Карданные валы транспортных средств (механические устройства)

Карданный вал представляет собой высокоскоростное вращающееся тело с низким уровнем подшипников, поэтому его динамическая балансировка имеет решающее значение. Обычно карданный вал перед отправкой с завода подвергается динамической балансировке и регулировке на балансировочном станке. У переднемоторных заднеприводных автомобилей это вал, передающий вращение трансмиссии на главный редуктор, который может иметь несколько узлов, кулак к кулаку. Его можно соединить с помощью универсальных шарниров.

Функция

Карданный вал является важным компонентом трансмиссии, который передает мощность на двигатель вместе с коробкой передач и ведущим мостом. Передается на колеса для генерации движущей силы автомобиля.

Приложение

Приводной вал специальных транспортных средств в основном используется в автоцистернах, бензовозах, бензовозах , ассенизаторских машинах, вакуумных грузовиках, пожарных машинах, машинах для мойки высокого давления, дорожных эвакуаторах, автовышках, мусоровозах и других моделях.

Состав

Приводной вал состоит из оси, телескопической втулки и универсального шарнира. Телескопическая втулка автоматически регулирует расстояние между коробкой передач и ведущим мостом. Универсальный шарнир обеспечивает изменение угла между выходным валом и входным валом ведущего моста и обеспечивает равнонаправленную передачу двух осей.

Универсальные соединения

Подвес является ключевым компонентом приводного вала автомобиля. Автомобиль – движущийся объект. В заднеприводном автомобиле двигатель, сцепление и трансмиссия смонтированы как единое целое на раме, а ведущий мост соединен с мостом посредством гибкой подвески. Рама соединена, и между ними существует расстояние, которое необходимо соединить. Неровная поверхность автомобиля в эксплуатации приводит к биению.

Общий универсальный шарнир состоит из поперечного вала, поперечного подшипника и фланцевой вилки. Универсальный шарнир является ключевым компонентом карданного вала автомобиля. В переднемоторных заднеприводных автомобилях вал карданного подвеса установлен между выходным валом трансмиссии и входным валом главного редуктора ведущего моста. В автомобилях с передним приводом с передним расположением двигателя приводной вал отсутствует, а карданный шарнир установлен на полуоси переднего моста, который отвечает как за движение, так и за рулевое управление между колесами. Биение на неровностях дорожного покрытия, изменение нагрузки или различия в монтажных положениях двух узлов могут привести к смещению выходного вала трансмиссии относительно угла и расстояния между входными валами главного редуктора ведущего моста. меняется, поэтому для решения этой проблемы используется устройство «переменной деформации». Проблема, отсюда и кардан.

В автомобиле с переднезаднеприводным (или полноприводным) двигателем из-за деформации подвески во время движения автомобиля первичным становится приводной вал. Между входным валом редуктора и выходным валом редуктора часто возникает относительное перемещение. трансмиссии (или раздаточной коробки) и, кроме того, эффективно избегать использования определенных механизмов или устройств. (невозможно добиться прямой передачи), должно быть устройство для достижения нормальной передачи мощности, чтобы появился карданный привод. Карданный привод должен иметь следующие характеристики:

а, чтобы гарантировать, что относительное положение двух осей, соединенных в пределах ожидаемого диапазона изменения, может быть надежной передачей мощности;

б, чтобы гарантировать, что две оси подключены к равномерной работе. Дополнительная нагрузка, вибрация и шум, вызванные углом карданного шарнира, должны находиться в пределах допустимого диапазона;

в. Эффективность передачи должна быть высокой и срок службы должен соответствовать. Длинная, простая конструкция, простая в изготовлении и обслуживании.

В случае автомобилей, поскольку выходная ось поперечно-осевого подвеса не вращается с той же скоростью относительно входной оси (под определенным углом). Для этого необходимо использовать двойные (или несколько) карданные передачи и располагать две вилки кардана, соединенные с карданным валом, в одной плоскости. И сделайте углы двух шарниров кардана равными. Это очень важно. Угол карданного шарнира должен быть рассчитан так, чтобы угол был минимизирован.

Расширительная втулка

Телескопическая втулка карданного вала традиционной конструкции имеет шлицевую втулку, приваренную к фланцевой вилке, и шлицевой вал, приваренный к трубке карданного вала. Новый карданный вал меняет традиционную конструкцию, приваривая шлицевую втулку к трубе карданного вала как единое целое.

