§ 2. Карданные передачи

Карданной передачей называется механизм трансмиссии автомо- биля (трактора), предназначенный для передачи крутящего момента между агрегатами, оси валов которых не совпадают и могут изменять свое положение.

Коробка передач / (рис. 234) установлена на раме 6 автомобиля, а задний мост 4 подвешен к раме на упругих рессорах 5. При колеба- ниях нагрузки на автомобиль во время его движения положение задне- го моста относительно рамы и оси вторичного вала коробки передач постоянно изменяется. Следовательно, для того чтобы передать крутя- щий момент от вторичного вала коробки передач к валу заднего моста, необходим вал, меняющий свою длину и угол наклона относительно продольной оси автомобиля.

Карданная передача (в наиболее простом виде) состоит из кар- данных шарниров 2 и карданного вала 3. Карданные шарниры обеспе- чивают угловое перемещение карданного вала, а свободные шлицевые соединения вилок карданного шарнира с карданным валом — измене- ние расстояния между шарнирами.

Карданные шарниры подразделяются на полные и полукарданные. Полные карданные шарниры (рис. 234) имеют определенные оси ка- чания (допускают угол наклона а вала до 20—25 ), а полукарданные их не имеют (наклон вала несколько градусов в пределах компенсации монтажа перекосов рамы). Полные карданы делятся на асинхронные (неравной угловой скорости) и синхронные (равной угловой скорости).

Полукарданные шарниры могут быть упругими и жесткими. Упру- гий полукарданный шарнир передает крутящий момент под углом за счет деформации упругого (чаще резинового) элемента, а жесткий — благодаря зазорам шлицевого или зубчатого соединения. По числу шарниров на валу различают карданные передачи одинарные — кар- дан на одном конце вала — и двойные — с карданами на обоих концах.

Жесткий универсальный карданный шарнир с игольчатыми подшипниками (рис. 235, а) состоит из вилок 5, 9, кресто- вины 7, игольчатых подшипников 3, сальников 4. Стаканы 2 с игольча- тыми подшипниками надеваются на пальцы крестовины и уплотняются сальниками 4. Стаканы удерживаются в вилках стопорными кольцами или крышками /, привернутыми к ним винтами 10. Смазка карданного шарнира осуществляется через масленку 8 по внутренним сверлениям крестовины. Предохранительный клапан 6 служит для устранения излишнего давления масла в шарнире.

Рис. 234 Схема карданной передачи:

/ — коробка передач; 2 — карданный шарнир;

— карданныА вал; 4 — задинй ведущий мост; 5 — рессора; 6 — рама.

При равномерном вращении ведущей вилки 9 ведомая вилка 5 вращается неравномерно: за один оборот она дважды обгоня- ет ведущую вилку и дважды от- стает от нее. Для устранения неравномерности вращения и снижения инерционных нагрузок

Рис. 235. Карданные шарниры:

а — жесткий универсальный шарнир: / — крышка: 2 — стакан; Л —игольчатый подшипник: 4 — саль- ник; 5, 9 — вилкн; 6 — предохранительным клапан; 7 — крестовина; S — масленка; 10 — винт; б — карданный шарнир равных угловых скоростей: / — внутренняя полуось; 2— ведущая внлка; 3, 4 — шпнльки; 5 — ведомая вилка; 6 — наружная полуось; 7 — шарнкн; 8 — центральный шарик.

применяют два простых кардана, при этом обе вилки, установленные на карданном валу, должны располагаться в одной плоскости. В этих же целях карданные передачи перед сборкой подвергаются балан- сировке.

Карданные шарниры равных угловых скоростей используются в передних ведущих мостах автомобилей (ГАЗ-66 и др.). Карданный шарнир объединяет вилки 2 и 5 (рис. 235,6), четыре шари- ка 7 и центральный щарик 8. Вилка 2 — ведущая и составляет одно це- лое с внутренней полуосью 1. Ведомая вилка 5 откована вместе с на- ружной полуосью 6, на конце которой прикрепляется ступица колеса. Крутящий момент от вилки 2 к вилке 5 передается через шарики 7, ко- торые перемещаются по круговым желобам вилок.

Центральный шарик 8 служит для центрирования вилок и удержи- вается в неизменном положении шпильками 3 к 4. Частоты вращения вилок 2 и 5 одинаковы вследствие симметричности механизма.

В ряде карданных передач крутящий момент от коробки передач (или раздаточной коробки) к ведущим мостам осуществляется не од- ним карданным валом, а двумя, соединенными между собой промежу- точной опорой. В опоре, прикрепленной к раме, помещен вал, установ- ленный в шариковых подшипниках.

Промежуточная опора уменьшает длину карданного вала, повы- шает жесткость карданной передачи и ее надежность.

Размещение карданных валов на тракторах и автомобилях зави- сит от схемы трансмиссии, числа и расположения ведущих мостов.