ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Общее устройство и схема карданного вала


Карданные валы и карданные передачи предназначены для передачи крутящего момента от источника механической и другой энергии к потребителю, как на стационарных установках, так и на подвижных средствах.

Крутящий момент возможно передавать под различными углами, причем, взаимное положение источника и потребителя может меняться в процессе работы на стационарных установках и в процессе движения транспортных средств.

Основные требования, предъявляемые к карданным валам и передачам:

  1. Передача крутящего момента от источника к потребителю без создания дополнительных нагрузок.
  2. Передача крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей между источником и потребителем независимо от изменения угла между ними.
  3. Бесшумность.

Основные области применения карданных передач

  1. Для автомобильного транспорта
    • легковые заднеприводные и полноприводные автомобили
    • коммерческий транспорт (автобусы, микроавтобусы, малотоннажные грузовики)
    • грузовой транспорт с большой грузоподъемностью (фуры, самосвалы)
    • спецтехника (снегоуборочные машины, трактора, автокраны, погрузчики)
    • квадроциклы
  2. Для железнодорожного транспорта.
  3. Для сельскохозяйственной техники.
  4. В авиационном и морском транспорте.
  5. В сталелитейной промышленности.
  6. В бумажном производстве.
  7. В приводах буровых установок.

Конструктивное отличие понятия «карданный вал» от понятия «карданная передача» заключается в том, что в устройстве карданного вала существуют две точки опоры (без промежуточной опоры), а схема карданной передачи может быть трехопорной (с одним подвесным подшипником в центре), четырехопорной (с двумя подвесными подшипниками), то есть карданная передача состоит из нескольких карданных валов.

Одной из разновидностей карданных валов является рулевой карданный вал. Рулевой вал передает крутящий момент от рулевого колеса через систему тяг и рычагов на колеса автомобиля. Данные валы ремонтопригодны, но балансировка для них не требуется, так как их скорость вращения минимальна.


Устройство и схема карданного вала

Основные элементы карданного вала:

  • труба карданная
  • шарнирный узел (передает крутящий момент с изменяющимся углом), который состоит из:
      • вилка приварная
      • шлицевое соединение (передает крутящий момент с изменением длины)

Для карданной передачи к вышеуказанным элементам добавляется:

  • комплект под подвесной подшипник
  • подвесной подшипник

Еще информация по теме:

Требуется ремонт кардана? Мы поможем.

Назад

Что такое карданная передача в устройстве трансмиссии автомобиля

Автомобильная трансмиссия, независимо от типа и конструктивных особенностей, обычно имеет в своем устройстве карданную передачу. Карданная передача – это устройство, которое предназначено для того, чтобы передать крутящий момент между валами, которые располагаются под углом по отношению друг к другу.

Карданная передача в устройстве автомобиля обычно применяется в трансмиссии. Также указанная передача используется в конструкции рулевого управления. Давайте рассмотрим данное устройство более подробно.  

Содержание статьи

Виды карданных передач, назначение, особенности

Итак, как уже было сказано, карданные передачи нужны для передачи крутящего момента. При этом нужно учитывать, что угол между двумя валами (ведущий и ведомый вал) может меняться в процессе работы. Именно по этой причине использовано подобное карданное соединение.

При помощи карданной передачи в трансмиссии могут быть соединены: ДВС и КПП, КПП и главная передача, раздаточная коробка (раздатка) и главная передача, дифференциал и ведущие колеса автомобиля.

В основе карданной передачи лежит карданный шарнир. Такой шарнир может отличаться по конструкции, благодаря чему карданные передачи делятся на:

  • Карданная передача, где использован шарнир неравных угловых скоростей;
  • Передача с шарниром равных угловых скоростей;
  • Передача, где используется полукарданный упругий шарнир;
  • Передача с жестким полукарданным шарниром;

При этом следует отметить, что последний тип (карданная передача с полукарданным жестким шарниром) на автомобилях не используется,  так как в данном случае решение недостаточно надежно и не отвечает ряду требований.

  • Что касается карданной передачи с шарниром неравных угловых скоростей, такая передача в быту часто называется кардан. Указанный тип обычно используется в устройстве авто с задним приводом, а также полноприводных машин.  

Карданная передача имеет шарниры неравных угловых скоростей, которые размещены на карданных валах. Еще определенные особенности могут стать причиной использования дополнительной промежуточной опоры. Также добавим, что на концах карданной передачи устанавливаются особые соединительные устройства.

Если говорить об устройстве, шарнир неравных угловых скоростей по конструкции имеет две соединенные вилки, которые располагаются под углом 90 градусов относительно друг друга, а также крестовину кардана, элементы фиксации.  

Карданная крестовина вращается в специальных подшипниках игольчатого типа, которые стоят в проушинах вилок.  Данные подшипники имеют смазку, которая закладывается в них еще на этапе изготовления. В рамках эксплуатации обновить смазку не получится, так как подшипник необслуживаемый. 