Шлицевой вал и фланцевая вилка выполнены в виде одной детали. Прямоугольный зубчатый шлиец заменен коротким зубчатым шлицем с эвольвентой с большим углом давления, что увеличивает прочность и облегчает процесс экструзии для адаптации к высокому крутящему моменту. Требуют условия эксплуатации. Поверхности зубьев разжимной втулки и шлицевого вала полностью покрыты нейлоновым материалом, что не только повышает износостойкость и самосмазывающиеся свойства, но и обеспечивает высокую степень защиты от износа. Уменьшение повреждения карданного вала ударной нагрузкой и улучшенная амортизация.

Приводной вал защищен трубчатой ​​уплотнительной втулкой снаружи фланцевого шлицевого вала с двумя уплотнениями из полиуретановой резины на конце втулки. Благодаря сальнику компенсационная втулка образует полностью герметичное пространство внутри втулки, так что шлицевой вал расширения не подвергается эрозии внешним песком и пылью, что не только пыленепроницаемо, но и имеет то преимущество, что оно пыленепроницаемо. Антикоррозийная. Таким образом, однократное нанесение смазки на шлицевой вал и втулку во время сборки может полностью удовлетворить требования использования без необходимости смазки смазочных ниппелей. Сокращенное содержание обслуживания.

Втулка

Он предназначен для уменьшения трения и износа при движении вала, его основное назначение такое же, как и у подшипников, и он относительно недорог. Они имеют более высокое сопротивление трению, поэтому используются только в некоторых деталях. Большинство втулок изготовлены из меди, но доступны также пластиковые втулки. Втулка размещена между валом и опорой и настолько близко к опоре, что вращаться на втулке может только вал. При сборке вала и втулки между ними добавляется смазка, чтобы уменьшить трение, вызванное их вращением.

Типы

По гибкости

Карданные валы можно классифицировать по-разному в зависимости от их важного компонента — кардана. Если в соответствии с универсальным шарниром в направлении кручения, имеется ли очевидная эластичность, его можно разделить на жесткий карданный вал и гибкий карданный вал.

1. жесткий кардан: передача мощности посредством шарнирного соединения деталей.
2. Гибкий универсальный шарнир: для передачи мощности используются эластичные детали, обладающие амортизирующим демпфирующим эффектом.

По угловой скорости

Жесткие универсальные шарниры можно разделить на неравноскоростные универсальные шарниры (например, поперечно-осевые универсальные шарниры), квазиравноскоростные универсальные шарниры (например, сдвоенные универсальные шарниры, трехштифтовые универсальные шарниры) и жесткие универсальные шарниры. Осевые универсальные шарниры) и универсальные шарниры постоянной скорости (например, универсальные шарниры с шариковым сепаратором, универсальные шарниры с шаровой вилкой). Постоянная и неравная скорость, с точки зрения того, одинакова ли угловая скорость вращения ведомого вала, когда они вращаются вместе с активным валом, и, конечно же, равная средняя скорость ведущего и ведомого валов.

1. Постоянная скорость карданных шарниров.

Подвес, у которого угловая скорость главной и ведомой осей равна даже при изменении угла между двумя осями, называется изотропным подвесом или изотропным подвесом. Их применяют в колесных передачах для рулевого управления ведущими мостами, отключения ведущих мостов и т. д. и в основном применяют для передачи мощности в автомобилях.

2. неравноскоростные универсальные шарниры.

