Závesy s rovnakými a nerovnakými uhlovými rýchlosťami

Kardanový prevod so závesom nerovnakých uhlových rýchlostí

Tento typ prevodovky nájdeme v autách s pohonom zadných alebo všetkých kolies. Zariadenie takéhoto prevodu je nasledovné: na kardanových hriadeľoch sú umiestnené závesy s nerovnakými uhlovými rýchlosťami. Na koncoch prevodovky sú spojovacie prvky. V prípade potreby sa používa spojovacia konzola.

Záves kombinuje dvojicu čapov, kríž a uzamykacie zariadenia. V očkách vidlíc sú inštalované ihlové ložiská, v ktorých sa priečny nosník otáča.

Ložiská nepodliehajú opravám a opravám. Pri montáži sú naplnené olejom.

Charakteristickým znakom pántu je, že prenáša nerovnomerný krútiaci moment. Sekundárna náprava pravidelne dosahuje a zaostáva za hlavnou nápravou. Na kompenzáciu tohto nedostatku sa v prevodovke používajú rôzne pánty. Protiľahlé vidlice závesu sú umiestnené v rovnakej rovine.

V závislosti od vzdialenosti, na ktorú musí byť krútiaci moment prenášaný, sa v hnacom rade používa jeden alebo dva hriadele. Keď sa počet náprav rovná dvom, jedna z nich sa nazýva stredná, druhá zadná. Na upevnenie náprav je nainštalovaná stredná konzola, ktorá je pripevnená ku karosérii vozidla.

Prenosové vedenie je spojené s ostatnými prvkami vozidla pomocou prírub, spojok a iných spojovacích prvkov.

Dá sa s istotou povedať, že pánty s nerovnakými uhlovými rýchlosťami majú nízku spoľahlivosť a relatívne krátku životnosť. V moderných podmienkach sa používajú kardanové prevody s CV kĺbmi.

Dizajn a princíp činnosti

Podrobnejšie zvážime návrh a princíp činnosti kĺbov CV na príklade automobilu VAZ-2199.

Toto auto má pohon predných kolies, takže kĺby CV sa podieľajú na konštrukcii prevodovky.

Vonkajší prvok tohto auta je vyrobený podľa typu „Beerfield“.

Na konci hnacieho hriadeľa vychádzajúceho z prevodovky je vnútorný krúžok so 6 drážkami.

Vonkajšia svorka má na vnútornom povrchu drážky. Samotná spona je spojená s osou, na ktorej sú drážky vložené do náboja kolesa.

Vnútorná klietka prechádza do vonkajšej a kovové pracovné gule sú umiestnené v existujúcich drážkach oboch klietok. Aby loptičky nevypadli, vkladajú sa do separátora.

Tento CV kĺb funguje takto: koleso sa počas jazdy neustále pohybuje vzhľadom na karosériu auta vďaka nezávislému zaveseniu, zatiaľ čo uhol medzi hnacím hriadeľom a hriadeľom vloženým do náboja sa neustále mení v dôsledku nerovností vozovky.

Guľôčky, pohybujúce sa pozdĺž drážok, poskytujú konštantný prenos rotácie pri zmene uhla.

Dizajn vnútorného „granátu“, ktorý je v tomto vozidle typu GKN, je rovnaký ako vonkajší, ale vonkajšia spona je o niečo dlhšia, čo zaisťuje zmenu dĺžky hnacieho hriadeľa.

Pri prejazde nerovností sa mení uhol vonkajšieho kĺbu CV a samotné koleso ide hore. V tomto prípade zmena uhla ovplyvňuje dĺžku kardanového hriadeľa.

V prípade použitia GKN CV kĺbu môže vnútorný obeh spolu s guľôčkami preniknúť hlboko do vonkajšieho obežného kolesa, čím sa zmení dĺžka hriadeľa.

Konštrukcia oddeľovacieho drážkovaného guľového kĺbu je veľmi spoľahlivá, avšak s jednou výhradou. Sú veľmi citlivé na znečistenie.

Vniknutie prachu a piesku do „granátu“ spôsobuje zrýchlené opotrebovanie drážok a guľôčok.

Preto musia byť vnútorné prvky tohto spojenia pokryté prašníkmi.

Poškodenie batožinového priestoru spôsobí únik maziva CV kĺbov a vniknutie piesku.

Je veľmi jednoduché identifikovať problém s týmito prvkami: keď sa kolesá úplne otáčajú a vodiace prvky sa začnú pohybovať, zaznie charakteristické kliknutia.

Kardanový pohon s kĺbom s konštantnou rýchlosťou

Tento typ prevodovky je široko používaný vo vozidlách s pohonom predných kolies. S jeho pomocou je spojený diferenciál a náboj hnacieho kolesa.

Prevodovka má dva pánty, vnútorný a vonkajší, spojené hriadeľom. Kĺby CV sa často používajú na vozidlách s pohonom zadných kolies, na vozidlách s pohonom všetkých kolies. Faktom je, že SHRUS sú modernejšie a praktickejšie, okrem toho majú oveľa nižšiu hlučnosť ako SHRUS.

Najbežnejšie dostupný je guľový kĺb s konštantnou rýchlosťou. Kĺb CV prenáša krútiaci moment z hnacieho hriadeľa na hnaný hriadeľ. Uhlová rýchlosť prenosu krútiaceho momentu je konštantná. Nezáleží na uhle sklonu osí.