Данный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что устройство передает крутящий момент циклически. Другими словами, происходит неравномерная передача момента. В двух словах, совершая один оборот, ведомый вал два раза обгоняет и дважды отстает от ведущего.

Чтобы компенсировать неравномерность вращения, карданная передача получает, как минимум, 2 шарнира, которые стоят по одному на каждой стороне кардана (карданного вала), а вилки шарниров, которые расположены друг напротив друга, находятся в единой плоскости.

Еще отметим, что карданная передача может иметь как один, так и два карданных вала. Использование одного или нескольких валов будет зависеть от расстояния передачи крутящего момента. Если валов два, тогда один вал является промежуточным, а второй задним валом.

Также в том месте, где соединены валы, для дополнительной фиксации и прочности используется промежуточная опора. Указанная опора присоединяется к кузову машины или к раме, если автомобиль имеет рамную конструкцию. Еще для того, чтобы компенсировать изменения длины, которые возникают во время работы карданной передачи, один из валов имеет шлицы, чтобы реализовать шлицевое соединение.

Сама карданная передача присоединяется к другим  элементам трансмиссии при помощи соединительных муфт. Также для соединения может быть использован фланец и другие подобные элементы.

  • Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей (ШРУС, в быту граната) обычно используется в устройстве трансмиссии авто с передним приводом. В этом случае передача соединяет дифференциал и ступицу ведущего колеса.

Такая передача имеет два шарнира равных угловых скоростей, которые соединены приводным валом. Тот шарнир, который расположен ближе к КПП и дифференциалу, называется внутренним (внутренний ШРУС), а второй имеет название внешнего шарнира (наружный ШРУС).

Также указанный тип карданной передачи, где использован ШРУС, может быть использован на заднеприводных и полноприводных авто. Такое решение позволяет снизить шум во время работы передачи, также наблюдается уменьшение вибраций. Простыми словами, шарнир неравных угловых скоростей заменяется на ШРУС, который является более технологичным устройством.

Указанный шарнир равных угловых скоростей позволяет добиться эффективной передачи крутящего момента от ведущего на ведомый вал с постоянной угловой скорость, а также независимо от того угла, на который наклоняются сами валы. Для машин с передним приводом чаще всего используется  шариковый ШРУС.

Если говорить об устройстве, в двух словах, шарнир равных угловых скоростей является обоймой, которая размещена в корпусе. Между обоймой и корпусом находятся шарики, что позволяет реализовать движение. Корпус получает внутреннюю сферическую форму, также в корпусе и обойме имеются канавки. По этим канавкам осуществляют движение шарики.

Особенностью данной конструкции является равномерная передача крутящего момента от ведущего вала на ведомый вал с учетом изменяющегося угла. Также в конструкции использован сепаратор, который нужен для фиксации шариков ШРУС в заданном положении.

На этапе изготовления в ШРУС закладывают молибденовую смазку. Чтобы защитить конструкцию от попадания грязи, воды и т.п., на шарнир дополнительно ставится специальный пыльник.

  • Третьим типом карданных передач, которые используются в авто, является передача с полукарданным упругим шарниром. Такой упругий шарнир отвечает за то, чтобы передавать крутящий момент между двумя валами, которые расположены расположенными под небольшим углом по отношению друг к другу.

В основе лежит принцип деформации упругого звена. Например, данное соединение может представлять собой упругую муфту. Муфта является предварительно сжатым шестигранным упругим элементом, при этом с обеих сторон закреплены фланцы как ведущего вала, так и ведомого.

Подведем итоги

Как видно, существует несколько типов карданных передач, которые используются в устройстве трансмиссии автомобиля.  При этом среди описанных выше видов наиболее активно используются карданные передачи с шарниром неравных угловых скоростей, а также передача с шарниром равных угловых скоростей ШРУС.

Напоследок отметим, что в современных авто именно ШРУС можно встретить как в устройстве переднеприводных автомобилей, так и в устройстве машин с полным приводом. Дело в том, что такая карданная передача является оптимальным решением по сравнению с аналогами.

