лабораторна робота 11

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №11

Тема. Карданна передача

Мета. На даній лабораторній роботі ознайомитись з будовою та принципом роботи карданної передачі,

ознайомитись з видами та типами карданних шарнірів.

Завдання. 1. Із автомобіля ЗИЛ-130 зняти карданну передачу:

а). від’єднати підвісну опору б). від’єднати фланець

карданної передачі від заднього моста в). від’єднати

фланець карданної передачі від коробки передач

г). розібрати на шліцевому з’єднанні карданну

передачу разом з тим крейдою поставити мітки для

правильного збирання д). розібрати карданний шарнір

неоднакових кутових швидкостей, відкрутити всі

кришки, потім за допомогою спеціального

пристосування випресувати чашки карданного

шарніра та зняти хрестовину карданного шарніру.

2). Розглянути будову всієї карданної передачі

ЗИЛ-130. 3). Зібрати карданну передачу автомобіля

ЗИЛ-130: встановити на автомобіль. Збирання

проводиться в зворотному порядку від розбирання.

Обладнання. Автомобілі: Урал 4320, ВАЗ 2108, ЗИЛ-130, ГАЗ-53,

УАЗ, ЗАЗ 1102, ВАЗ-2101.

Елементи карданної передачі: карданний вал з двох частин, карданні шарніри однакових та неоднакових кутових

швидкостей. Плакати, макети. Набір необхідних

інструментів для виконання лабораторної роботи.

Теоретичні відомості

Ведучі мости автомобіля встановлюються на рамі або на кузові автомобіля за допомогою пружних елементів підвіски й під час руху змінюють своє положення відносно місць кріплення. Для передаван­ня крутого моменту від коробки передач до ведучого моста застосо­вують карданні передачі. їх використовують також у приводі до пе­редніх керованих і ведучих коліс.

Карданна передача до ведучого моста складається з карданного вала, шарнірів і проміжної опори. Карданні шарніри забезпечують передавання крутного моменту між валами, осі яких перетинаються під змінними кутами. В трансмісії автомобілів застосовують жорсткі карданні шарніри неоднакових і однакових кутових швидкостей.

Карданний шарнір неоднакових кутових швидко­стей складається з жорстких деталей (рис. 11.1, а): ведучої / і веде­ної 4 вилок, хрестовини 2, на шипи якої насаджено голчасті підшип­ники 3. Крутний момент передається від вилки / до вилки 4 через хрестовину 2. За такої конструкції й рівномірного обертання вилки ведучого вала кутова швидкість веденої вилки змінюватиметься двічі за кожен оберт: збільшуючись і зменшуючись. Тому такий шарнір називають шарніром неоднакових кутових швидкостей.

Щоб усунути нерівномірність обертання веденого вала в кардан­ній передачі, як правило, застосовують два шарніри неоднакових ку­тових швидкостей, розташованих на кінцях карданного вала. Тоді нерівномірність обертання, що виникає в першому ведучому шарні­рі, компенсується нерівномірністю обертання другого шарніра, й ве­дений вал передачі обертається рівномірно, з кутовою швидкістю ве­дучого вала. Така карданна передача називається подвійною. Одинар­ні передачі з одним жорстким карданним шарніром практично не застосовуються.

У приводі передніх керованих і ведучих коліс автомобілів підви­щеної прохідності застосовують шарніри однакових кутових швидкостей двох типів: кулькові й кулачкові.

Кульковий карданний шарнір (рис. 11.1, б) складається з двох фасонних кулаків 5 з овальними канавками, куди закладаються ведучі і кульки 7. Для центрування вилок використовують сферичні запади­ни на їхніх внутрішніх торцях, в яких установлюється центрувальна кулька 6.

Під час передавання крутного моменту ведучі кульки розташовуються незалежно від кутових переміщень вилок у їхніх овальних канавках у площині, яка поділяє кут між осями навпіл. У результаті обидві вилки обертаються з однаковими кутовими швидкостями.

Кулачковий карданний шарнір однакових кутових швидкостей (рис. 11.1, в) застосовують у приводі переднього колеса автомобіля.

