Кинематическая схема одинарного кардана (а) и конструкция гидромашины с таким карданом (б)

Одинарный (асинхронный) кардан (рис. а) – это универсальный шарнир с двумя степенями свободы, обеспечивающий возможность передачи вращения между двумя валами, оси которых пересекаются под некоторым углом. Равномерное вращение входного вала 1 (рис. б), связанного шпонками 9 с цилиндровым блоком 5, преобразуется в поступательное движение поршней в цилиндрах блока при помощи связанной с блоком через кардан 6 наклонного диска 7 с шарнирно заделанными в нем шатунами 3 поршней 4. Входной вал 1, цилиндровый блок и упорный диск 7 вращаются в этой схеме вокруг разных осей, наклоненных одна относительно другой на угол γ. Возможность вращения этих деталей вокруг разных осей обеспечивается наклонным диском 7, качающимся при вращении вала вокруг осей 6 цапф, помещенных во втулках, жестко закрепленных на наклонном диске. Распределитель в большинстве случаев выполняется за одно целое с крышкой 2. Первоначальный прижим блока к распределителю обеспечивается пружиной 8. Во время работы гидромашины блок прижимается к распределителю гидростатическими усилиями.

Благодаря наличию кинематической связи упорного диска 7 с головками шатунов 3, основная часть приложенного к валу 1 внешнего момента затрачивается на поворот диска через асинхронный кардан, поэтому машины этого типа называются машинами с силовым карданом.

Из-за асинхронности карданного соединения возникают периодические пульсации угловой скорости ведомого вала при постоянной скорости ведущего вала и вызываются дополнительные колебания подачи. Эти колебания вызывают значительные динамические нагрузки, которые могут сопровождаться вибрациями карданного соединения, поэтому при проектировании необходимо ограничивать угол γ и скорость вращения вала.

Вопрос №15 Аксиально-поршневые гидромашины с двойным несиловым карданом. Кинематическая и принципиальная схемы. Устройство и принцип действия.

В большинстве конструкций аксиально-поршневых насосов с наклонным блоком связь ведущего и ведомого валов осуществляются с помощью двойного (рис. 53, а) кардана, который осуществляет кинематическую связь, будучи нагружен лишь моментами трения блока цилиндров и инерционных сил. Такой тип кардана принято называть несиловым.

Кинематическая (а) и конструктивная (б) схемы двойного универсального карданного механизма, конструкция насос-мотора с двойным карданом (в)

Для устранения асинхронности угловых скоростей ведущего и ведомого валов применяют двойной универсальный кардан с двумя центрами качения (рис. а). Этот кардан состоит из двух последовательно соединенных одинарных карданов. При условии, что оси входного и выходного валов образуют с осью промежуточного шарнирного звена 2 одинаковые углы , а оси их шарниров параллельны и лежат в одной плоскости, этот кардан практически обеспечивает синхронность движения ведомого и ведущего валов. Конструктивно двойной кардан состоит из валика 2 (рис. б), на концах которого запрессованы пальцы с надетыми на них сегментами 1 и 3. Сегменты входят в пазы буксы 6 блока цилиндров 7 и буксы 5 вала (наклонного диска 4).

При работе в режиме насоса вращательное движение от вала 1 через карданный вал 3 передается блоку цилиндров 4. Поршни 10, взаимодействуя с шатунами 11, совершают возвратно-поступательные движения, последовательно осуществляя такты всасывания и нагнетания.

При работе в режиме гидромотора рабочая жидкость из напорной линии гидросистемы поступает в отверстие крышки 7 и через окно торцового распределителя подается в камеры блока цилиндров, создавая на поверхностях поршней 10 силы гидростатического давления. Силы давления через шатуны 11 передаются фланцу вала 1. Окружные составляющие этих сил создают крутящий момент на валу и приводят его во вращение. Часть крутящего момента карданным валом 3 передается блоку цилиндров 4, обеспечивая синхронное вращение вала и блока, цилиндров. Утечки рабочей жидкости из внутренней полости насоса-мотора отводятся через дренажные отверстия, заглушённые пробками 9. Предварительный осевой поджим карданного вала и блока цилиндров осуществляется пружинами 2 и 5. 3ащита машины от перегрузки давлением обеспечивается предохранительным клапаном, размещенным в клапанной коробке 6.

Вопрос №16 Аксиально-поршневые гидромашины бескарданного типа. Устройство и принцип действия. Технические характиеристики.

Универсальный шарнир (кардан) сложен в изготовлении и является наименее надежным узлом насоса, увеличивающим габариты гидромашины. Поэтому широкое применение получили гидромашины бескарданного типа.

Регулируемые аксиально-поршневые насосы серии 300 предназначены для использования в приводах строительных и дорожных машин. Регулирование насосов осуществляется поворотом блока вокруг горизонтальной оси в диапазоне 7...25°. Основными особенностями насосов этой серии являются отсутствие поворотного корпуса и применение торцового распределителя, рабочие и тыльные стороны которого образованы сферическими поверхностями.