SHRUS, alebo ako sa ľudovo hovorí „granát“, je guľovité telo, v ktorom je klip. Guľôčky sa navzájom otáčajú. Pohybujú sa pozdĺž špeciálnych drážok.

Výsledkom je, že krútiaci moment sa pri zmene uhla rovnomerne prenáša z hnacieho hriadeľa na hnaný hriadeľ. Separátor drží guľôčky na mieste. "Granát" je chránený pred vplyvmi vonkajšieho prostredia "prachový kryt" - ochranný kryt.

Predpokladom dlhej životnosti kĺbov CV je prítomnosť mazania v nich. A prítomnosť mazania je zase zabezpečená tesnosťou závesu.

Samostatne stojí za zmienku bezpečnosť kĺbov CV. Ak sa v "granáte" ozve prasknutie alebo hluk, musí sa okamžite vymeniť. Prevádzka vozidla s chybným kĺbom CV je mimoriadne nebezpečná. Inými slovami, koleso môže spadnúť. Dôvodom, prečo sa kardan stáva nepoužiteľným, je vo väčšine prípadov nesprávna voľba rýchlosti a zlý povrch vozovky.

Účel kardanového prevodu a usporiadanie najdôležitejšieho prevodového mechanizmu

Pri štúdiu štruktúry automobilov my, priatelia, neustále nachádzame originálne a zaujímavé technické riešenia, niekedy jednoduché alebo dômyselné a niekedy také zložité, že je pre nešpecialistu takmer nemožné sa s nimi vyrovnať.

V tomto článku sa pokúsime zoznámiť s mechanizmom, ktorý vykonáva mimoriadne dôležitú funkciu - prenos otáčania z prevodovky na nápravu s hnacími kolesami. Toto zariadenie sa nazýva -, kardanový prevod, ktorého účel a zariadenie musíme zistiť.

Cardan: Prečo je to potrebné?

Aké problémy teda môžu nastať, ak chceme preniesť krútiaci moment z motora na kolesá? Na prvý pohľad je úloha celkom jednoduchá, no poďme sa na to pozrieť bližšie.

Faktom je, že na rozdiel od motora a prevodovky majú kolesá spolu s odpružením určitý priebeh, čo znamená, že je jednoducho nemožné tieto uzly jednoducho spojiť.

Inžinieri tento problém vyriešili prevodovkou.

Kľúčovým prvkom mechanizmu je takzvaný univerzálny kĺb, čo je najdômyselnejšie technické riešenie, ktoré vám aj mne umožňuje vychutnať si cestu autom.

Treba povedať, že kardany sa používajú v rôznych častiach stroja. V podstate ich samozrejme nájdeme v prevodovke, no okrem toho tento typ prevodovky súvisí so systémom riadenia.

Záves: hlavné tajomstvo kardanu

Nebudeme preto strácať čas zbytočnými rečami a prejdeme k podstate problému. Prevodovka automobilu, bez ohľadu na to, o aký model ide, má niekoľko štandardných prvkov, a to:

• slučky,
• hnacie, hnané a medziľahlé mosty,
• podporuje,
• spojovacie prvky a spojky.

Rozdiely medzi týmito mechanizmami sú spravidla určené typom univerzálneho kĺbu. Existujú také možnosti vykonania:

• so závesom nerovnakých uhlových rýchlostí,
• s kĺbom s konštantnou rýchlosťou,
• s polokardanovým elastickým kĺbom.

Keď motoristi vyslovia slovo „kardan“, väčšinou majú na mysli prvú možnosť. Kĺbový mechanizmus CV sa najčastejšie vyskytuje na vozidlách s pohonom zadných kolies alebo všetkých kolies.

Činnosť tohto typu kardanovej prevodovky má vlastnosť, ktorá je zároveň aj jeho nevýhodou. Faktom je, že kvôli konštrukčným detailom závesu nie je možný hladký prenos krútiaceho momentu, ale ukazuje sa, že sa to deje iba cyklicky: pri jednej otáčke hnaný hriadeľ zaostáva dvakrát a dvakrát pred hnacím hriadeľom.

Táto nuansa je kompenzovaná zavedením ďalšieho rovnakého závesu. Zariadenie kardanového pohonu tohto typu je jednoduché, ako všetko dômyselné: nápravy sú spojené dvoma vidlicami umiestnenými pod uhlom 90 stupňov a upevnenými krížom.

Pokročilejšie sú možnosti s kĺbmi CV s rovnakými uhlovými rýchlosťami, ktoré sa mimochodom často nazývajú kĺby CV; Toto meno ste už určite počuli.

Kardanový prevod, ktorého účel a zariadenie v tomto prípade zvažujeme, má svoje vlastné nuansy. Hoci je jeho dizajn zložitejší, je to viac než kompenzované množstvom výhod. Takže napríklad osi tohto typu zavesenia sa vždy otáčajú rovnomerne a môžu zvierať uhol až 35 stupňov. Nevýhody mechanizmu môžu pravdepodobne zahŕňať pomerne komplikovanú montážnu schému.

Kĺb CV musí byť vždy utesnený, pretože sa v ňom nachádza špeciálne mazivo. Odtlakovanie spôsobuje únik tohto maziva a v tomto prípade sa pánt rýchlo stane nepoužiteľným a zlomí sa. Kĺby CV sú však s náležitou starostlivosťou a kontrolou odolnejšie ako ich náprotivky. Kĺby CV nájdete na vozidlách s pohonom predných aj všetkých kolies.