Рис. 11.1 Жорсткі карданні шарніри:

а - неоднакових кутових швидкостей; 6 - кульковий однакових кутових швидкостей; в — кулачковий однакових кутових швидкостей; 1 — ведуча вилка; 2 - хрестовина: 3-голчасті підшипники: 4 — ведена вилка; 5 — фасонні кулаки; 6 — центрувальна кулька; 7 - ведучі кульки; 8 — піввісь колеса; 9 — вилка шарніра; 10 — кулаки: 11- сталевий диск

Рис. 11.2.Карданні шарніри: а - в - нерівних кутових швидкостей; г і д - рівнихкутових швидкостей; 1 - кришка, 2 – стопорна пластина, 3 - стакан підшипника; 4 - голки;5 - повстяні сальники; 6, 10, 24 і 28 - вилки; 7 - запобіжний клапан; 8 - хрестовина;9 - маслянка; 11 - карданний вал; 12 - відбивач, 13 - самопідтискною сальник;14 - стопорное кільце; 15 і 16 - сальники радіального і торцевого ущільнень;17 - внутрішній кулак; 18 - центральний кульку; 19 - зовнішній кулак; 20 - провідні кульки;21 - штифт; 22 - шпилька; 23 - піввісь; 25 і 27 - напівциліндричні кулаки;26 - центральний диск

Рис. 11.3.

Кулачкові карданні шарніри:

а - шарнір «Тракту», б – дисковий

«Урал-375». До конструкції шарніра включено зовнішню піввісь 8 колеса, яка входить шліцьовим кінцем у вилку 9 шарніра. Внутріш­ню піввісь виконано як одне ціле з вилкою 9 шарніра, а її зовнішній кінець стикується з шестірнею диференціала шліцьовим з'єднанням. У вилки 9 установлено кулаки 10, у пази яких закладено сталевий диск 11. Під час роботи шарніра півосі обертаються разом із вилками навколо кулаків у горизонтальній площині, а разом із кулаками — навколо диска у вертикальній площині. Таким чином забезпечується передавання крутного моменту на ведучі й керовані передні колеса.

Рис. 11.4 Карданна передача:

1, 6 — відповідно проміжний і основний карданні вали; 2 — шліцьова втулка;

З — проміжна опора; 4— кронштейн; 5— голчасті підшипники; 7— прес-оливниця;

8 — хрестовина; 9 — вилка; 10 — гумове кільце;11 — шарикопідшипник

Рис. 11. 5. Карданна передача:

1 - еластична муфта, 2 - болт кріплення еластичної муфти до фланця, 3 - хрестовина, 4 - сальник; 5 - стопорне кільце; 6 - підшипник хрестовини; 7 - гайка; 8 - фланець еластичної муфти; 9 - сальник; 10 - обойма сальника; 11 – кронштейн безпеки; 12 - болт кріплення кронштейна до проміжної опори; 13 - передній карданний вал;14 - кронштейн проміжної опори; 15 - проміжна опора; 16 - вилка переднього карданного валу; 17 - задній карданний вал; 18 - вилка заднього карданного валу; 19 – фланець провідної шестерні головної передачі; 20 - гайка; 21 - болт кріплення вилки

Рис. 11.6.Карданні передачі: а - з одним валом, 6 - з двома валами(автомобіль ЗІЛ-130); в - з двома валами і пружним зчленуванням (автомобіль ВАЗ-2101«Жигулі»); 1 і 3 - вилки, 2 і 19 - маслянки; 4 - шлицевая втулка, 5 - наконечник зі шліцами;6, 14 і 18 - сальники; 7 - захисний чохол;. 8 - карданний вал, 9 - карданний шарнір;10 - проміжний карданний вал; / / - подушка опори; 12 - скоба кріплення подушки; 13 - гайкакріплення підшипника проміжної опори; 15 - голчастий підшипник хрестовини;16 - хрестовина; 17 - ковзаюча вилка; 20 - хомут; 21 -кронштейн опори;22 - шарикопідшипник; 23 - заглушка; 24 - пружна гумовамуфта

Недолік розглянутого шарніра — підвищене тертя в місцях з'єднання диска й кулаків із вилками, внаслідок чого знижується коефіцієнт корисної дії й підвищуються нагрівання та спрацьовування шарніра під час роботи.

