Кулачковый карданный шарнир работает подобно двум сочлененным асинхронным жестким карданным шарнирам, из которых первый создает неравномерность вращения, а второй ее устраняет. Кулачковые карданные шарниры проще и дешевле шариковых, но их КПД ниже.
Карданный вал предназначен для передачи крутящего момента и выполняется в виде тонкостенной трубы. К концам трубы приваривают с одной стороны вилку шарнира, с другой – наконечник со шлицами. Этот наконечник входит в шлицевую ступицу вилки, образуя скользящее соединение, позволяющее изменять длину карданного вала. Кардан со шлицевым соединением называют универсальным. Для предотвращения вибраций и крутильных колебаний при вращении длинных карданных валов в передачах применяют промежуточную опору – обычно шарикоподшипник, установленный в резиновой обойме. Обойма жестко крепится на раме или кузове машины.
На современных грузовых автомобилях применяются двойные карданные передачи с жесткими карданами на игольчатых подшипниках (рис. 2.84), состоящие из промежуточного 2 и главного 7 карданных валов, промежуточной опоры 3 и трех шарниров – переднего, среднего (универсального) и заднего, соединяющих вал 2 с вторичным валом коробки передач, валы 2 и 7 между собой и вал 7 с главной передачей. Валы 2 и 7 изготовлены из тонкостенных стальных труб; с обоих торцов главного вала приварены вилки 6 карданов. Передний конец промежуточного вала 2 имеет вилку 1, задний – шлицевую вилку 14, соединенную со скользящей вилкой 10. Втулка с вилкой образуют скользящее соединение, позволяющее увеличивать расстояние между передним шарниром промежуточного вала и задним шарниром главного вала. Смазка шлицев производится через специальную полость. Для предохранения от пыли и грязи служит резиновый чехол 4. Вилки 10 и 6 соединены крестовиной 5, которая вращается в ушках вилок на игольчатых подшипниках 8. Подшипники закрыты крышкой 9. Опорой промежуточного карданного вала служит шарикоподшипник 13, установленный в резиновой подушке промежуточной опоры 3 и закрытый с торцов сальниками 11. Смазка подшипника производится через угловую масленку 12.
Рис. 2.84. Карданная передача автомобиля ЗИЛ-130
Промежуточные соединения
Промежуточные соединения применяются в тракторах и представляют собой специальные шарниры, передающие крутящий момент агрегатам трансмиссии, оси валов которых не совпадают или расположены под некоторым
156
углом (2-10°) друг к другу, а также при относительном смещении агрегатов во время работы. Соединяя валы не жестко, а специальными шарнирами, можно уменьшить возникающие от несоосности валов вредные нагрузки на детали и этим повысить их долговечность. Чаще всего промежуточные соединения соединяют вал муфты сцепления с коробкой передач. По числу шарниров промежуточные соединения могут быть одинарными и двойными, а по конструкции могут быть жесткими, лолужесткими, упругими и комбинированными.
Жесткие соединения применяются в безрамных тракторах, где можно более точно производить центровку валов. Соединение представляет собой жесткую муфту, состоящую из двух полумуфт, соединенных между собой болтами. Полумуфты закреплены на валах с помощью шпоночного соединения. Жесткие соединения обеспечивают высокую надежность и долговечность в работе при незначительных перекосах валов.
Полужесткие соединения (чаще всего зубчатые) компенсируют смещение соединяемых валов зазорами в зацеплении шестерен. Такое соединение применено для связи вала 1 (рис. 2.85) муфты сцепления с первичным валом 2 коробки передач тракторов Т-150 и Т-150К.
Рис. 2.85. Полужесткое промежуточное соединение трактора
Рис. 2.86. Упругое промежуточное соединение трактора
157