Konštrukcia a prevádzka kardanového pohonu s elastickým polokardanom má tiež svoje vlastné charakteristiky, ktoré mimochodom neumožňujú jeho použitie v moderných dizajnoch automobilov.

K prenosu rotácie medzi dvoma hriadeľmi v tomto prípade dochádza v dôsledku deformácie elastického prvku, ako je napríklad špeciálne navrhnutá spojka. Táto možnosť sa považuje za mimoriadne nespoľahlivú, a preto sa v súčasnosti v automobilovom priemysle nepoužíva.

Priatelia, účel a dizajn prevodovky, ako aj odrody, ktoré sme odhalili v tomto článku, sa ukázali ako pomerne jednoduchý mechanizmus, ktorý prináša veľa výhod.

Pevný pánt

Pevné kĺbové kĺby sú reprezentované elastickými polosrdcovými kĺbmi. Ide o mechanizmus, v ktorom sa krútiaci moment z hnacieho hriadeľa na hnaný hriadeľ, ktorý má iný uhol umiestnenia, dosahuje v dôsledku deformácie spojovacieho článku. Elastický článok je vyrobený z gumy s možnosťou vystuženia.

Príkladom takéhoto elastického prvku je Gibo spojka. Vyzerá ako šesťhranný prvok, na ktorom sú navulkanizované kovové povlaky. Rukáv je vopred stlačený. Táto konštrukcia sa vyznačuje dobrým tlmením torzných vibrácií, ako aj štrukturálnych rázov. Umožňuje kĺbové spojenie tyčí s uhlom divergencie až 8 stupňov a pohybom tyče až 12 mm v oboch smeroch. Hlavnou úlohou takéhoto mechanizmu je kompenzovať nepresnosti počas inštalácie.

Medzi nevýhody zostavy patrí zvýšená hlučnosť počas prevádzky, výrobné ťažkosti a obmedzená životnosť.

Príloha a (informatívny) výpočet kritických otáčok kardanového hriadeľa

Príloha A (informatívna)

Pre kardanový hriadeľ s oceľovou rúrkou sa kritická rýchlosť n, min vypočíta podľa vzorca

(A.1)

kde D je vonkajší priemer potrubia, cm, d je vnútorný priemer potrubia, cm;

L - maximálna vzdialenosť medzi osami závesov kardanového hriadeľa, cm;

kde n je frekvencia otáčania kardanového hriadeľa v prevodovom stupni (prirodzená frekvencia priečnych vibrácií hriadeľa podľa prvého tvaru), zodpovedajúca maximálnej rýchlosti vozidla, min.

1 Tento výpočet neberie do úvahy elasticitu podpier.

2 Pre kardanové prevody s vloženým ložiskom sa hodnota L rovná vzdialenosti od osi závesu k osi ložiska vloženého ložiska. Kritická rýchlosť hriadeľa, vytvorená vo forme ťahu medzi kardanovými kĺbmi, sa vypočíta pri d rovnej nule. Kritická rýchlosť kardanového hriadeľa pozostávajúceho z rúrky a tyče sa vypočíta na základe danej hodnoty dĺžky rúrky L cm vypočítanej podľa vzorca

,(A.2) kde L je dĺžka rúrky hriadeľa, cm; l je dĺžka rúrky nahrádzajúcej kĺb nápravy, cm Dĺžka rúry l nahrádzajúcej kĺb nápravy sa vypočíta podľa vzorca (A.3), kde l je dĺžka kĺbu nápravy, cm; d je priemer tyče kardanového hriadeľa, cm Kritická frekvencia otáčania kardanového hriadeľa, berúc do úvahy elasticitu jeho podpier v prevodovke, je stanovená experimentálne vývojárom vozidla. Frekvencia otáčania kardanu v prevodovke, ktorá zodpovedá maximálnej možnej rýchlosti vozidla, by nemala prekročiť 80% kritickej frekvencie, berúc do úvahy elasticitu podpier.

Časté poruchy a ich odstránenie

Všetky poruchy možno rozdeliť podľa objavujúcich sa príznakov zlyhania:

1. Vibrácie počas pohybu - ložiská kríža alebo puzdier sú opotrebované, vyváženie hriadeľa je narušené;
2. Klepanie pri štartovaní: drážky drážok sú opotrebované, upevňovacie skrutky sú uvoľnené;
3. Únik oleja z ložísk - tesnenia sú opotrebované.

Na odstránenie vyššie uvedených problémov sa „kardany“ demontujú a chybné časti sa vymenia. Ak dôjde k nerovnováhe, hriadeľ musí byť dynamicky vyvážený.

Výhody a nevýhody SHRUS

Medzi zjavné výhody kĺbu CV patrí skutočnosť, že pri prenose pomocou tohto závesu prakticky nedochádza k strate výkonu, v porovnaní s inými podobnými mechanizmami sú ďalšími výhodami jeho nízka hmotnosť, relatívna spoľahlivosť a jednoduchá výmena v prípade o poruche.