Читайте также

Назначение и особенности карданной передачи. Карданная передача с одним валом. Шарниры равных и неравных угловых скоростей. Требования, предъявляемые к карданным передачам. Контрольная работа

Модуль предназначен для контроля знаний по теме: «Устройство автомобильной трансмиссии», содержит текстовые материалы, звуковые файлы и изображения и включает в себя следующие задания: «Назначение и особенности карданной передачи», «Карданная передача с одним валом», «Шарниры равных и неравных угловых скоростей» и «Требования, предъявляемые к карданным передачам»

Категория пользователей
Обучаемый, Преподаватель

Контактное время
30 минут

Интерактивность
Высокая

Дисциплины
Тематика среднего профессионального образования / Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования / Автомобили и тракторы / Трансмиссии / Карданные передачи и промежуточные соединения ведущих мостов

Уровень образования
Профессионально-техническая подготовка, повышение квалификации

Статус
Завершенный вариант (готовый, окончательный)

Тип ИР сферы образования
информационный модуль

Ключевые слова
Назначение и особенности

Автор

Беляев Михаил Борисович

Издатель

ИНФОСТУДИЯ ЭКОН ЗАО

Закрытое акционерное общество «ИНФОСТУДИЯ ЭКОН»

Россия, 109028, Москва, 3/12, Б. Трехсвятительский пер.,

Тел. - +7-495-916-8930, +7-495-917-3755
Сайт - http://www.infostudio.ru
Эл. почта - eс[email protected]

Правообладатель

Министерство образования и науки России Федеральный орган исполнительной власти

Министерство образования и науки России

Россия, 125993, Москва, Тверская ул., 11

Тел. - +7-495-629-7062
Сайт - http://www.mon.gov.ru

Внимание! Для воспроизведения модуля необходимо установить на компьютере проигрыватель ресурсов.

Характеристики информационного ресурса

Тип используемых данных:
application/xml, text/javascript, image/png, text/html, image/jpeg, audio/mpeg

Объем цифрового ИР
3 400 407 байт

Проигрыватель
OMS-player версии от 2.0

Категория модифицируемости компьютерного ИР
открытый

Признак платности
бесплатный

Наличие ограничений по использованию
есть ограничения

Рубрикация

Ступени образования
Среднее профессиональное образование

Целевое назначение
Учебное

Тип ресурса
Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС)

Классы общеобразовательной школы

Уровень образовательного стандарта
Федеральный

Характер обучения

Требования, предъявляемые к автомобильным карданным передачам

Механизмы трансмиссии современного автомобиля крепятся непосредственно к раме или кузову или подвешиваются к ним на упругих элементах. Для связи между этими механизмами, валы ко­торых могут быть расположены в разных плоскостях и, кроме того, могут менять свое положение при движении автомобиля, необхо­димо иметь такой механизм, который, не меняя передаточного отношения, допускал бы передачу крутящего момента между валами, расположенными под постоянными или переменными углами. Таким механизмом в трансмиссии автомобиля является карданная передача.

Карданная передача служит также для компенсации несоосности валов между закрепленными на раме агрегатами. Карданные передачи используют для связи двигателя с коробкой передач при ее раздельной установке, для соединения коробки передач с раздаточной коробкой и последней с ведущими мостами (передними и задними), для привода ведущих колес при их независимой подвеске, для привода ведущих и управляемых колес и привода вспомогательного и специального оборудования (лебедки, самосвальных механизмов и т. п.).

В зависимости от назначения карданной передачи она или постоянно работает при движении автомобиля или включается при необходимости (например, карданные передачи передних ведущих мостов, для привода лебедок и т. п.). Условия работы карданных передач и требования к ним различны и зависят от того, для привода каких механизмов трансмиссии использованы передачи. К основным специфическим требованиям, которые необходимо учитывать при проектировании карданных передач, относятся следующие:

  1. Углы наклона карданных валов должны быть по возможности минимальными, так как при этом карданная передача будет работать с более высоким к.п.д. и с меньшей неравномерностью вращения валов (при отсутствии условий, обеспечивающих синхронность вращения). Однако назначение очень малых углов нежелательно, особенно для карданов с игольчатыми подшипниками, так как это вызывает бринеллирование последних.

  2. Динамические нагрузки, вызванные неравномерностью вращения и несбалансированностью вала, особенно для карданных передач, работающих с высоким числом оборотов, должны быть минимальными.

  3. Жесткость карданной передачи, являющейся одним из упругих звеньев трансмиссии, надо выбирать с учетом динамических характеристик всех элементов трансмиссии. Собственные частоты крутильных колебаний трансмиссии должны лежать вне эксплуата­ционных режимов автомобиля.

  4. Критические числа оборотов карданной передачи должны быть выше чисел оборотов максимально возможных по условиям эксплуатации.

  5. Трущиеся поверхности карданных шарниров и компенсирующие устройства (скользящие шлицевые соединения карданных валов, требующие смазки, следует хорошо защищать от вытекания смазки и от проникновения влаги, грязи и пыли.

При проектировании карданных передач многоприводных автомобилей желательна унификация узлов и деталей. Элементами карданной передачи являются: карданы, карданный вал (или валы), промежуточная опора и упругие муфты, начинающие распространяться в последнее время. Из этих элементов карданы и упругие муфты, отличающиеся большим разнообразием конструкций, в наибольшей степени влияют на характеристику карданной передачи.

