздно материал изнашивается, теряет свои свойства, что приводит к выходу детали из строя. Это объективно. И к «намеку» о приближении поломки самой детали нужно отнестись серьезно. Лучше не дожидаться остановки автомобиля в дальней поездке, а сразу приступать к поиску и устранению неисправности.

Владельцам переднеприводных автомобилей знакомо такое неприятное явление, как скрип ШРУСа. Учитывая, что передняя подвеска автомобиля помимо своих основных функций должна еще и обеспечивать передачу вращения от шестерен дифференциала к ведущим колесам, она оснащена уникальными устройствами — ШРУСами, что вкратце звучит как «ШРУС».

Эта деталь очень важная и достаточно сложная по конструкции, поэтому стоит дорого и требует повышенного внимания. Если скрипит ШРУС, то без раздумий надо ремонтировать машину и менять его.

Почему хрустит ШРУС?

Опытные водители могут определить место поломки автомобиля на слух. Такие навыки приобретаются со временем, но сокращение ШС ни за что нельзя спутать.

Чтобы понять природу этого характерного шума, надо вспомнить, как устроен ШРУС. Задачей ШРУСа является передача вращения с одной полуоси на другую при условии непрерывного изменения угла между ними.

Это свойство обусловлено необходимостью не только поворачивать ведущее колесо, но и придавать ему возможность вращаться и двигаться вверх-вниз на пружине.

ШРУС состоит из следующих основных элементов:

• наружный корпус чашеобразный с шестью полукруглыми канавками внутри и полуосью снаружи;
• внутренняя обойма в виде сферического кулака, а также с шестью прорезями и шлицевым соединением полуоси;
• между внутренними стенками контейнера и клеткой в ​​сепараторе находятся 6 шариков.

Все элементы выполнены с такой точностью, что при сборке не имеют люфта. Обойма через шарики передает усилие на корпус и вращает его, а движение шариков по пазам позволяет изменять угол между полуосями.

Со временем в месте соприкосновения шариков с другими элементами образуется работа, появляется реакция. Свободное движение шариков (перекатывание) создает звук, очень похожий на хруст.

Учитывая, что ШРУСов установлено по два на каждое колесо, при появлении тревожных симптомов становится сложно понять, какой ШРУС скрипит: внутренний или наружный, правый или левый.

Виды шарнирных соединений

Существует несколько видов петель. Классификацию этого механического элемента можно провести по количеству комбинированных конструктивных элементов:

• Простой. Соедините один или два элемента.
• Жесткий. Объедините три или более элементов.

Кроме того, петли могут быть подвижными и неподвижными:

• Отремонтировано. Точка соединения фиксированная. Стержень вращается вокруг оси.
• Мобильный. И ось, и точка крепления вращаются.

Но самая большая классификация этих механических элементов заключается в способах движения структурных элементов. Эта классификация делит их на шарниры:

• Цилиндрический. Движение двух элементов происходит относительно общей оси.
• Мяч. Движение происходит вокруг общей точки.
• Кардан. Такой сложный механизм включает в себя несколько элементов. Несколько петель размещены на общей крестовине. Которые, в свою очередь, соединяются с другими элементами механизма.
• ШРУС. Сложный механизм, способствующий передаче тяги и совершающий вращательные движения.
• Длился. Часто используется в современных механизмах. Имеет полушарнирную конструкцию. Шарнирные элементы расположены под разными углами. Передача крутящего момента происходит за счет деформации звена. Для этого он изготовлен из прочной резины. Материал с амортизирующими свойствами позволяет работать с такой целостной конструкцией.

Проверка состояния карданного вала

Проверять кардан необходимо в следующих случаях:

• при разгоне появляется дополнительный шум;
• возле КПП произошла утечка масла;
• стук при переключении передач
• на скорости больше вибрации передается на кузов.

Диагностику необходимо проводить путем подъема автомобиля на подъемник или с помощью домкратов (о том, как выбрать нужную модификацию, см в отдельной статье). Важно, чтобы ведущие колеса могли свободно вращаться.

Вот узлы для проверки.

• Фиксация. Соединения промежуточной опоры и фланца необходимо стянуть винтом со стопорной шайбой. В противном случае гайка ослабнет, что вызовет чрезмерный люфт и вибрацию.
• Эластичная муфта. Часто выходит из строя, так как резиновая часть компенсирует осевые, радиальные и угловые смещения соединяемых деталей. Проверить неисправность можно, медленно поворачивая центральный вал (по направлению вращения и наоборот). Резиновая часть муфты не должна быть сломана, в месте крепления болтов не должно быть люфта.
• Раздвижная вилка Свободное боковое перемещение в этом узле возникает за счет естественного износа шлицевого соединения. Если вы попытаетесь провернуть вал и муфту в противоположную сторону, и при этом между вилкой и валом будет небольшой люфт, то этот узел следует заменить.
• Аналогичная процедура проводится с петлями. Между выступами вилок вставляется большая отвертка. Он играет роль рычага, которым пытаются повернуть ось в ту или иную сторону. Если во время замаха наблюдается люфт, крестовину следует заменить.
• Подвесной подшипник. Его исправность можно проверить, удерживая вал спереди одной рукой и сзади другой и покачивая его в разные стороны. При этом промежуточная опора должна быть прочно закреплена. Если в подшипнике заметен люфт, то проблема решается его заменой.
• Остаток средств. Выполняется, если диагностика не выявила каких-либо неисправностей. Эта процедура выполняется на специальном стенде.