Nevýhody kĺbov CV zahŕňajú prítomnosť prašníka v dizajne, ktorý je tiež nádobou na mazanie. Kĺb CV sa nachádza na mieste, kde je takmer nemožné vyhnúť sa jeho kontaktu s cudzími predmetmi. Kufor sa môže zlomiť napríklad pri jazde po príliš hlbokej vyjazdenej koľaji, pri náraze na prekážku a pod. Spravidla sa o tom majiteľ auta dozvie až vtedy, keď sa už do kufra cez štrbinu v kufri dostala nečistota, ktorá spôsobí silné opotrebovanie. Ak ste si istí, že sa to stalo nedávno, môžete kĺb CV vybrať, prepláchnuť, vymeniť kufor a naplniť novým mazivom. Ak problém vznikol už dávno, potom kĺb CV určite zlyhá vopred.

Typy pántov s rovnakými uhlovými rýchlosťami

Konštrukčné možnosti guľového kĺbu, hoci boli najbežnejšie v priemysle osobných automobilov, neboli jediné možné.

Guľový kĺb

Trojnožkové CV kĺby našli praktické uplatnenie pre osobné a ľahké úžitkové vozidlá, v ktorých rolu guľôčok zohrávajú rotujúce valčeky s guľovou pracovnou plochou.

Statív SHRUS

Pre nákladné vozidlá sa rozšírili vačkové slučky typu „trakt“, pozostávajúce z dvoch kolíkov a dvoch tvarovaných kotúčov. Vidlice v takýchto prevedeniach sú pomerne masívne a vydržia veľké zaťaženie (čo vysvetľuje oblasť ich použitia).

Cam (sušienka) SHRUS

Je potrebné spomenúť ešte jednu verziu CV kĺbu - dvojité kardanové kĺby. V nich je nerovnomerný prenos uhlovej rýchlosti prvého kardanu kompenzovaný druhým kardanom.

Dvojitý univerzálny kĺb s rovnakými uhlovými rýchlosťami

Ako už bolo spomenuté vyššie, uhol medzi osami oboch osí by v tomto prípade nemal presiahnuť 20⁰ (inak dochádza k zvýšenému zaťaženiu a vibráciám), čo obmedzuje rozsah takéhoto návrhu hlavne pre zariadenia na stavbu ciest.

Vnútorné a vonkajšie CV kĺby

Okrem rozdielov v dizajne sú CV spoje rozdelené v závislosti od miesta ich inštalácie na vonkajšie a vnútorné.

Vnútorný kĺb CV spája prevodovku s hriadeľom nápravy a vonkajší kĺb CV spája hriadeľ nápravy s nábojom kolesa. Tieto dva kĺby tvoria spolu s kardanovým hriadeľom prevodovku vozidla.

Najbežnejším typom vonkajšieho kĺbu je guľový kĺb. Vnútorný CV kĺb poskytuje nielen veľký uhol medzi nápravami, ale tiež kompenzuje pohyb kardanového hriadeľa, keď sa pohybuje vzhľadom na zavesenie. Preto sa ako vnútorný kĺb v osobných automobiloch často používa zostava statívu.

Nevyhnutnou podmienkou pre normálnu činnosť kĺbu CV je mazanie pohyblivých častí závesu. Tesnosť pracovného priestoru, v ktorom sa nachádza mazivo, zabezpečujú prašníky, ktoré zabraňujú vniknutiu abrazívnych častíc na pracovné plochy. Vzhľadom na vysoké zaťaženie dielov sa používajú iba typy mazív špeciálne navrhnuté pre takéto jednotky.

Záves: hlavné tajomstvo kardanu

Je celkom zrejmé, že kardanová prevodovka, ktorej účel a zariadenie dnes zvažujeme, je mimoriadne dôležitou jednotkou.

Nebudeme preto strácať čas zbytočnými rečami a prejdeme k podstate problému. Prevodovka automobilu, bez ohľadu na to, o aký model ide, má niekoľko štandardných prvkov, a to:

• slučky;
• hnacie, hnané a medziľahlé hriadele;
• podpery;
• spojovacie prvky a spojky.

Rozdiely medzi týmito mechanizmami sú spravidla určené typom univerzálneho kĺbu. Existujú také možnosti vykonania:

• so závesom nerovnakých uhlových rýchlostí;
• s pántom s rovnakými uhlovými rýchlosťami;
• s polokardanovým elastickým kĺbom.

Keď motoristi vyslovia slovo „kardan“, väčšinou majú na mysli prvú možnosť. Kĺbový mechanizmus CV sa najčastejšie vyskytuje na vozidlách s pohonom zadných kolies alebo všetkých kolies.

Činnosť tohto typu kardanovej prevodovky má vlastnosť, ktorá je zároveň aj jeho nevýhodou. Faktom je, že kvôli konštrukčným detailom závesu nie je možný hladký prenos krútiaceho momentu, ale ukazuje sa, že sa to deje iba cyklicky: pri jednej otáčke hnaný hriadeľ zaostáva dvakrát a dvakrát pred hnacím hriadeľom.

Táto nuansa je kompenzovaná zavedením ďalšieho rovnakého závesu. Zariadenie kardanového pohonu tohto typu je jednoduché, ako všetko dômyselné: nápravy sú spojené dvoma vidlicami umiestnenými pod uhlom 90 stupňov a upevnenými krížom.

Pokročilejšie sú možnosti s kĺbmi CV s rovnakými uhlovými rýchlosťami, ktoré sa mimochodom často nazývajú kĺby CV; Toto meno ste už určite počuli.