Схема карданной передачи


Устройство карданных передач - примеры конструкций. Кардан автомобилей ГАЗ, ВАЗ и ЗИЛ

Конструкция карданной передачи короткобазного автомобиля

На рисунке 1 представлена карданная передача короткобазного автомобиля ограниченной проходимости.

Карданная передача одновальная, двухшарнирная, с карданами неравных угловых скоростей. Передача состоит из трубчатого карданного вала 8, к одному концу которого приварена вилка 9, а к другому концу наконечник 5 со шлицами. Наконечник соединен с подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой 4, приваренной к вилке 3 карданного шарнира. Такое подвижное шлицевое соединение называется компенсирующим устройством. Оно обеспечивает изменение длины карданной передачи при перемещении ведущего моста относительно коробки передач во время движения автомобиля. Шлицевое соединение смазывают через масленку. Оно уплотняется манжетой 6 и защищается от грязи резиновым гофрированным чехлом 7.

Рисунок 1 — Карданная передача короткобазного автомобиля

1, 3, 9, 10 — вилки; 2 — крестовина; 4 — втулка; 5 — наконечник; 6 — манжета; 7 — чехол; 8 — вал

Вилки 3 и 9 соединяются с вилками 1 и 10 карданных шарниров крестовинами 2 и игольчатыми подшипниками, которые смазываются через масленку в крестовине. Каждый подшипник состоит из стального стакана с иголками, закрепленного в проушине вилки и уплотненного манжетой для удержания смазочного материала и защиты от воды и грязи. Вилки 1 и 10 через свои фланцы болтами прикрепляются к фланцам, которые установлены на концах валов карданной и главной передач. При таком фланцевом креплении карданной передачи очень удобны ее монтаж и демонтаж на автомобиле.

Конструкция карданной передачи легкового автомобиля ГАЗ

В легковых автомобилях ГАЗ, имеющих удлинитель в коробке передач, применяют одновальную карданную передачу, двухшарнирную, с карданами неравных угловых скоростей.

Карданная передача (рисунок 2) включает в себя карданный вал 5 и два карданных шарнира. Вилка 3 карданного шарнира установлена подвижно в осевом направлении на шлицах вторичного вала 2 коробки передач 1, что компенсирует изменение расстояния между коробкой передач и задним ведущим мостом при движении автомобиля.

Рисунок 2 — Карданная передача легковых автомобилей ГАЗ

1 — коробка передач; 2 — вторичный вал; 3, 4, 7, 9 — вилки; 5 — карданный вал; 6 — балансировочная пластина; 8 — крестовина; 10 — игольчатый подшипник

Другая вилка 4 карданного шарнира приварена к стальному трубчатому карданному валу 5. К другому концу карданного вала также приварена вилка 7, которая соединяется с вилкой 9 крестовиной 8 с игольчатыми подшипниками 10. Вилка 9 связана с валом главной передачи заднего ведущего моста.

Для уменьшения вибраций карданной передачи, возникающих при движении автомобиля, к карданному валу привариваются в определенных местах балансировочные пластины 6, уменьшающие его дисбаланс.

Конструкция карданных передач грузовых автомобилей ЗИЛ

Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости показана на рисунке 3. Карданная передача двухвальная, трехшарнирная, с карданными шарнирами неравных угловых скоростей.

Передача включает основной 6 и промежуточный 1 карданные валы, соединенные между собой, с коробкой передач и задним мостом карданными шарнирами 5, промежуточную опору 3 и компенсирующее устройство 10.

Рисунок 3 — Карданная передача грузовых автомобилей ЗИЛ ограниченной проходимости

1, 6 — карданные валы; 2 — втулка; 3 — промежуточная опора; 4 — кронштейн; 5 — карданный шарнир; 7 — обойма; 8 — подшипник; 9 — крышка; 10 — компенсирующее устройство

Промежуточная опора представляет собой шариковый подшипник 8, установленный на промежуточном

Кардан: устройство, принцип работы, классификация

Сегодня без карданного вала не сможет обойтись ни одна конструкция полноприводного или заднеприводного автомобиля. Он выполняет простую, но очень значимую задачу – передает крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на передние или задние колеса.

Кардан был придуман и сконструирован еще в XVI веке, но применять его начали только после масштабного производства новых автомобилей. Стоит отметить, что пионером в испытании и внедрении, стал французский автомобильный концерт Renault.

Что такое карданный вал и для чего он нужен?

Карданный вал (КВ) – это механическое устройство, передающее крутящий момент от раздаточной коробки или коробки передач на ведущие оси автомобиля. По сути, без этого полезного устройства, невозможно было бы создать полноприводный автомобиль.