Перспективы развития системы карданной передачи

Классический ШНУС имеет некоторые технологические недостатки. Скорость вращения его осей изменяется в процессе движения. В этом случае ведомый вал может ускоряться и замедляться со стабильной скоростью ведущего вала. Это приводит к ускоренному износу механизма, а также создает дополнительную нагрузку на заднюю ось. Кроме того, работа шарнира сопровождается вибрацией. Назначение карданной передачи может выполнять мост, оснащенный ШРУСами (передним и задним). Подобные системы сегодня уже используются в некоторых внедорожниках. Также ШРУС может комплектоваться карданом от автомобиля ВАЗ-2107 и другой «классики». В продаже имеются ремонтные комплекты.

Применение ШРУСа позволяет устранить недостатки, присущие классической крестовине. Скорость вращения вала выравнивается, вибрация исчезает, КВ после ремонта не требует балансировки, угол передачи крутящего момента увеличен до 17.

Где применимо шарнирное соединение?

Область применения таких конструкций зависит от их типа. На практике использование того или иного шарнира зависит от степени свободы (количества независимых параметров). Системы сложного типа имеют три таких параметра для вращения и три для движения. Чем выше этот показатель шарнира, тем больше у вас возможностей в использовании.

Простые цилиндрические петли очень распространены в быту. Такой тип соединения элементов конструкции присущ ножницам, пассатижам, смесителям и др. двери, упомянутые выше, также имеют этот элемент в своей конструкции.

Шаровая опора хорошо представлена ​​в автомобилестроении и в других областях, где необходимо передавать мощность с одного вала на различные части оборудования.

Карданные валы имеют ту же сферу применения, что и предыдущая конструкция. Их применяют, когда необходимо передать силы между элементами, образующими друг с другом угол.

ШРУСы являются неотъемлемым элементом переднеприводных автомобилей.

Смазки, применяемые для шарнирных соединений

• На основе лития. Надежные густые смазки с высокими удерживающими характеристиками. Снизить нагрузку на узловые соединения до десяти раз. Он нейтрализует пыль и совместим практически со всеми полимерными материалами для обуви. Недостатком является то, что они имеют слабую защиту от коррозии и разрушают некоторые пластмассы.
• На основе дисульфида молибдена. Смазки с длительным сроком службы до ста тысяч километров. Отличные смазывающие и антикоррозийные свойства. Не разрушает пластик. Недостатком является то, что при попадании влаги смазка теряет свои свойства.
• На основе бария. Хорошие смазочные материалы с преимуществами дисульфида лития-молибдена. Они также не боятся влаги. Недостатком является разрушение при низких температурах и высокая цена.

Приложение б (справочное) расчет дисбаланса карданного вала

Приложение Б (информативное)

И еще интересное: фото особенности истории автомобиля УАЗ-469

Б.1 Неуравновешенность карданного вала зависит от его массы, люфта шарниров и механизма изменения длины.

Б.2 Дисбаланс D, г·см, в сечении опоры трансмиссии рассчитывают по формулам: — для вала без механизма изменения длины

(Б.1)

– для вала с механизмом изменения длины

(Б.2) где m — масса карданного вала, приходящаяся на опору, г; e — полное смещение оси вала, обусловленное осевыми зазорами в шарнире между торцами крестовины и днищами подшипников и радиальным зазором в соединении «крейцкопф — крейцкопф», см; е — смещение оси оси за счет зазоров в механизме изменения длины, см. Массу m определяют взвешиванием на весах, помещенных под каждую опору горизонтально расположенной оси. Полное перемещение оси оси е, см, вычисляют по формуле (Б.3)

где Н — осевой зазор в шарнире между торцами крестовины и днищами подшипников, см;

D — внутренний диаметр подшипника по иглам, см; D — диаметр поперечной шейки, см. Смещение оси е, см, для подвижного шлицевого соединения с центром на наружном или внутреннем диаметре, е вычисляют по формуле

(Б.4) где D — диаметр шлицевого отверстия втулки, см; D — диаметр шлицевого вала, см. Примечание: для карданного вала без механизма изменения длины e=0. Минимальный или максимальный дисбаланс D рассчитывают с учетом поля допуска элементов муфты карданного вала.

Кардан: зачем он нужен?

Итак, какие проблемы могут возникнуть, если мы хотим передать крутящий момент от двигателя к колесам? На первый взгляд задача довольно простая, но давайте рассмотрим подробнее. Дело в том, что, в отличие от двигателя и коробки передач, колеса вместе с подвеской имеют определенный ход, а значит, просто соединить эти узлы просто невозможно. Инженеры решили эту проблему с помощью трансмиссии.

Он позволяет передавать вращение от одного узла к другому, расположенному под разными углами, а также уравновешивать все их взаимные колебания без ущерба для передаваемой мощности. Это цель передачи.

Ключевым элементом механизма является так называемый карданный шарнир, который является самым гениальным инженерным решением, позволяющим нам с вами наслаждаться автомобильным путешествием.

Нужно сказать, что карданы используются в различных частях машины. В основном, конечно, их можно встретить в трансмиссии, но помимо этого данный тип трансмиссии имеет отношение к системе рулевого управления.