Карданна передача автомобіля ЗИЛ-130 (рис. 11.4) складається з проміжного 1 та основного 6 карданних валів, з'єднаних один з од­ним. Проміжний вал спирається на проміжну опору З, що складаєть­ся з шарикопідшипника 11, уставленого в гумове кільце 10 із мета­левим кронштейном 4. На передньому кінці проміжного вала прива­рено вилку карданного шарніра, а другий кінець його виконано у вигляді шліцьової втулки 2, в яку вставлено шліцьовий кінець вил­ки 9 карданного шарніра основного вала. Завдяки ковзному шліцьо­вому з'єднанню проміжного й основного карданних валів їхня за­гальна довжина може змінюватися в разі вертикальних переміщень ведучого моста на нерівностях дороги.

Карданні шарніри складаються з двох вилок 9, у вушка яких уста­новлено хрестовину 8 із шипами й голчастими підшипниками 5. кожен підшипник складається зі сталевого стакана з голками, закріпленого у вушку вилки кришкою, стопорною пластиною та двома болтами. Змащуються голчасті підшипники від прес-оливниці 7каналами у хрестовині. Витіканню мастила з підшипників запобігають торцеві ущільнювачі й гумові самопідтискні сальники у вилках. Карданні вали виготовляються з тонкостінних сталевих труб, на кінцях яких запресовано й приварено хвостовики вилок. Після складання карданні вали балансують для зменшення вібрацій, які виникають під час роботи карданної передачі.

Рис. 3.18. Деталі карданної передачі (а) 2 - П-подібна пластина; 3 - стопорна шайба, 4 - хрестовина, 5 - вилка заднього карданного валу; 6 – задній карданний вал, 7 - фланець провідної шестерні головної передачі; 8 - задній карданний шарнір; 9 - голчастий підшипник; 10 - стопорное кільце; 11 - болт; 12 – ущільнювальне

Рис. 136.Розташування карданних передач на автомобілях: а - легковому; б - вантажному; в - д - вантажному підвищеної прохідності; I - коробка передач; 2, 4, 7, 9 і / / - карданні вали, 3 і 10 - задні провідні мости: 5 - проміжна опора; 6 - роздавальна коробка; 8 - передній ведучий міст

Рис. 3.23. Шарнір з ділильними канавками типу «Вейс»: 

1, 5 - вали; 2, 4 - кулаки; 3 - кульки; 6 -центруюча кулька; 1, 8 - фіксуючі штифти

Рис. 3,24. Шестишариковий шарнір з ділильними канавками

,,

Рис. 3.25. Універсальний шестишариковий карданний шарнір (тага GKN): 

1 – стопорне кільце корпуса внутрішнього шарніра; 2 - захисне кільце внутрішнього шарніра; 3 – корпус внутрішнього шарніра; 4 - упор вала; 5 - стопорне кільце; 6 - обойма; 7 - кулька; 8 -упорне кільце; 9 - сепаратор; 10 - зовнішній хомут; 11 - фіксатор внутрішнього шарніра; 12- захисний чохол; 13 - внутрішній хомут; 14 - вал приводу колеса; 15 - захисне кільце зовнішнього шарніра; 16 - корпус зовнішнього шарніра

Рис. 3.20. Пружна муфта Гумба: 

1 - гайка; 2 - ведений вал коробки передач, 3 – шайба стопорна, 4 - болт (3 шт.); 5, 6 - фланці муфти; 7 - обойма; 8 - карданний вал, 9 - сальник; 10- стопорне кільце; 11 - центруюче кільце; 12 – ущільнювач

Контрольні питання:

1. Призначення карданної передачі.

2. Будова карданної передачі.

3. Карданний шарнір неоднакових кутових швидкостей.

4. Карданні шарніри однакових кутових швидкостей.

4.1 Кульковий карданний шарнір.

4.2 Кулачковий карданний шарнір.