Kardanový prevod, ktorého účel a zariadenie v tomto prípade zvažujeme, má svoje vlastné nuansy. Hoci je jeho dizajn zložitejší, je to viac než kompenzované množstvom výhod. Takže napríklad osi tohto typu zavesenia sa vždy otáčajú rovnomerne a môžu zvierať uhol až 35 stupňov. Nevýhody mechanizmu môžu pravdepodobne zahŕňať pomerne komplikovanú montážnu schému.

Kĺb CV musí byť vždy utesnený, pretože sa v ňom nachádza špeciálne mazivo. Odtlakovanie spôsobuje únik tohto maziva a v tomto prípade sa pánt rýchlo stane nepoužiteľným a zlomí sa. Kĺby CV sú však s náležitou starostlivosťou a kontrolou odolnejšie ako ich náprotivky. Kĺby CV nájdete na vozidlách s pohonom predných aj všetkých kolies.

Konštrukcia a prevádzka kardanového pohonu s elastickým polokardanom má tiež svoje vlastné charakteristiky, ktoré mimochodom neumožňujú jeho použitie v moderných dizajnoch automobilov.

K prenosu rotácie medzi dvoma hriadeľmi v tomto prípade dochádza v dôsledku deformácie elastického prvku, ako je napríklad špeciálne navrhnutá spojka. Táto možnosť sa považuje za mimoriadne nespoľahlivú, a preto sa v súčasnosti v automobilovom priemysle nepoužíva.

Priatelia, účel a dizajn prevodovky, ako aj odrody, ktoré sme odhalili v tomto článku, sa ukázali ako pomerne jednoduchý mechanizmus, ktorý prináša veľa výhod.

V ďalšom príspevku si povieme niečo rovnako užitočné. Ktorý z nich? Prihláste sa na odber noviniek a určite sa to dozviete!

Kardanový prevod s polokardanovým elastickým kĺbom

Elastický polokardanový kĺb uľahčuje prenos krútiaceho momentu medzi hriadeľmi umiestnenými v miernom uhle. Je to spôsobené deformáciou elastickej väzby.

Príkladom je flexibilná spojka Guibo. Ide o šesťhranný stlačený elastický prvok. K nemu sú pripevnené príruby hnacieho a hnaného hriadeľa a prenáša sa krútiaci moment.

Fotoreportáž o demontáži a inštalácii kĺbov CV na VAZ 2110-2112

V prvom rade, keď je auto stále na zemi, je potrebné vypáčiť ochranný kryt z matice náboja a odstrániť ho. Potom pomocou silnej páky a hlavy 32 odskrutkujte maticu náboja, ale nie úplne:

Potom odskrutkujeme všetky skrutky na kolese a odstránime ich, pričom sme predtým zdvihli prednú časť vozidla pomocou zdviháka. Potom nakoniec odskrutkujte maticu náboja a vyberte podložku.

Potom odskrutkujeme dve skrutky, ktoré držia guľový kĺb zospodu:

Potom môžete otočný kĺb nakloniť na stranu a odstrániť jeden koniec kĺbu CV z náboja:

V prípade potreby výmeny vonkajšieho kĺbu CV sa dá už z hriadeľa vyraziť kladivom, ale treba to urobiť opatrne, aby sa nič nepoškodilo. A ideálnou možnosťou je samozrejme úplné odstránenie jednotky

Ak to chcete urobiť, pomocou konzoly musíte vypáčiť vnútorný kĺb CV a odpojiť ho od prevodovky:

V dôsledku toho je možné úplne odstrániť kĺb CV z prevodovky VAZ 2110 a odstrániť zostavu prevodovky smerom von. Potom pomocou zveráka a kladiva odpojíme všetky potrebné CV spoje, vnútorné aj vonkajšie.

Nezabudnite venovať pozornosť stavu prašníkov. Ak sú poškodené, musia byť vymenené za nové.

Inštalácia sa vykonáva v opačnom poradí a v tom istom videu, ktoré bolo uvedené na začiatku článku, je všetko dokonale viditeľné. Za zmienku stoja aj náklady na nové diely. Takže cena externého CV kĺbu na VAZ 2110 môže byť od 900 do 1500 rubľov. Za stážistu budete musieť zaplatiť od 1200 do 2000 rubľov.

V 80. rokoch minulého storočia sa začala dôležitá etapa sériovej výroby osobných automobilov - prechod od klasickej konštrukcie s kardanom a zadnou nápravou na predný náhon. Pohon predných kolies so vzperami MacPherson sa ukázal ako jednoduchý a spoľahlivý systém s množstvom výhod:

• zvýšená ovládateľnosť a schopnosť prejsť terénom v dôsledku hmotnosti prednej časti vozidla;
• stabilná smerová stabilita stroja, najmä na klzkom povrchu;
• zväčšenie úžitkovej plochy kabíny vďaka kompaktným rozmerom motorového priestoru a absencii kardanového hriadeľa;
• znížená hmotnosť vozidla v dôsledku absencie prevodovky a prvkov pohonu zadných kolies;
• zvýšenie bezpečnosti konštrukcie a zväčšenie rozmerov kufra vďaka inštalácii palivovej nádrže pod zadné sedadlo.

Aby sa však rotácia preniesla na hnacie kolesá, do konštrukcie sa zaviedlo množstvo zraniteľných častí a zostáv. Hlavným silne zaťaženým prevodovým prvkom na vozidlách s predným náhonom sú homokinetické kĺby (CV kĺby).