Расположения карданных валов

Как было указано выше, впервые кардан применили на автомобилях марки Рено. Создателем транспортных средств являлся конструктор по имени Луи Рено. После установки передачи, получилось решить ряд важных задач:

  1. Мягкая передача крутящего момента – изначально, механическое устройство позволило без проблем обеспечить передачу крутящего момента от коробки к задним колесам, при перемене углов между валами. На тот момент это было очень важное открытие, так как на неровной дороге, автомобиль подвергался сильнейшим вибрациям.
  2. Плавность хода – первые машины не отличались плавностью хода, особенно по ухабам и неровностям. Мягкая передача крутящего момента, позволил максимально эффективно передавать тягу к заднему мосту, обеспечивая тем самым плавное движение.

Хотя с момента первых конструкций прошло много времени, сам механизм сильно изменился, его главные задачи не поменялись. Спустя почти столетие, механизм кардана усовершенствовали, и сегодня он зависит не только от типа авто, но и его предназначения.

Карданный вал (КВ) применяется не только при конструировании ходовой части авто. Конструкция настолько универсальная, что может применяться в различных сферах деятельности человека. Например, при конструировании рулевого привода с регулировкой.

Банальным примером конструкции является головка ручного инструмента, которая может поворачиваться под углом и позволяет крутить гайки и болты в труднодоступных местах. Любая механическая конструкция, где нужно передать крутящий момент под определенными углами, использует кардан, как наиболее удобное средство.

Устройство и принцип работы карданной передачи

Классическая карданная передача сильно изменилась и имеет отличительные черты. Принято выделять четыре основных элемента конструкции:

  1. Центральная труба – или на техническом языке «центральный вал». Это конструкция полой трубы из крепкого металлического сплава.
  2. Крестовины и наконечники – это специальное приспособление, изготовленное в виде креста, которое отвечает за контроль вращающихся элементов кардана. Простыми словами, крестовина контролирует углы переменного наклона, которые не должны быть в диапазоне от 0 до 20 градусов.
  3. Вилка – это промежуточное соединение, между основным валом и промежуточным. Прямая функция — это компенсация расстояния по высоте межу валами, когда автомобиль передвигается по ухабам и ямам.
  4. Промежуточный подшипник – это очень важный элемент конструкции, который поддерживает основной вал, при этом позволяет ему вращаться в необходимом направлении. В зависимости от типа кардана, промежуточных подшипников может быть два и более.

Это основные элементы устройства передачи. Конечно, кроме них существует много дополнительных механизмов – различные крепления, подвижные фланцы, уплотнители, защитные муфты и прочее.

Устройство карданной передачи

Конструкция передачи не сложная. В большинстве случаев, механизм крепится при помощи шлицевого соединения к коробке передач (при этом неважно какой, автоматической или механической). Каждая коробка передач имеет на своем подвижном конце отверстия с внутренними креплениями. Механизм работы шлицов сконструировано таким образом, чтобы они могли смещаться при движении машины.

Дальше устанавливается подшипник КВ, который крепится к кузову автомобиля при помощи специального кронштейна. Он служит дополнительным креплением и исключает смещение механизма при нагрузках и езде. К вилке КВ крепится крестовина с игольчатыми или другими подшипниками. Эта конструкция позволяет правильно передавать крутящий момент при различных изгибах кардана.

Когда водитель включает передачу и нажимает на газ, крутящий момент переходит на скользящую вилку и дальше поступает через крестообразный шарнир к главной передачи и колесам. Наиболее продуктивными являются углы шарнира от 0 до 20 градусов. Если по причине неисправности, происходит отклонение, может начаться сильный износ всего механизма или поломка. Наглядно принцип работы показан на видео, ниже.

Классификация карданов

В конструкции современных авто используется несколько видов карданных валов. Они могут отличаться не только от производителя, но и типа автомобиля. На некоторых одинаковых моделях могут устанавливать разные типы передач.

В зависимости от конструкции карданные передачи могут быть:

  1. Одновальные – более мощный тип, часто устанавливают на полноприводные или заднеприводные автомобили. Такой механизм позволяет максимально быстро передать крутящий момент на колеса.
  2. Многовальные — это более сложный, но хрупкий механизм, который присутствует на большинстве легковых переднеприводных авто. Дополнительно к основному валу, добавляется промежуточный (где и нужен подшипник).
Работа многовальной карданной передачи

По количеству опор валов бывают следующие виды:

  1. Двухопорные – не имеют подвесного подшипника, крепится на грузовые автомобили или полноприводные транспортные средства.
  2. Трехопорные – имеют один подшипник, который соединяет промежуточный вал и основной. Применяется для большинства автомобилей.
  3. Четырехопорные – имеют несколько промежуточных валов, соединенных двумя подшипниками. Редкая разновидность, устанавливается на некоторых джипах марки Lexus и Chrysler.

По особенностям конструкции можно выделить следующие модели:

  1. С шарниром НУС (неравных угловых скоростей) – стандартная схема, устанавливаемая на большинстве авто с задним приводом колес.
  2. ШРУС – современная карданная передача, которая сохраняет равность угловых скоростей.
  3. Упругие полукарданные шарниры.
  4. Жесткие полукарданные шарниры.

