Поперечные приводные валы

Поперечные приводные валы

 

Поперечные валы служат для передачи крутящего момента и обеспечивать поворот управляемых колес. При этом узлов они должны компенсировать линейные перемещения от дифференциала на ведущие колеса.

Поскольку практически на всех легковых автомо­билях применяются только гомокинетические шарни­ры, далее рассматриваются именно они.

 

 

 

Устройство поперечного приводного вала

 

Поперечный приводной вал — это система, со­стоящая из наружного шарнира (со стороны колеса), внутреннего шарнира (со стороны коробки передач) и соединяющего их про­фильного вала. Сюда могут входить элементы антиблокировочной системы (кольцо ABS) и демпферы. Некоторые варианты показаны на рис. 1.

Как правило, все узлы не требуют обслуживания в течение всего срока службы.

 

Устройство поперечного приводного вала переднего привода

 

На автомобилях с приводом на передние колеса при­водные валы (рис. 2 «Детапировочные чертежи приводных валов различной конструкции«) должны выполнять следую­щие функции:

  • Передача крутящего момента от двигателя через коробку передач и дифференциал к ведущим ко­лесам;
  • Компенсация изменения длины приводного вала при движении колеса вверх-вниз;
  • Компенсация изменения длины приводного вала при повороте управляемого колеса;
  • Синхронное вращение передних колес даже при их повороте.

 

Для компенсации изменений длины вала, возни­кающих при движении колеса вверх-вниз и при его повороте, со стороны коробки передач применяется универсальный шарнир.

 

Детапировочные чертежи приводных валов различной конструкции

 

Такие шарниры обладают осевой подвижностью и малым углом отклонения.

Чтобы автомобиль мог поворачивать, со стороны колеса применяется жесткий шарнир. Он не имеет осе­вой подвижности и компенсирует только угол поворо­та колеса.

 

Устройство поперечного приводного вала заднего привода

 

В конструкции заднеприводного автомобиля с независимой подвеской всех колес применяют­ся не полуоси внутри картера жесткого заднего моста, а приводные валы, сходные по конструк­ции с валами переднеприводного автомобиля. В сравнении с передним приводом у приводных валов задних колес меньше функций. К ним от­носятся:

  • Передача крутящего момента от двигателя через коробку передач и дифференциал к ведущим ко­лесам;
  • Компенсация изменения длины приводного вала при движении колеса вверх-вниз.

 

На заднеприводных автомобилях используются приводные валы с двумя универсальными шарнирами, поскольку задние колеса не являются управляемыми (рис. 3 «Приводной вал с двумя универсальными шарнирами«).

 

Приводной вал с двумя универсальными шарнирами

 

 

Поперечный приводной вал с демпфером

 

При поперечном расположении двигателя и перед­нем приводе валы привода ведущих колес должны быть разной длины. Это отрицательно сказывается на управляемости и ходовых качествах автомобиля. У бо­лее длинного вала жесткость меньше, чем у короткого, и он больше подвержен колебаниям, которые прояв­ляются в шуме и вибрациях.

Такое различие в крутильной жесткости при силь­ных реакциях на изменение нагрузки может приводить к неожиданным движениям в рулевом управлении.

 

Поперечный вал с резиновым демпфером крутильных колебаний

 

Во избежание описанных реакций более длинный поперечный вал может оснащаться точно подобран­ным демпфером (рис. 4 «Поперечный вал с резиновым демпфером крутильных колебаний«), который увеличивает момент инерции приводного вала, при этом снижая резонанс изгибных колебаний вала.

 

Полый поперечный приводной вал

 

Другой способ добиться одинаковой работы по­перечных валов при их разной длине показан на рис. 5 «Поперечный вал полой конструкции«.

 

Поперечный вал полой конструкции

 

В этом случае вместо использования демпфера более длинный поперечный вал выполняется полым и при этом получает такие же свойства, что и у более короткого вала.

 

Поперечный приводной вал с промежуточным валом

 

Как сказано в абзаце «Поперечный приводной вал с демпфером», некоторые автомобили при­ходится оснащать поперечными валами разной длины (рис. 6).

 

 

При быстрых разгонах автомобиля и разных углах работы в шарнирах это, разумеется, могло бы приве­сти к снижению ходовых качеств.

Как показано на рис. 6, у левого, более корот­кого поперечного вала угол наклона больше, чем у правого, более длинного вала.

Правое колесо склонно к повороту внутрь, тогда как левое колесо уводит наружу.

Чтобы ходовые качества не снижались, по­перечные валы должны иметь одинаковую дли­ну. Этого добиваются применением промежуточ­ного вала.

Как видно на рис. 7 «Выравнивание углов наклона приводных валов с помощью промежуточного вала«, оба поперечных вала рас­положены под одним и тем же углом. Возникающие на колесах моменты направлены противоположно друг другу и взаимно уничтожаются.

 

Выравнивание углов наклона приводных валов с помощью промежуточного вала

 

Практическая реализация конструкции с попереч­ными валами равной длины на рис. 8 «Поперечные приводные валы с промежуточным валом»  представлена на примере автомобиля с силовым агрегатом (двигатель-КПП-дифференциал), расположенным перпен­дикулярно направлению движения.

Собственно, необходимая разница длины левого и правого поперечных приводных валов скомпенсирова­на промежуточным валом.

 

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *