ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

Учебное пособие

4. КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

4.2 Карданные шарниры равных угловых скоростей

     Условия работы карданных передач определяются в первую очередь углами a наклона осей их валов (см. рис. 19, а): чем больше эти углы, тем в более тяжелых условиях работает передача. В особо тяжелых условиях работает карданная передача ведущих управляемых колес переднеприводных автомобилей, у которых угол наклона осей валов, изменяясь по величине и направлению (при повороте автомобиля), может достигать 35÷40°. В таких передачах применяют шарниры равных угловых скоростей (шариковые или кулачковые), обеспечивающие передачу крутящего момента, равномерное вращение ведомого вала и поворот управляемых колес.
     Широкое распространение получили карданные шариковые шарниры (рис. 20, а) с делительными ка­навками. Они состоят из двух вилок 1 и 4, пяти шариков 9 и штифта 7. Вилки 1 и 4 изготовлены заодно целое со шлицевыми валами 5. При помощи торцовых сферических углублений и центрального шарика 8 вилки центрируются между собой. Положение шарика 8 фиксируется штифтом 7, удерживаемым от осевых смещений шпилькой 6. В делительные канавки 2 и 3 вилок закладываются четыре рабочих шарика 9, которые удерживаются от выкатывания из делительных канавок центральным шариком 8.

Рис.20. Карданные шарниры равных угловых скоростей: а — шариковый; б — кулачковый

     При вращении ведущего вала крутящий момент от одной вилки к другой передается через рабочие шарики. Делительные канавки имеют такую форму, которая независимо от угловых перемещений вилок обеспечивает расположение шариков в плоскости, делящей пополам угол между осями вилок, в результате чего оба вала вращаются с равными угловыми скоростями.
     Наряду с шариковыми шарнирами часто применяют и кулачковые шарниры (рис. 20, б) равных угловых скоростей. Они состоят из двух вилок 10 и 14, двух кулаков 11 и 13 и диска 12. Диск заходит в пазы кулаков и передает вращение от ведущей вилки к ведомой. В вертикальной плоскости вилки поворачиваются вокруг кулаков, а в горизонтальной — вместе с кулаками вокруг диска. Кулачковый карданный шарнир работает подобно двум сочлененным жестким карданным шарнирам, из которых первый создает неравномерность вращения, а второй устраняет эту неравномерность. Этим и достигается вращение ведущего и ведомого валов с равными угловыми скоростями.
     Из-за простоты конструкции и сравнительно высокой работоспособности шариковые и кулачковые карданные шарниры нашли широкое применение в приводах к ведущим управляемым колесам многих автомобилей (ЗИЛ-131, ГАЗ-66-11, КамАЗ-4310, ВАЗ-2108, -2109 и др.).

4.3 Устройство и работа карданной передачи

     В автомобилях ВАЗ-2105 и «Москвич-2140» карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач на главную передачу заднего ведущего моста.
     На автомобиле ВАЗ-2105 карданную передачу образуют передний 17 (рис. 21, б) и задний 15 карданные валы, промежуточная упругая опора 16, два карданных шарнира 14 и эластичная муфта 19. Промежуточная опора 16 заднего конца переднего вала упругая с шариковым подшипником крепится к поперечине кузова. Подшипник опоры закрытого типа и в процессе эксплуатации смазки не требует. Эластичная муфта обеспечивает продольное перемещение карданного вала 17 в шлицах фланца 25. Карданные шарниры заднего карданного вала автомобиля ВАЗ-2105, как и шарниры автомобиля «Москвич», состоят из двух вилок 9 и 10, внутри которых на игольчатых подшипниках установлена крестовина. Подшипники имеют надежное сальниковое уплотнение и не требуют смазки в эксплуатации.
     Карданная передача автомобиля «Москвич» имеет один карданный вал 8 (рис. 21, а) и два карданных шарнира по обоим его концам. Передний карданный шарнир универсальный и обеспечивает угловое и продольное перемещение карданного вала за счет шлицевого соединения вилки 6 с ведомым валом 2 коробки передач.

     Рис.21. Карданные передачи: автомобиля «Москвич» (а) и автомобиля ВАЗ-2105 (б); 1 - удлинитель картера коробки передач; 2 - ведомый вал коробки передач; 3, 5 - грязеотражатель; 4 - сальник; 6 - скользящая вилка; 7 - балансировочные пластины; 8 - труба карданного вала; 9 - вилка карданного шарнира; 10 - вилка с фланцем; 11 - фланец ведущей шестерни главной передачи; 12 - картер главной передачи; 13 - предохранительный клапан; 14 - карданные шарниры; 15 - задний карданный вал; 16 - промежуточная упругая опора; 17 - передний карданный вал; 18 - кронштейн безопасности; 19 - эластичная муфта; 20 - болт, соединяющий упругую муфту с фланцем ведомого вала коробки передач; 21 - фланец; 22 - резиновый элемент муфты; 23 - вкладыш муфты; 24 - болт, соединяющий упругую муфту с фланцем переднего карданного вала; 25 - фланец переднего карданного вала; 26 - обойма сальника; 27 - гайка; 28 - уплотнитель; 29 - пробка отверстия для смазки шлицевого соединения

     У автомобиля ВАЗ-2108 крутящий момент от дифференциала на передние ведущие колеса передается через правый и левый приводы колес, каждый из которых состоит из двух шарниров равных угловых скоростей и вала, который у привода левого колеса выполнен из прутка, а у привода правого — из трубы.
     Наружный шарнир состоит из корпуса 1 (рис. 22, а), сепаратора 4, внутренней обоймы 3 и шести шариков, размещенных в канавках корпуса шарнира и обойме. Канавки и шарики обеспечивают угол поворота шарнира на 42°. Внутренняя обойма надета на шлицы вала 9 и удерживается от смещения кольцами 2. С противоположной стороны обойма опирается на кольцо 8.

Рис.22. Шарниры привода колес автомобиля ВАЗ-2108: а - наружный шарнир; б - внутренний шарнир; 1 - корпус шарнира; 2 - стопорное кольцо обоймы; 3 - обойма шарнира; 4 - сепаратор; 5 - шарик; 6 - наружный хомут чехла; 7 - защитный чехол шарнира; 8 - упорное кольцо; 9 - вал привода колеса; 10 - внутренний хомут чехла; 11 - стопорное кольцо полуосевой шестерни; 12 - фиксатор внутреннего шарнира; 13 - буфер вала

     Снаружи шарнир защищен от грязи чехлом 7, закрепленным хомутами 6 и 10. Шлицевой конец корпуса 1 шарнира вставляется и закрепляется в ступице колеса.
     Внутренний конец (рис. 22, б) имеет осевую компенсацию перемещений, вызванную колебаниями передней подвески и двигателя с коробкой передач; это достигается тем, что дорожки под шарики в корпусе и обойме выполнены прямыми, а не радиусными, как в наружном шарнире. Продольное перемещение ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором 12, с другой — пластмассовым буфером 13.
     Шлицевой наконечник корпуса 1 шарнира своими шлицами входит в шлицы полуосевой шестерни дифференциала и фиксируется в ней стопорным кольцом 11.
     В шарнирах подобраны детали одной сортировочной группы, поэтому замена какой-либо одной детали не допускается — шарниры заменяются в сборе.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