3.9. Карданна передача

Рис. 3.9.1. Карданна передача повноприводного автомобіля

VW 4 MOTION Golf

Призначення

Передача крутного моменту між валами, осі яких не лежать в одній площині і постійно змінюють своє положення. Передача крутного моменту, в залежності від конструкції, може здійснюватись від коробки передач (роздавальної коробки) до головної передачі від зчеплення до коробки передач, від диференціалу до коліс (приводні вали) тощо. Передача може здійснюватись з використанням шарнірів рівних та нерівних кутових швидкостей. Частіше всього карданна передача з’єднує ведений вал коробки передач, або роздавальної коробки з ведучим валом головної передачі. У передньоприводних автомобілях від диференціалу до коліс.

Вимоги

- високий коефіцієнт корисної дії навіть при значних кутах між осями валів.

- забезпечення синхронності обертання валів, які вона з’єднує.

- відсутність поперечних вібрацій, биття валів та резонансних явищ в усьому діапазоні можливих частот обертання.

- конструювання передачі з елементами, які зменшують вплив зовнішніх факторів (вода, пил, перешкоди, тощо) на довговічність та надійність роботи.

Класифікація

- за кількістю шарнірних з’єднань: Одинарна, подвійна, потрійна.

- за конструкцією шарнірів: Повні (з асинхронними шарнірами, з шарнірами рівних кутових швидкостей, комбіновані – універсальні або прості), або напівкарданні (жорсткі, пружні).

- за компоновкою: Закриті з захисним кожухом з одним шарніром, або відкриті.

Конструкція

Карданні вали, карданні шарніри, проміжні опори, з’єднувальні елементи.

Рис. 3.9.2. Карданні передачі Тойота одинарні та подвійні

На кінцях карданних валів розташовані шарніри нерівних кутових швидкостей з фланцями. Лівим кінцем зі шліцами вали входять у шліцеве з’єднання коробки передач, а правим кінцем кріпляться до фланця веденого вала головної передачі.На одному з подвійних валів розташована проміжна опора, яка жорстко кріпиться до несучої системи.

Рис. 3.9.3. З’єднання відкритої карданної передачі з шарнірами нерівних кутових швидкостей з фланцем ведучого вала головної передачі

Рис. 3.9.4. Закрита карданна передача Шевроле Corvet з одним шарніром

Карданна передача з одним шарніром використовується у тих випадках, коли осі ведучого та веденого валів знаходяться у одній площині.

Кожух закритої карданної передачі захищає карданну передачу від пошкоджень, інколи труба закритої карданної передачі служить для передачі штовхаючих зусиль та сприйняття реактивних моментів заднього моста.

Рис.3.9.5. Карданна передача повноприводного автомобіля ЗИЛ-131 з шарнірами нерівних кутових швидкостей:

1-задній ведучий міст; 2-редуктор заднього моста; 3, 5, 8, 10, 13, 16, 24, 25, 33, 39, 40-вилки шарнірів; 4-карданний вал заднього моста; 6-редуктор середнього моста; 7-середній міст; 9-карданний вал середнього моста; 11-барабан стоянкового гальма; 12-роздавальна коробка; 14-основний карданний вал; 15- карданний вал приводу переднього моста; 17-редуктор переднього моста; 18-передній міст; 22-голчатий підшипник; 23-коробка передач; 27-кришка стакана підшипника; 28-замкова шайба кришки стакана підшипника; 29-стакан голчатих підшипників; 30-хрестовина; 31-канал підводу мастила; 32-маслянка; 34-установлювальна мітка; 35-ущільнювальне кільце; 36- розрізна опорна шайба; 37-шліцева втулка карданноготвала; 38-балансувальна пластина.

Рис.3.9.6. Карданна передача до коліс та лебідки повноприводного автомобіля Урал-375 з шарнірами нерівних кутових швидкостей:

І, ІІ, ІІІ-передній, середній та задній мости; ІV-коробка передач;

V-роздавальна коробка; VІ-лебідка; 1, 25-фланці; 2-ущільнення; 3-стопорне кільце; 4, 26-хрестовини; 5, 27-голчаті підшипники; 6-вилка ковзання;

7-маслянка; 8, 30-установлювальні мітки; 9- запобіжний клапан; 10, 22-занлушки; 11, 21-балансувальні пластини; 12, 20- вилки; 13-задній карданний вал приводу лебідки; 14- проміжний карданний вал приводу лебідки;

15- передній карданний вал приводу лебідки; 16-проміжний карданний вал; 17-карданний вал приводу переднього моста; 18-карданний вал приводу середнього моста; 19-карданний вал приводу заднього моста; 23-втулка шліцева; 24-вилка шліцева; 26-хрестовина; 28-пластина стопорна; 29-стакан голчатих підшипників; 31-труба; 32-шліцевий кінець вала; 33-подушка опори; 34-втулка; 35-підшипник шариковий; 36-корпус опори.

Крутний момент від коробки передач передається карданною передачею до роздавальної коробки і дальше до всіх мостів та лебідки.

Для передачі крутного моменту до лебідки використовуються дві проміжні опори на підшипниках. Вали поєднані з вилками шліцами.

Рис. 3.9.7. Карданні передачі. а) З одним валом. б) З двома валами.

в) З двома валами та пружним елементом

Рис. 3.9.8. Схеми карданних передач автомобілів:

а). Легкового; б). Вантажного; в- д).Вантажних повноприводних.

Рис. 3.9.9. Положення карданної передачі автомобіля коли вісі мостів знаходяться у одній горизонтальній площині

Рис. 3.9.10. Відхиленні від горизонтального положення карданної передачі при опусканні заднього моста

Рис. 3.9.11. Схема передачі крутного моменту карданною передачею з двома асинхронними шарнірами між осями, які не лежать в одній площині