На большинство современных переднеприводных авто, устанавливается кардан типа ШРУС. Он более удобен и менее подвержен вибрациям, что имеет важное значение для легковых машин. Однако, такая система и более сложная, она не дешевая в обслуживании и при неправильном уходе может легко сломаться.

Основные неисправности, их признаки

Самым прочным механизмом в конструкции является сам вал. Его отливают из крепкого сплава, который способен выдерживать предельные нагрузки. Поэтому нужно сильно постараться, чтобы повредить его. Как правило, это механические повреждения при ДТП.

В целом основные неисправности можно разделить на несколько видов:

  1. Вибрация – при трогании с места или в движении могут возникать сильные или слабые вибрации. Это первый признак повреждения подшипников крестовины. Также, проблема может говорить о неправильной балансировке вала, такое случается после его механического повреждения.
  2. Стук – характерный стук при движении с места, будет означать, что болты крепления или шлицы износились. В таком случае, лучше всего сразу обратиться на СТО, дабы проверить целостность соединения.
  3. Течь масла – можно обнаружить небольшие масляные капельки в местах расположение подшипников и сальников.
  4. Скрипы – они могут появляться в момент нажатия педали газа. В большинстве случаев, скрипы могут быть связаны с неисправностями шарниров. С появлением коррозии, крестовины может заклинивать, что приводит к повреждению подшипника.
  5. Неисправность подвижного подшипника – выявить проблему можно по характерному шуршанию в области движущей части вала. При нормальной работе, механизм не должен издавать никаких звуков, все движения плавные. Если слышно шуршание, скорей всего выходит из строя подшипник. Проблема решается только полной заменой неисправной части.

В редких случаях, когда происходит механическое повреждение основного вала, сильная вибрация может исходить из-за его неправильной геометрии. Некоторые умельцы, рекомендуют вручную исправить геометрию трубы, но это неверное решение, которое может привести к быстрому износу всей конструкции. Лучшим решением будет полная замена поврежденных элементов.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом кардана, является его способность выдерживать предельные нагрузки и передавать крутящий момент. Его конструкция позволяет исключить почти все вибрации автомобиля передвигающегося по неровностям, не говоря уже о хорошей трассе.

Конечно, КВ обладает и рядом минусов. К основным недостаткам можно отнести:

  1. Большая масса –  прибавляет лишние килограммы автомобилю, снижая его скоростные характеристики.
  2. Громоздкость – карданный вал габаритная механическая конструкция, для которой приходится создавать отдельное пространство под днищем транспортного средства, что влияет на клиренс.

Стоит отметить, что первые модификации карданной передачи имели еще один отличительный минус – шум и вибрации. Но сегодня, современные звукоизолирующие материалы, позволяют избавиться от посторонних шумов и небольших вибраций при нормальной работе передачи.

Заключение

Стандартный кардан имеет ряд технологических недоработок. К ним можно отнести быстрый механический износ деталей. Это происходит из-за изменения скорости вращения валов по ходу движения автомобиля. В целом, развитие карданных валов с каждым годом более заметно. Уже сегодня начали появляться модификации, которые объединяют в себе обычный вал и ШРУСы. Такие системы, начали устанавливать на дорогие внедорожники, а классические модели уходят потихоньку в прошлое!

Карданная передача. Назначение и общее устройство

Видео: Что такое карданная передача? Принцип работы, строение и основные неисправности. Разборка, сборка. Карданная передача, полуоси, ШРУС

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки передач или от раздаточной коробки к ведущему мосту автомобиля при изменяющихся углах между валами этих агрегатов. Такая передача нужна потому, что угол наклона карданного вала, соединяющего ведущий мост с коробкой передач или с раздаточной коробкой, во время движения автомобиля изменяется, так как ведущий мост прикреплен к раме автомобиля на рессорах и может относительно нее перемещаться.

Состоит карданная передача из карданов (карданных шарниров) и валов. Кардан является основным механизмом, который передает крутящий момент от одного вала к другому.

Основные части кардана: крестовина 16 и две вилки 7 и 15 с проушинами. Шипы 17 крестовины входят в проушины вилок и закрепляются в них шарнирно при помощи стальных стаканов 9 с игольчатыми подшипниками 10, защищаемых от проникновения грязи и утечки смазки сальниками 13. Смазываются подшипники через масленку 8, от которой масло к подшипникам подается по каналу 19, просверленному в крестовине. Для устранения чрезмерного давления смазки в крестовине установлен предохранительный клапан 18.