Hlavné poruchy, ich príznaky

Najodolnejším mechanizmom v dizajne je samotná náprava. Je odliaty z odolnej zliatiny, ktorá odolá extrémnej záťaži. Preto sa ho budete musieť veľmi snažiť poškodiť. Spravidla ide o mechanické poškodenia pri nehode.

Vo všeobecnosti možno hlavné chyby rozdeliť do niekoľkých typov:

1. Vibrácie: Pri štartovaní alebo jazde sa môžu vyskytnúť silné alebo slabé vibrácie. Toto je prvý príznak poškodenia ložísk pavúka. Problém môže tiež naznačovať nesprávne vyváženie hriadeľa, k tomu dochádza po jeho mechanickom poškodení.
2. Klepanie - Charakteristické klopanie pri pohybe z jedného miesta bude znamenať opotrebovanie montážnych skrutiek alebo drážok. V takom prípade je najlepšie okamžite kontaktovať čerpaciu stanicu a skontrolovať integritu spojenia.
3. Únik oleja: V oblastiach, kde sa nachádzajú ložiská a tesnenia, môžete nájsť malé kvapky oleja.
4. Vŕzganie – môže sa objaviť v momente, keď stlačíte plynový pedál. Vo väčšine prípadov môže byť škrípanie spojené so zlyhaním pántu. Pri výskyte korózie sa kríže môžu zaseknúť a poškodiť ložiská.
5. Porucha pohyblivého ložiska - problém môžete určiť charakteristickým vŕzganím v oblasti pohyblivej časti hriadeľa. Počas bežnej prevádzky by mechanizmus nemal vydávať žiadne zvuky, všetky pohyby sú plynulé. Ak je počuť prasknutie, ložisko je s najväčšou pravdepodobnosťou nefunkčné. Problém je vyriešený iba úplnou výmenou chybného dielu.

V zriedkavých prípadoch, keď dôjde k mechanickému poškodeniu hlavného hriadeľa, môže nesprávna geometria spôsobiť silné vibrácie. Niektorí remeselníci odporúčajú manuálne opraviť geometriu potrubia, ale toto je nesprávne rozhodnutie, ktoré môže viesť k rýchlemu opotrebovaniu celej konštrukcie. Najlepším riešením je úplne nahradiť poškodené prvky.

SHRUS praská - ako určiť, ktorý z nich a čo robiť?

Dobrý deň milí motoristi! Automobilového nadšenca možno považovať za skutočného človeka len vtedy, keď mu skutočne záleží na stave komponentov a zostáv auta a každé nové klepanie, vŕzganie a iné známky poruchy auta ho prenasledujú.

Jazdu autom možno nazvať pohodlnou iba vtedy, ak sú všetky prvky v dobrom funkčnom stave.

Avšak každá časť, najmä pracujúca pod zaťažením a trením ako kĺb CV, má svoju vlastnú životnosť.

Skôr alebo neskôr sa materiál opotrebuje, stratí svoje vlastnosti, čo vedie k poruche dielu. Toto je objektívne. A „náznak“ blížiaceho sa rozpadu samotnej časti treba brať vážne. Je lepšie nečakať na zastavenie auta na dlhej ceste, ale okamžite začať odstraňovať problémy a odstraňovať problémy.

Majitelia vozidiel s predným náhonom poznajú taký nepríjemný jav, akým je škrípanie kĺbu CV. Vzhľadom na to, že predné odpruženie automobilu musí okrem svojich hlavných funkcií zabezpečiť aj prenos otáčania z diferenciálu na hnacie kolesá, je vybavené unikátnymi zariadeniami - CV kĺbmi, čo stručne znie ako "CV kĺby" .

Tento detail je veľmi dôležitý a dosť zložitý v dizajne, takže je drahý a vyžaduje si zvýšenú pozornosť. Ak kĺb CV vŕzga, potom je bez váhania potrebné opraviť auto a vymeniť ho.

Prečo škrípe kĺb CV?

Skúsení vodiči vedia určiť miesto poruchy auta podľa ucha. Takéto zručnosti sa získavajú časom, ale skratku GC nemožno nikdy zamieňať.

Aby sme pochopili povahu tohto charakteristického hluku, musíme si pamätať, ako funguje kĺb CV. Úlohou kĺbu CV je prenášať rotáciu z jednej nápravy na druhú, pričom dochádza k neustálej zmene uhla medzi nimi.

Táto vlastnosť je spôsobená potrebou nielen otáčať hnacie koleso, ale aj dať mu schopnosť otáčať sa a pohybovať sa hore a dole na pružine.

Kĺb CV pozostáva z nasledujúcich hlavných prvkov:

• vonkajšie telo je misovité so šiestimi polkruhovými ryhami vo vnútri a poloosou zvonku;
• vnútorná klietka vo forme guľovej päste, ako aj so šiestimi drážkami a drážkovaným polovičným hriadeľovým spojením;
• medzi vnútornými stenami nádoby a klietkou v separátore je 6 guľôčok.

Všetky prvky sú vyrobené s takou presnosťou, že pri montáži nemajú žiadnu vôľu. Klip cez guľôčky prenáša silu na telo a otáča ho a pohyb guľôčok po drážkach umožňuje meniť uhol medzi poloosami.

V priebehu času sa v mieste kontaktu guľôčok s inými prvkami vytvorí práca, objaví sa reakcia. Voľný pohyb guľôčok (kotúľanie) vytvára zvuk veľmi podobný chrumkaniu.

