Не важно, как и где установлены двигатель и коробка передач, к ведущим колесам тягу необходимо подводить с помощью приводных валов.
Учитывая, что приводные валы всегда перемещаются, они должны быть соединены через шарниры.
Карданный вал называется так из-за применения в его конструкции карданных шарниров (простейший из которых представлен на рисунке).
Карданный шарнир — очень древнее устройство. Состоит он из крестовины и двух подсоединенных к ней вилок, к которым, в свою очередь, подсоединены валы – ведущий и ведомый (рисунок 5.36).
В простейшем виде карданный шарнир недолговечен. Однако в современных автомобилях благодаря развитию технологий усложнилась конструкция крестовины. Рабочие поверхности теперь вращаются на игольчатых подшипниках, уменьшая потери на трение и увеличивая ресурс.
Рисунок 5.36 Простейшая карданная передача.
Если передача осуществляется через один карданный шарнир и ведущий вал вращается равномерно, то ведомый вал будет вращаться неравномерно – опережать ведущий вал и отставать от него на два оборота. В результате этого получается неравномерное вращение механизмов привода ведущих колес, что способствует увеличению износа механизмов и шин. Неравномерность вращения возрастает при увеличении угла между валами.
Для устранения этого недостатка применяют двойную карданную передачу, в которой на обоих концах вала устанавливают карданные шарниры. При установке вилок обоих карданных шарниров на валу в одной плоскости неравномерность вращения, создаваемая первым карданным шарниром, выровняется вторым карданным шарниром, и механизмы привода ведущих колес будут вращаться равномерно.
Рисунок 5.37 Крестовина карданного шарнира.
Если тягу от двигателя через коробку передач необходимо передать на задние ведущие колеса, то предельно допустимых углов отклонения карданных шарниров между задней осью и двигателем достаточно. А если автомобиль переднеприводный и передача тяги на колеса должна осуществляться даже при их повороте? Для выхода из сложившейся ситуации применяют шарниры равных угловых скоростей («ШРУС» или «граната» в простонародии).
Существует несколько конструкций шарниров равных угловых скоростей, однако самыми распространенными являются шариковый шарнир и трипод.
Шариковый шарнир (для примера представлен на рисунке 5.38) состоит из корпуса, который выполнен вместе с валом, обоймы с выборками с отверстием для подсоединения второго вала и сепаратора с шариками. Прикрыт весь механизм пыльником. Между обоймой и корпусом установлены шарики. При изменении угла между первым и вторым валом шарики внутри начинают перекатываться, передавая усилие от корпуса к обойме.
Примечание
Пыльник – гофрированный резиновый чехол, защищающий все элементы ШРУСа от попадания грязи, пыли и воды.
Рисунок 5.38 Шариковый шарнир равных угловых скоростей.
Шарнир равных угловых скоростей с триподом также состоит из корпуса, в котором находится шарнир с роликами. К корпусу подсоединен один вал, а в шарнир установлен второй вал.
Обычно для сочленения приводного вал с поворотным кулаком ведущего колеса и коробкой передач используются шарниры равные угловых скоростей обоих типов, описанные выше.
Преимуществом шарикового ШРУСа являются большие рабочие углы отклонения. Но данное преимущество достигается дорогой ценой, в прямом смысле этого выражения. Шариковые шарниры дороги в изготовлении и имеют относительно небольшой ресурс. Триподные ШРУСы, напротив, в изготовлении недороги, но и рабочие углы они могут выдержать небольшие, конечно, по сравнению с шариковыми. Вот и используют эту пару в приводе так, что триподный ШРУС соединяет приводной вал с коробкой передач, а шариковый – со ступицей колеса.
Полезно знать
Для нормальной работы любого шарнира равных угловых скоростей очень важно наличие смазки. Для ШРУСов используется специальный смазочный материал, закладываемый в корпус. Именно поэтому предельно важно следить за состоянием пыльников. Если они начинают трескаться — это прямая дорога на СТО или к себе в гараж, если руки знают, что делать. Но уж если все-таки момент был упущен или о состоянии пыльников банально забыли, ШРУСы напомнят о себе характерным треском при повороте автомобиля. С этого момента начинается обратный отсчет до поездки к мастеру.
Для получения сертификата, сохранения прогресса и дальнейшего обучения на нашем ресурсе рекомендуем войти или зарегистрироваться.
2 мегабайта.