Принцип дії

Передача крутного моменту може здійснюватись з використанням шарнірів рівних та нерівних кутових швидкостей.

А). При передачі крутного моменту з використанням шарнірів нерівних кутових швидкостей (асинхронних) при обертанні ведучого валу рівномірно, ведений вал обертається нерівномірно у зв’язку з тим, що відстань від центра підшипника хрестовини до геометричної осі ведучого вала при обертанні постійно змінюється від максимального радіуса до мінімального. Ця зміна тим більша чим більше кут між ведучим та веденим валами, який може досягати 15-20⁰.

В). При передачі крутного моменту з використанням шарнірів рівних кутових швидкостей ведучий та ведений вали обертаються з рівними кутовими швидкостями, що дає змогу застосовувати їх для приводу ведучих керованих коліс, або до ведучих коліс з незалежною підвіскою. Кут між веденим та ведучим валами з використанням шарнірів рівних кутових швидкостей може сягати до 45⁰. Тип шарнірів вибирається в залежності від кута між ведучим та веденим валами, величини крутного моменту що переається, враховуючи надійність та простоту конструкції.

Рис. 3.9.12. Кардана передача з асинхронними шарнірами:

1-пружна муфта; 2,12,21- болти; 3- хрестовина; 4,9- сальники; 5- стопорне кільце; 6- підшипник хрестовини; 7,20- гайки; 8,19- фланці пружної муфти та ведучої шестерні головної передачі; 10- обойма сальника;

11,14- кронштейни безпеки та проміжної опори; 13,17- передній та задній карданні вали; 15- проміжна опора; 16,18- вилки переднього та заднього карданного валів.

Рис. 3.9.13. Подвійний кардан з двома пружними муфтами

Рис. 3.9.14. Хрестовина асинхронного шарніра

Конструкція. Шипована хрестовина, підшипники з сальниками, які вставляються у вилки фланця та карданного вала.

Рис. 3.9.15. Флянець з вилкою шарніра та вилкою карданного вала

Рис. 3.9.16. Конструкція проміжної опори:

1. вилка, 2- пружна подушка, 3- підшипник проміжної опори.

Рис. 3.9.17. Деталі карданної передачі з шарнірами нерівних кутових швидкостей:

1,5. Вилки; 2. Штопор; 3,12. Шайби; 4. Хрестовина; 6. Карданний вал;

7. Фланець; 8. Штопорне кільце; 9. Підшипник хрестовини; 10. Сальник;

11. Болт.

Напівкарданні шарніри

Рис. 3.9.18. Напівкарданні шарніри (Пружна муфта Гуїбо):

1-гайка; 2- ведений вал коробки передач; 3- шайба; 4- болт; 5,6- фланці муфти; 7- обойма; 8- карданний вал; 9- сальник; 10,11- стопорне та центровочне кільця; 12 – ущільнювач.

Призначення напівкарданних шарнірів

Дають можливість передавати крутний момент від одного вала до іншого, який розташований під невеликим кутом, знижувати динамічне навантаження на трансмісію при різких змінах кутової швидкості валів.

Вимоги

Обов’язкове центрування, посилення гуми тросом або міцною тканиною.

Класифікація: пружні та жорсткі.

Конструція

Гумова основа з посилювачами міцності; отвори для втулок; кріплення до флянців.

Рис. 3.9.19. Пружний напівкарданний шарнір автомобіля Тойота у розтину

Рис. 2.9.20. Підвісна опора асинхронної карданної передачі

автомобіля Тойота з підшипником

Шарніри рівних кутових швидкостей

Рис. 3.9.21. Карданна передача з шарнірами рівних кутових

швидкостей автомобіля VW Transporter

Класифікіція

- кульові з подільним важелем (типу Рцепа).

- кульові з подільними канавками (пятикульовий типу Вейса), (шестикульовий типу Бірфільд та універсальний типу GKN, “Лебро”);

- шипові (тришиповий типу “Tрипод”);

- кулачкові (типу “Тракта”) та дискові застосовуються для передачі великого крутного моменту;

- здвоєні карданні шарніри не в повній мірі забезпечують одинакові кутові швидкості ведучого та веденого валів ;

Рис 3.9.22. Карданна передача з універсальними шестикульовими

карданними шарнірами (типу GKN) рівних кутових швидкостей:

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

Рис. 3.9.23. Тришиповий карданний шарнір рівних кутових швидкостей автомобіля Тойота

Рис. 3.9.24. Шипи шарніра рівних кутових швидкостей

Рис. 3.9.25. Шестикульовий шарнір рівних кутових швидкостей

автомобіля Тойота

Рис. 3.9.26. Шестикульовий шарнір рівних кутових швидкостей з подільними канавками

Рис. 3.9.27. Шарнір рівних кутових швидкостей «Вейс» з подільними канавками:

1,5- вали; 2,4- кулаки; 3- кулі; 6- центруючи куля; 7,8- фіксуючі штифти.

А). Б).

Рис. 3.9.28. Кулачкові карданні шарніри:

а) дисковий; б). шарнір “Тракта”.

Використовуються у автомобілях великої вантажопід’ємності.

Рис. 3.9.29. Закрита карданна передача Ферарі з одним шарніром

Рис. 3.9.30. Одинарна карданна передача автомобіля Ферарі (передача крутного моменту від зчеплення до коробки передач)

Рис. 3.9.31. Захисний кожух карданної передачі автомобіля Corvet