Vzhľadom na to, že na každom kolese sú nainštalované dva kĺby CV, keď sa objavia alarmujúce príznaky, je ťažké pochopiť, ktorý kĺb CV vŕzga: vnútorný alebo vonkajší, pravý alebo ľavý.

Typy kĺbových spojov

Existuje niekoľko typov slučiek. Klasifikácia tohto mechanického prvku sa môže vykonať podľa počtu kombinovaných konštrukčných prvkov:

• Jednoduché. Pripojte jeden alebo dva prvky.
• Ťažko. Skombinujte tri alebo viac položiek.

Okrem toho môžu byť pánty pohyblivé a pevné:

• Zrekonštruovaný. Pripojovací bod je pevný. Tyč sa otáča okolo osi.
• Mobilné. Oska aj upevňovací bod sa otáčajú.

Ale najväčšia klasifikácia týchto mechanických prvkov spočíva v spôsoboch, akými sa konštrukčné prvky pohybujú. Táto klasifikácia ich rozdeľuje na pánty:

• Valcový. Pohyb dvoch prvkov nastáva vzhľadom na spoločnú os.
• Lopta. Pohyb prebieha okolo spoločného bodu.
• Kardan. Takýto zložitý mechanizmus zahŕňa niekoľko prvkov. Niekoľko slučiek je umiestnených na spoločnom kríži. Ktoré sú zase spojené s ďalšími prvkami mechanizmu.
• SHRUS. Komplexný mechanizmus, ktorý prispieva k prenosu trakcie a vykonáva rotačné pohyby.
• Trvalo. Často sa používa v moderných mechanizmoch. Má pologuľovitý dizajn. Závesové prvky sú umiestnené v rôznych uhloch. K prenosu krútiaceho momentu dochádza v dôsledku deformácie spoja. K tomu je vyrobený z odolnej gumy. Materiál s vlastnosťami tlmenia nárazov vám umožňuje pracovať s takýmto holistickým dizajnom.

Kontrola stavu kĺbového hriadeľa

Kardan je potrebné skontrolovať v nasledujúcich prípadoch:

• počas pretaktovania sa objaví ďalší hluk;
• v blízkosti kontrolného bodu došlo k úniku oleja;
• zvuk klepania pri radení prevodových stupňov
• pri rýchlosti sa na karosériu prenáša viac vibrácií.

Diagnostika sa musí vykonávať zdvihnutím auta na výťahu alebo pomocou zdvihákov (informácie o výbere požadovanej úpravy nájdete v samostatnom článku). Je dôležité, aby sa hnacie kolesá mohli voľne otáčať.

Tu sú uzly na kontrolu.

• Fixácia. Spoje medzi medziľahlou podperou a prírubou musia byť utiahnuté skrutkou s poistnou podložkou. V opačnom prípade sa matica uvoľní, čo spôsobí nadmernú vôľu a vibrácie.
• Elastická spojka. Často zlyhá, pretože gumená časť kompenzuje axiálne, radiálne a uhlové posuny častí, ktoré sa majú spojiť. Poruchu môžete skontrolovať pomalým otáčaním centrálneho hriadeľa (v smere otáčania a naopak). Gumová časť spojky nesmie byť zlomená, v mieste uchytenia skrutiek nesmie byť vôľa.
• Výsuvná vidlica Voľný bočný pohyb v tejto zostave nastáva v dôsledku prirodzeného opotrebovania drážkového spojenia. Ak sa pokúsite otočiť hriadeľ a spojku v opačnom smere a medzi vidlicou a hriadeľom je mierna vôľa, potom by sa mala táto zostava vymeniť.
• Podobný postup sa vykonáva so slučkami. Medzi výstupky vidlíc je vložený veľký skrutkovač. Zohráva úlohu páky, pomocou ktorej sa snažia otočiť os jedným alebo druhým smerom. Ak sa počas švihu spozoruje hra, pavúk by sa mal vymeniť.
• Závesné ložisko. Jeho prevádzkyschopnosť je možné skontrolovať tak, že hriadeľ uchopíte jednou rukou vpredu a druhou vzadu a zatrasiete ním v rôznych smeroch. V tomto prípade musí byť medziľahlá podpera pevne pripevnená. Ak je v ložisku viditeľná vôľa, problém sa vyrieši jeho výmenou.
• Zostatok. Vykonané, ak diagnostika neodhalila žiadne poruchy. Tento postup sa vykonáva na špeciálnom stojane.

Perspektívy rozvoja kardanového prevodového systému

Klasický SHNUS má určité technologické nevýhody. Rýchlosť otáčania jeho osí sa mení v procese pohybu. V tomto prípade môže hnaný hriadeľ zrýchľovať a spomaľovať rovnakou rýchlosťou ako hnací hriadeľ. To vedie k zrýchlenému opotrebovaniu mechanizmu a tiež vytvára dodatočné zaťaženie zadnej nápravy. Okrem toho je činnosť pántu sprevádzaná vibráciami. Účel hnacej sústavy môže plniť most vybavený CV kĺbmi (vpredu a vzadu). Podobné systémy už dnes využívajú niektoré SUV. Kĺb CV môže byť tiež vybavený kardanom z automobilu VAZ-2107 a ďalšími „klasikami“. Súpravy na opravu sú k dispozícii na predaj.