Рис. Устройство кардана: 1 — карданный вал; 2 — крышка сальника; 3 — сальник; 4 — шлицевый наконечник вала; 5 — шайбы сальника; 6 — масленка скользящей вилки кардана; 7 и 15 — вилки; 8 — масленка крестовины; 9 — стакан игольчатого подшипника; 10 — игольчатый подшипник; 11 — опорное кольцо подшипника; 12 — корпус подшипника; 13 — сальник; 14 — корпус сальника; 16 — крестовина; 17 — шип; 18 — предохранительный клапан; 19 — канал для масла; 20 — пластина крепления стакана подшипника; 21 — стопорная пластина; 22 — стяжной хомутик; 23 — резиновый гофрированный чехол

Крестовина кардана может свободно поворачиваться на некоторый угол относительно вилки одного вала, а вилка другого вала также может поворачиваться относительно крестовины.

Шлицевое соединение одной из вилок кардана с валом образует скользящее соединение, вследствие чего длина карданной передачи может изменяться при взаимных перемещениях коробки передач (раздатючной коробки) и ведущего моста.

Для уменьшения трения шлицевое соединение смазывается, через масленку 6.

Шлицевое соединение предохраняется от грязи и утечки смазки сальником 3 с крышкой 2. Для этой же цели используется резиновый гофрированный чехол 23, закрепляемый на карданном валу и подвижной вилке кардана стяжными хомутиками 22.

В карданной передаче, включающей только один кардан, скорость вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего непостоянна. Эта неравномерность резко возрастает с увеличением угла между ведомым и ведущим валами. Во избежание неравномерности вращения в автомобилях применяют двойную карданную передачу, т.е. вал с двумя карданами. В такой передаче при условии установки вилок обоих карданов на валу в одной плоскости неравномерность вращения, создаваемая первым карданом, выравнивается вторым карданом.

Для обеспечения равномерности вращения валов скользящие вилки карданов при сборке должны устанавливаться так, чтобы стрелки, имеющиеся на валах и вилках, находились в одной плоскости. Собранные карданные валы при помощи болтов крепятся фланцами вилок к фланцам валов коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов.

Карданные валы изготавливаются трубчатыми с наваренными на концах наконечниками, на одном из которых имеются шлицы, а на другом — вилка кардана.

Карданная передача автомобиля – назначение, виды и схемы

  Автомобильная карданная передача нужна для передачи специального крутящего момента между автовалами, которые расположены под определенным углом. В машине карданная передача является элементом автомобильной трансмиссии и самого рулевого управления.
 Карданная передача объединяет определенные элементы трансмиссионной системы:

 - автодвигатель и КПП;

 - КПП и раздаточная коробка;

 - КПП и главная передача;

 - автомобильная раздаточная коробка и главная передача;

 - сам дифференциал и ведущие колеса автомобиля.

 Самым главным элементом карданной передачи будет карданный шарнир. Типы карданных передач бывают разные:
карданная передача (КП) с шарниром неравных угловых скоростей;

КП с шарниром равных угловых скоростей;

КП с полукарданным упругим шарниром;

КП с полукарданным жестким шарниром.
 Стоит заметить, что автомобильная карданная передача с полукарданным  шарниром на машинах не применяется, по причине того, что ненадежна и не соответствует технологии.

 Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей
 Данная передача имеет определенное название – карданная передача. Водители называют ее еще кардан. Данный тип передачи используется часто на авто с задним приводом и машинах с полным приводом.

 Сама схема карданной передачи

 Шарнир неравных угловых скоростей соединяет две вилки, установленных под углом 80-90° друг к другу, крестовину и специальные элементы. Крестовина оборачивается в игольчатых подшипниках, установленных в вилках. Подшипники не обслуживаются, пластичная смазка изначально используется при сборке и в момент использования не переменчива.
 Оличительностью шарнира неравных угловых скоростей есть непростая (циклическая) передача самого крутящего момента, т.е. за 1 оборот ведомый вал 2 раза отстает и 2 раза перегоняет ведущий вал. Для компенсирования неровности переворачивания в карданной передаче используется не менее 2х шарниров, по 1 с каждой стороны карданного вала. Причем сами вилки разных шарниров расположены в единой плоскости.
 В автомобильной карданной передаче от того расстояния, на которое дается сам крутящий момент, используется 1 или 2 карданных вала. При двухвальной схеме первый вал называется промежуточный, второй – заднего карданного вала. Само место объединения валов фиксируется через промежуточную опору. Опора устанавливается к самому кузову автомобиля.
 Соединяется карданная передача с многими элементами автотрансмиссии через фланцы, муфты и другие крепежные изделия.
 Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей
 Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей используют в авто с приводом передним для объединения дифференциала и самой ступицы ведущего колеса.

 Карданная передача данного типа включает 2 шарнира равных угловых скоростей, объединенных приводным валом. Близкий к КПП (дифференциалу) шарнир называется внутренний, другой – внешний.

 Карданный шарнир равных угловых скоростей передает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с одинаковой угловой скоростью, вне зависимости от угла наклона валов. Самым используемым в автотрансмиссии  машины с передним приводом - это шариковый шарнир равных угловых скоростей.