Подвес, в котором угловая скорость ведущей и ведомой осей не одинакова при изменении угла между двумя осями, называется неравным подвесом, также называемым поперечным. Универсальные шарниры типа вала. Жесткий карданный вал с поперечным валом в автомобильной трансмиссии является наиболее широко используемым и имеет самую долгую историю. Когда автомобиль для заднего привода, часто поперечный карданный вал, часть полноценных автомобилей, также есть равная головка спидбола; когда машина заднеприводная. В переднеприводном седане часто используется изохронный кардан — изохронный кардан тоже является разновидностью приводного вала, но название другое. Обычно приводной вал представляет собой поперечный жесткий карданный вал. Жесткий универсальный шарнир с поперечным валом в основном используется для передачи изменения угла, как правило, с помощью фланцевой вилки, поперечного вала с игольчатым роликоподшипником в сборе, вилки универсального шарнира. Или скользящая вилка, вилка промежуточного соединения или вилка шлицевого вала, осевые крепления игольчатого подшипника и другие компоненты. Фланцевая вилка представляет собой фланцевую вилкообразную деталь, в которой обычно используются поковки из среднеуглеродистой стали или среднеуглеродистой стали, а также поковки из ковкого чугуна. Отливки в песчаные формы и прецизионные отливки из среднеуглеродистой стали или среднеуглеродистой легированной стали. Фланцевые вилки обычно имеют плоский фланец, но также и торцевой фланец с трапециевидными зубьями. Поперечный вал с игольчатыми подшипниками обычно состоит из четырех игольчатых подшипников, поперечного вала и смазочного ниппеля. Игольчатые роликоподшипники обычно состоят из нескольких иголок, камеры подшипника и многолопастного резинового сальника (некоторые с каркасом). В некоторых игольчатых роликоподшипниках также имеется круглая прокладка с масляной канавкой, нейлон, медь или другие материалы, основные. Используется для уменьшения осевого зазора универсального шарнира, улучшения качества динамической балансировки приводного вала. Вилка универсального шарнира представляет собой деталь вилочной формы, в которой обычно используются поковки из среднеуглеродистой стали или среднеуглеродистой легированной стали, а также детали прецизионного литья из среднеуглеродистой стали. Осевые крепления игольчатых роликоподшипников обычно представляют собой эластичные стопорные кольца (внутренние и внешние защелки) для отверстий (или валов) или зажимы подшипников, стопорные пластины, болты и т. д.

Динамика

Когда мы торгуем автомобилем, мы должны провести дорожное испытание, однако важно учитывать динамику автомобиля, так что же такое динамика автомобиля?

Динамика автомобиля – это процесс движения по прямой по хорошему дорожному покрытию, который можно определить соответственно продольными внешними силами. Ходовые качества дороги – это способность достигать необходимой средней скорости движения. Как мы видим из этого определения, дорога должна иметь хорошее покрытие, ровное или наклонное. Движение может проходить по прямой линии, а в качестве внешних факторов продольные силы могут использоваться для определения основы движения, что делает его способность достигать определенного уровня возможностей. Для спортивных способностей есть три основных показателя, такие как максимальная скорость автомобиля, время разгона и максимальный уклон подъема. Если транспортное средство, движущееся по ровной поверхности, может достичь максимальной скорости движения, мы называем ее максимальной скоростью. Что касается времени ускорения, которое обычно представляет собой время, необходимое для ускорения с места и время, необходимое для обгона и ускорения, это время указывает на способность автомобиля к ускорению. «t» обозначает время трогания с места, обычно на первой или второй передаче, и постепенного переключения передач. Время, за которое автомобиль проедет определенное заранее заданное расстояние. Это время, необходимое, чтобы начать с места. Время разгона при обгоне также можно выразить в «т», а самых больших автомобилей второго класса около 30 или 4. О полном разгоне свидетельствует время, проведенное на некоторых шоссе.

Использование и обслуживание

Чтобы обеспечить нормальную работу приводного вала, продлить срок его службы, при использовании следует обратить внимание на 1. Строго запрещать запуск автомобиля с высокоскоростной передачей. 2. Запрещается поднимать педаль сцепления. 3. Запрещается перегружать и превышать скорость автомобиля. 4. Карданный вал следует часто проверять. 5. Всегда проверяйте герметичность подвески приводного вала, не повреждена ли резиновая опора, не ослаблены ли соединительные детали приводного вала, не деформирован ли приводной вал. 6. Чтобы обеспечить динамическую балансировку приводного вала, следует постоянно следить за тем, чтобы балансировочный приварной выступ не был распаян. Новый приводной вал в сборе поставляется в комплекте. в самолете. При разборке приводного вала для ремонта монтажную маркировку следует нанести на компенсационную втулку и фланцевый вал, чтобы при повторной сборке сохранить исходное расположение сборки. 7. всегда следует заливать смазку для крестовины карданного шарнира, летом следует заливать смазку лития 3, зимой смазку лития 2 и смазку.

Поиск неисправностей

Проблемы износа

Повреждения, износ, деформация и потеря динамического баланса компонентов приводного вала могут вызвать в автомобиле необычные звуки и вибрации, которые могут быть серьезными. Это может привести к повреждению соответствующих деталей во время работы автомобиля. При движении автомобиля при трогании с места или ускорении раздается «гортанный» звук, а также возникает заметное ощущение расшатанности механизма, если он не «гортанный». Ослабление ведущей шестерни ведущего моста – это, очевидно, ослабление механизма приводного вала. Незакрепленные детали – это не что иное, как крестовина карданного шарнира или стальная чаша и фланцевая вилка, компенсационная втулка шлицевого вала и шлицевая втулка. Как правило, диаметр поперечного вала и отсутствие подшипника не должны превышать 0,13 мм, зазор зазора в зазоре между шлицевым валом и шлицевой втулкой не должен превышать. Если транспортное средство превышает предел эксплуатации, его следует отремонтировать или заменить.

