На автомобилях с передним расположением двигателя и задним приводом крутящий момент от двигателя через сцепление, коробку передач и продольный карданный вал передается на дифференциал заднего моста.
Коробка передач жестко соединена с двигателем, а также крепится к кузову через резинометаллические опоры, что компенсирует вибрации, но не позволяет коробке передач перемещаться относительно кузова автомобиля. В то же время задний мост (в случае, если это жесткий мост типа «банджо») должен иметь возможность вертикального перемещения, которое возникает при движении колес вверх-вниз и при изменении загрузки автомобиля.
При этом в зависимости от режима движения продольное расстояние и высота между коробкой передач и задним мостом изменяются (рис. 1 «Дуга отклонения продольного карданного вала при заднем приводе«), что требует применения на продольном валу карданных шарниров и компенсации линейного перемещения (рис. 2 «Варианты исполнения продольных карданных валов из алюминия, волокнистого композитного материала и стали«).
Помимо различных типов шарниров, на свойства продольного вала могут существенно влиять материал и геометрия трубы, из которой изготовлен вал.
В зависимости от требований конструкции, для изготовления карданного вала используются сталь, алюминий или волокнистые композитные материалы.
Выбором того или иного материала можно варьировать массу, стоимость, шумовые свойства и уровень пассивной безопасности вала, а также адаптировать его к конкретным условиям применения.
Устройство карданного вала
На современных автомобилях продольные валы имеют, как правило, два или три шарнира.
На рис. 3 «Карданный вал из одной части» показан карданный вал, состоящий из одной части. В этом случае важно, чтобы вилки обоих шарниров вала находились в одной плоскости.
При смещении вилок на 90° неравномерность вращения достигает максимума.
Карданный вал с двумя шарнирами
Относительно большая общая длина продольного вала при высокой частоте вращения может быстро приводить к прогибам и, тем самым, к дисбалансу. Поэтому для продольных валов данного типа (рис. 4 «Стандартный карданный вал с двумя шарнирами«) требования к балансировке особенно высоки.
Карданный вал с тремя шарнирами
В случае продольных валов с тремя шарнирами (рис. 5 «Продольный вал с тремя шарнирами и промежуточной опорой«) возможные негативные проявления, описанные в статье «Муфты свободного хода«, в значительной мере компенсируются. Благодаря более коротким валам дисбаланс и колебания минимизированы и не превышают допустимых пределов.
Монтаж продольных приводных валов
При монтаже продольных валов (рис. 6 «Расположение карданных шарниров во избежание дисбаланса«) нужно обязательно соблюдать правильное взаимное расположение карданных шарниров, иначе при движении возникнет дисбаланс и, как следствие, шум и вибрация в трансмиссии.
Передние, средние и задние вилки должны обязательно находиться в одинаковом положении друг относительно друга.
На некоторых карданных валах эта плоскость оптимального расположения отмечена стрелками.
Балансировка карданной передачи
Балансировка является важным условием нормальной работы карданной передачи.
Обычно без балансировки можно обойтись только при частоте вращения валов привода ниже 500 об/мин.
Смазка карданных шарниров
Карданные шарниры нуждаются в техническом обслуживании. Но бывают и такие, которые не требуют обслуживания.
При обслуживании (т. е. при смазке) карданного шарнира нужно учитывать следующее:
- Перед смазкой следует очистить пресс-масленки;
- Смазочный материал нельзя закачивать резкими толчками и под высоким давлением; карданные валы, хранившиеся более 6 месяцев, перед началом эксплуатации необходимо смазать;
- Карданный вал нельзя очищать сильной струей воды или пара;
- После каждой очистки вал нужно шприцевать до появления смазки из-под уплотнений подшипников.
Кроме карданных шарниров, при обслуживании карданного вала следует смазывать и шлицевое соединение частей вала, для чего на соединении предусмотрена отдельная пресс-масленка.
В отсутствие специальных предписаний завода-изготовителя рекомендуется периодичность смазки, указанная в таблице 1 «Интервалы смазки карданных шарниров«.
Промежуточная опора приводного вала
Длина карданного вала решающим образом влияет на критическую частоту вращения, уровень вибраций и шума. Именно поэтому на автомобилях с высокооборотным двигателем часто используют продольные валы из более коротких отдельных секций с промежуточной (средней) опорой для обеих половин вала.
Промежуточная опора представляет собой подшипник качения, заполненный смазкой на весь срок службы и имеющий уплотнения с обеих сторон. Через вулканизированную резиновую подушку он эластично крепится к шасси (днищу кузова) болтами (рис. 7 «Исполнение и расположение промежуточной опоры карданного вала«). Такая опора способствует снижению шума и уровня вибраций при движении автомобиля.
РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:
