Карданна передача – механізм, що складається з одного або декількох карданних валів карданних шарнірів і призначений для передачі крутного моменту між агрегатами, осі яких не збігаються і можуть змінювати своє положення, називається карданною передачею. Для компенсації зміни відстані між агрегатами трансмісії в карданній передачі використовують рухливі в осьовому напрямку шліцьові муфти.
Вимоги, що пред’являються до пристрою карданних передач:
• можливість передачі крутного моменту під великим кутом (до 45°);
• передача крутного моменту не повинна супроводжуватися великими додатковими динамічними навантаженнями в трансмісії;
• при будь-яких умовах експлуатації повинен забезпечуватися високий ККД передачі.
Карданні шарніри можна розділити:
• по кінематиці на синхронні (рівні кутові швидкості) і асинхронні (нерівні кутові швидкості);
• по конструкції на повні, підлозі карданні — жорсткі (кут до 2°) і пружні (кут до 12°).
Конструкція карданної передачі ЗІЛ включає в себе:
• проміжний порожнистий карданний вал, на одному кінці якого приварена вилка, на іншому — шлицевая втулка;
• ковзну шлицевую вилку;
• карданний вал, на кінцях якого приварені вилки карданних шарнірів;
• три карданних шарніра нерівних кутових швидкостей, що складаються з двох вилок і хрестовини з чотирма шипами під голчасті підшипники кріплення з вилками;
• проміжну опору, що складається з кронштейна опори, полушки опори, скоби кріплення подушки, шарикопідшипника з гайкою кріплення.
Розташування карданних передач на автомобілях:
а — легковому; б — вантажному; – фуэовых підвищеної прохідності;1 — коробка передач; 2, 4 і 9 та 11— карданні 3 і 10 — задні провідні мости; 5 — проміжна опора; 6 — роздавальна коробка; 8 — передній ведучий міст.
Трансмісія автомобіля з повним приводом складається їх декількох карданних передач з карданними шарнірами нерівних кутових швидкостей, також існують карданні передачі з карданними шарнірами рівних кутових швидкостей, які встановлені в приводі керованих провідних коліс.
Загальне пристрій карданної передачі:
Давайте з вами розглянемо будову основних частин карданної передачі.
Карданний шарнір неоднакових кутових швидкостей складається з двох вилок 1, сполучених хрестовиною 3. Одна вилка має фланець, а інша приварена до труби карданного валу або виконана з шліцьовим наконечником 6 для з’єднання з карданним валом. Шипи хрестовини встановлюються у вушка обох вилок на голчастих підшипниках 7. Підшипники розміщуються в корпусі 2 і утримуються у вушку вилки з допомогою кришки, яка кріпиться до вилки двома болтами, зі стопорами. В окремих випадках підшипники закріплюються у вилках. Щоб підшипник не потрапляла бруд і пил, в ньому є сальник. З допомогою масельнички порожнину хрестовини наповнюється мастилом, яка в підсумку змащує підшипники. Шліцьове з’єднання 6 змазується за допомогою масельнички 5.
Максимальний кут між осями валів не повинен перевищувати 20°. Це пов’язано з тим, що робота при великих кутах значно знижує ККД використання карданних передач.
Карданні вали виконуються трубчастими із сталевих суцільнотягнутих або зварних труб. До труб приварюються вилки карданних шарнірів, шліцьові втулки або наконечники. Після складання карданного вала з карданними шарнірами проводять динамічне балансування для зменшення поперечних навантажень, які діють на карданний вал. Щоб усунути дисбаланс до карданного валу приварюють балансувальні пластини.
Карданний шарнір рівних кутових швидкостей складається з двох вилок, п’яти кульок, штифта, стопорною шпильки. Ведуча вилка виготовляється цільно з піввіссю 6, а ведена вилка цільно з приводним валом 23 колеса. У кожній вилці 3 і 4 є чотири канавки, в яких встановлюються чотири провідних кульки 7, через які передається обертання від однієї вилки до іншої. При будь-якому куті між валами бічні кульки в канавках вилок знаходяться в площині, що ділить цей кут навпіл, завдяки чому обертання від ведучого вала до веденого передається рівномірно. Центральний (п’ятий) кулька 2 поміщається між торцями вилок і забезпечує їх центрування. Для можливості установки провідних кульок в канавки вилок центральний кулька має лиску з отвором, яким він при складанні карданного шарніра встановлюється проти вставляється бічного кульки. Після складання карданного шарніра центральний кулька фіксується в певному положенні штифтом 6, що закріплюється стопорною шпилькою 5 в отворі веденої вилки.
Пристрій карданних шарнірів рівних кутових швидкостей:
а — кульковий; б — кулачковий; 1 — провідні (бічні) кульки; 2 — центральний кулька; 3, 4, 7, 11 — вилки; 5 — шпилька; 6 — штифт; 8, 10 — кулачки; 9 — диск.
Карданні вали та виделки виготовляються з вуглецевої, а хрестовини — з хромистої і хромонікелевої сталі. Для змазування карданних передач застосовується трансмісійне масло – нігрол.
2