Použitie kĺbu CV umožňuje odstrániť nedostatky, ktoré sú vlastné klasickému krížu. Rýchlosť otáčania hriadeľa sa vyrovná, vibrácie zmiznú, CV po oprave nevyžaduje vyváženie, uhol prenosu krútiaceho momentu sa zvýši na 17.

Kde je možné použiť otočné?

Rozsah takýchto štruktúr závisí od ich typu. V praxi závisí použitie jedného alebo druhého závesu od stupňa voľnosti (počet nezávislých parametrov). Systémy komplexného typu majú tri takéto parametre pre rotáciu a tri pre pohyb. Čím vyššia je táto hodnota pántu, tým viac možností máte k dispozícii.

Jednoduché cylindrické pánty sú v každodennom živote veľmi bežné. Tento typ spojenia konštrukčných prvkov je neodmysliteľnou súčasťou nožníc, klieští, miešačiek a iných dvierok uvedených vyššie majú tento prvok vo svojom dizajne.

Guľový kĺb je dobre zastúpený v automobilovom priemysle a iných oblastiach, kde je potrebné prenášať výkon z jedného hriadeľa na rôzne časti zariadení.

Kardanové hriadele majú rovnaký rozsah ako predchádzajúci dizajn. Používajú sa vtedy, keď je potrebné preniesť sily medzi prvkami, ktoré medzi sebou zvierajú uhol.

Kĺby CV sú neoddeliteľnou súčasťou vozidiel s pohonom predných kolies.

Mazivá používané pre otočné kĺby

• Na báze lítia. Spoľahlivé husté mazivá s vysokými retenčnými vlastnosťami. Znížte zaťaženie uzlových spojení až desaťkrát. Neutralizuje prach a je kompatibilný s takmer všetkými živicovými materiálmi obuvi. Nevýhodou je, že majú slabú ochranu proti korózii a napadnú niektoré plasty.
• Na báze disulfidu molybdénu. Mazivá s dlhou životnosťou až stotisíc kilometrov. Vynikajúce mazacie a antikorózne vlastnosti. Neničí plast. Nevýhodou je, že keď vlhkosť vstúpi, mazivo stráca svoje vlastnosti.
• Na báze bária. Dobré mazivá s výhodami disulfidu lítneho molybdénu. Tiež sa nebojí vlhkosti. Nevýhodou je zničenie pri nízkych teplotách a vysoká cena.

Príloha b (referenčný) výpočet nevyváženosti kardanového hriadeľa

Príloha B (informatívna)

A ešte zaujímavejšie: fotografické črty histórie automobilu UAZ-469

B.1 Nevyváženosť kardanového hriadeľa závisí od jeho hmotnosti, vôle pántov a mechanizmu zmeny dĺžky.

B.2 Nevyváženosť D, g cm, v priereze podpery prevodovky sa vypočíta podľa vzorcov: - pre hriadeľ bez mechanizmu na zmenu dĺžky

(str. 1)

– pre hriadeľ s mechanizmom na zmenu dĺžky

(B.2) kde m je hmotnosť kardanového hriadeľa na podperu, g; e je celkové posunutie osi hriadeľa v dôsledku axiálnych vôlí v závese medzi koncami kríža a dna ložísk a radiálnej vôle v spojení krížová hlava-kríž, cm; e je posunutie osi osi v dôsledku medzier v mechanizme na zmenu dĺžky, cm Hmotnosť m sa určí vážením na váhach umiestnených pod každou podperou vodorovnej osi. Celkové posunutie osi e, cm, sa vypočíta podľa vzorca (B.3)

kde H je axiálna vôľa v závese medzi koncami kríža a spodkami ložísk, cm;

D je vnútorný priemer ložiska pozdĺž ihiel, cm; D je priemer priečneho hrdla, cm. Odsadenie osi e, cm, pre pohyblivý drážkový kĺb so stredom na vonkajšom alebo vnútornom priemere, e sa vypočíta podľa vzorca

(B.4) kde D je priemer štrbinového otvoru objímky, cm; D je priemer drážkovaného hriadeľa, pozri Poznámka: pre kardanový hriadeľ bez mechanizmu zmeny dĺžky e=0. Minimálna alebo maximálna nevyváženosť D sa vypočíta s prihliadnutím na tolerančné pole prvkov spojky kardanového hriadeľa.

Cardan: Prečo je to potrebné?

Aké problémy teda môžu nastať, ak chceme preniesť krútiaci moment z motora na kolesá? Na prvý pohľad je úloha celkom jednoduchá, no poďme sa na to pozrieť bližšie. Faktom je, že na rozdiel od motora a prevodovky majú kolesá spolu s odpružením určitý priebeh, čo znamená, že je jednoducho nemožné tieto uzly jednoducho spojiť. Inžinieri tento problém vyriešili prevodovkou.

Umožňuje prenášať rotáciu z jedného uzla do druhého, umiestneného v rôznych uhloch, ako aj vyrovnávať všetky ich vzájomné výkyvy bez toho, aby to ohrozilo prenášaný výkon. Toto je účelom prevodu.

Kľúčovým prvkom mechanizmu je takzvaný univerzálny kĺb, čo je najdômyselnejšie technické riešenie, ktoré vám aj mne umožňuje vychutnať si cestu autom.

Treba povedať, že kardany sa používajú v rôznych častiach stroja. V podstate ich samozrejme nájdeme v prevodovke, no okrem toho tento typ prevodovky súvisí so systémom riadenia.