Если шасси гудит при работающем автомобиле, и чем выше скорость, тем громче будет звук. Обычно это связано с износом крестовины и подшипника кардана, износом промежуточного подшипника карданного вала, повреждением промежуточного резинового подшипника или ослаблением подвески. Или из-за неправильного фиксированного положения вешалки.

1) Традиционный метод износа карданного вала в домашних условиях обычно включает в себя методы повторной сварки, втулок, точечной коррозии и т. д., но когда материал вала обработан только сталью 45 калибра (закаленной и отпущенной) с накладками, внутренние напряжения в сварном шве может произойти, что может привести к напряжениям при тяжелых нагрузках или высоких скоростях. В этом случае на уступе может возникнуть растрескивание или даже перелом, с которым сложно справиться, если используется отжиг для снятия напряжений, а обработка непроста. Длительное время цикла и высокие затраты на капитальный ремонт; Сварка чугуна также не идеальна, если вал изготовлен из HT200. Некоторые компании с более высокими технологиями ремонта используют щеточную металлизацию, лазерную сварку, микродуговую сварку и даже холодную сварку, которые часто требуют более высоких требований и больших затрат.

(2) новейшие методы ремонта для вышеуказанной технологии ремонта, в Европе, Америке, Японии и Корее предприятия менее распространены, развитые страны обычно используют полимерные композиты и нанотехнологии, полимерная технология может использоваться на месте для эффективного повышения эффективности обслуживания. и снизить затраты на техническое обслуживание и прочность ремонта, наиболее широко используемой из которых является технологическая система «Мегаватт». По сравнению с традиционными технологиями полимерные композиты обладают прочностью и твердостью, необходимыми металлам, но также обладают дегенеративными свойствами, которых нет у металлов. (переменная связь), а процессы «ремонт пресс-формы», «соответствие деталей» и «механическая обработка» гарантируют возможность ремонта максимального количества деталей. Подгонка по размерам ремонтных и сопрягаемых деталей; в то же время использование самого композитного материала обладает сочетанием устойчивости к давлению, сопротивлению изгибу, пластичности и т. д. Преимущество состоит в том, что он может эффективно поглощать воздействие внешних сил, значительно ослаблять и компенсировать радиальное воздействие подшипников на вал и избегайте зазора. Избегаются возможности и вторичного износа оборудования из-за увеличенного зазора.

Проблемы с балансировкой

Диагностика симптомов: Автомобиль 6×4 при большой нагрузке, особенно при движении по неровностям, иногда издает стук, следует обратить внимание на проверку балансировки задней оси. Если есть какие-либо помехи в карданном валу из-за смещения. Если шум увеличивается с увеличением скорости и вибрацией во время движения автомобиля, это обычно связано с разбалансировкой приводного вала. Эта вибрация наиболее заметна в кабине. Дисбаланс приводного вала должен измеряться при значении менее 100 г. см. Повреждать. Наиболее распространенными являются трещины картера сцепления и усталостные повреждения промежуточных резиновых подшипников.

Решение.

Подтяните передние колеса деревянными колодками и поддомкратьте средний и задний ведущие мосты с одной стороны автомобиля; заведите двигатель, включите высокую передачу и наблюдайте. Состояние вибрации карданного вала. Если колебания значительно увеличиваются при уменьшении скорости вращения, это означает, что приводной вал погнут или фланец искривлен.

Изгиб карданного вала – это изгиб трубы вала, в основном из-за перегрузки, вызванной автомобилем. Угольные машины из-за перегрузки, перевешивания, изгиба карданного вала, поломок чаще случаются. Например, некоторые автомобили плюс прицепы, тянущие более 60 тонн угля, приводной вал из-за перегрузки серьезно нависает над полом. Несмотря на то, что усиление промежуточной опоры приводного вала и повышает прочность фланцевой вилки, все равно случаются поломки.

После замены деталей карданного вала и рихтовки следует провести проверку балансировки и замер неравномерности должен соответствовать требованиям стандарта. Также следует детально проверить техническое состояние вилки карданного подвеса и подвески приводного вала, например, на предмет повреждений поперечного вала и роликов из-за неисправности установки. Ослабление и вибрация также могут вывести карданный вал из равновесия.