Призначення, конструкція і принцип дії карданних передач

На сучасних автомобілях коробка передач і зчеплення разом з двигуном кріпляться на рамі автомобіля майже нерухомо, а ведучий міст, в якому розміщена головна передача і до якої необхідно підвести обертальний момент від коробки передач, прикріплений до рами за допомогою пружного елемента – ресор. Ресори дають можливість ведучому мосту, а отже, і головній передачі, різко і значно переміщуватись відносно рами при зміні величини навантаження і при поштовхах під час руху автомобіля по нерівній дорозі. При цьому ресори, вирівнюючись, подовжуються і відводять ведучий міст від коробки передач, завдяки чому відстань між коробкою і ведучим мостом під час руху автомобіля також змінюється. Щоб жорстко з’єднати коробку передач і забезпечити безперервну передачу зусилля, застосовують карданну передачу з ковзним шліцьовим з’єднанням, яка і забезпечує передавання зусилля від коробки передач до ведучих мостів під кутом на будь – якій відстані.

Карданна передача (рис. 13. 25.) складається з карданів, проміжного і головного валів та підвісної опори.

Рис. 13. 25. Карданна передача:

1 – коробка передач; 2 – кардани; 3 – проміжний вал; 4 – підвісна опора; 5 – головний вал;

6 – задній міст

Карданом називається шарнірне зчленування, за допомогою якого передається обертання від одного вала на інший під змінним кутом нахилу між ними.

Рис. 13. 26. Карданний шарнір:

1 – фланець вилки; 2 – вилка; 3 – запобіжний клапан; 4 – манжета; 5 – голки; 6 – стакан підшипника; 7 – стопорна пластина; 8 – кришка підшипника; 9 –шліцьова втулка;

10 – вилка; 11 – хрестовина; 12 – маслянка

Щоб передати обертання під невеликим кутом, застосовують одинарні карданні передачі, тобто такі, що мають один карданний шарнір. На сучасних автомобілях широкого застосування набула подвійна карданна передача, яка передає обертання під значним кутом нахилу валів. Для цього використовуються жорсткі кардани. Такий кардан (рис. 13. 26.) складається з двох вилок 2 і хрестовини 11. Шипи хрестовини входять в отвори вушок вилок і закріплені в отворах на голчастих підшипниках. Голчастий підшипник складається з стального стакана і набору тонких роликів – голок. Стакан зсередини ущільнений манжетою, яка затримує мастильний матеріал в підшипнику. Для мащення підшипників на хрестовині є маслянка, а в шипах – канали. Щоб стакан підшипника не вийшов з отвору і не зміг повернутись в ньому, його закріплюють кришкою з гвинтами. Під головки гвинтів встановлено стопорну пластину, яка не дає їм можливості самовільно відкручуватись. Описаний вище карданний шарнір називається вилкуватим. Він може передавати обертальний момент під кутом, який не перевищує 24 .

Недоліком вилкуватого карданного шарніра є нерівномірність обертання головного карданного вала відносно проміжного вала, що зумовлює значне навантаження на деталі трансмісії. Щоб вали рівномірно обертались, застосовують кульковий кардан постійної кутової швидкості, який дає можливість передавати обертальний момент під кутом 35 .

Рис. 13. 27. Кардан постійної кутової швидкості:

1 – ведений вал; 2 – вилка веденого вала; 3 – фігурні канавки; 4 – ведучі кульки; 5 – вилка ведучого вала; 6 – центрувальна кулька; 7 – палець; 8 – ведучий вал.

Кардан постійної кутової швидкості (рис. 13. 27) застосовують для передніх ведучих мостів автомобілів підвищеної прохідності. Він складається з двох вилок 2, чотирьох ведучих кульок 4 і однієї центрувальної кульки 6. Кульки розміщені в фігурних канавках вилок. Центрувальна кулька встановлена на пальці, застопореному шпилькою, яка проходить через отвір в одній з вилок. Канавки вилок розміщуватимуться так, що відстані між осями кульок і осями валів будуть однаковими, а тому і швидкості обертання валів також будуть рівні. В автомобілях підвищеної прохідності з двома ведучими мостами карданна передача має проміжний карданний вал для передачі зусилля від коробки передач до роздавальної коробки і від роздавальної коробки до ведучих мостів ( два карданних вали – один до переднього, а другий – до заднього ведучих мостів).