 Схема шарнира равных угловых скоростей
 Сам корпус по сути сферический. Внутри корпуса располагается специальная обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся спецшарики. Такая конструкция передает равную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор держит шарики в специальном положении. Для защиты шарнира от плохих факторов внешней среды (кислорода, самой воды, пыли и грязи) на ШРУС используют специальный чехол от грязи – «пыльник».
  При производстве в шарнир равных угловых скоростей используется спецсмазка, изготовленная на основе дисульфида молибдена.
 Карданная передача с полукарданным упругим шарниром
 Полукарданный упругий шарнир делает передачу крутящего момента между 2мя валами, расположенными под маленьким углом, за счет деформации упругого звена.
 Схема полукарданного упругого шарнира
 Если у вас возникли вопросы - обратитесь к специалистам «АВТОмаркет Интерком».

Карданные передачи автомобилей - одновальные, двухвальные, многовальные. Назначение, типы, виды. Кардан на автомобилях высокой проходимости

Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь механизмов автомобиля, валы которых несоосны или расположены под углом.

Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов, взаимное положение которых может быть постоянным или меняться при движении автомобиля.

В зависимости от типа, компоновки и конструкции автомобиля карданная передача может передавать крутящий момент

  • от коробки передач к раздаточной коробке или к главной передаче ведущего моста;
  • от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мостов;
  • между главными передачами среднего и заднего ведущих мостов;
  • от полуосей к передним ведущим и управляемым колесам;
  • от главной передачи к ведущим колесам с независимой подвеской.

Карданная передача может также применяться в приводе от коробки отбора мощности к вспомогательным механизмам (лебедка и др.) и для связи рулевого колеса с рулевым механизмом.

Для соединения механизмов автомобиля применяются различного типа карданные передачи (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы карданных передач, классифицированных по различным признакам

Одновальные карданные передачи (рисунок 2, а) применяются на легковых автомобилях с короткой базой (расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4х2 для соединения коробки передач 1 с задним ведущим мостом 4. Такая карданная передача состоит из карданного вала 3 и двух карданных шарниров 2.

Рисунок 2 — Карданные передачи для автомобилей с различными колесными формулами

а, б — 4х2; в — 4х4; г, д — 6х6; 1 — коробка передач; 2 — карданный шарнир; 3 — карданный вал; 4, 7, 9 — ведущие мосты; 5, 8 — промежуточные опоры; 6 — раздаточная коробка; 10 - редуктор

Двухвальная карданная передача (рисунок 2, б) применяться на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4х2 для связи коробки передач с задним ведущим мостом. Передача включает в себя два карданных вала, три карданных шарнира и промежуточную опору 5. Эта карданная передача получила наибольшее распространение на легковых, грузовых автомобилях и автобусах ограниченной проходимости.

На автомобилях повышенной проходимости с колесной формулой 4х4 используются три одновальные карданные передачи (рисунок 2, в) для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой 6, а также раздаточной коробки с задним и передним 7 ведущими мостами.

На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6х6 (рисунок 2, г) и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная коробка соединяется с задним ведущим мостом двухвальной карданной передачей с промежуточной опорой 8. Связь коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним 9 ведущими мостами этих автомобилей осуществляется одновальными карданными передачами.

В автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6х6 и со средним проходным ведущим мостом (рисунок 2, д) для связи коробки передач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими мостами используются одновальные карданные передачи. При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора 10 среднего моста.

На тему о карданной передаче читайте также:

Общее устройство и схема карданного вала

Карданные валы и карданные передачи предназначены для передачи крутящего момента от источника механической и другой энергии к потребителю, как на стационарных установках, так и на подвижных средствах.

Крутящий момент возможно передавать под различными углами, причем, взаимное положение источника и потребителя может меняться в процессе работы на стационарных установках и в процессе движения транспортных средств.

Основные требования, предъявляемые к карданным валам и передачам:

  1. Передача крутящего момента от источника к потребителю без создания дополнительных нагрузок.
  2. Передача крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей между источником и потребителем независимо от изменения угла между ними.
  3. Бесшумность.

Основные области применения карданных передач

  1. Для автомобильного транспорта
    • легковые заднеприводные и полноприводные автомобили
    • коммерческий транспорт (автобусы, микроавтобусы, малотоннажные грузовики)
    • грузовой транспорт с большой грузоподъемностью (фуры, самосвалы)
    • спецтехника (снегоуборочные машины, трактора, автокраны, погрузчики)
    • квадроциклы
  2. Для железнодорожного транспорта.
  3. Для сельскохозяйственной техники.
  4. В авиационном и морском транспорте.
  5. В сталелитейной промышленности.
  6. В бумажном производстве.
  7. В приводах буровых установок.

Конструктивное отличие понятия «карданный вал» от понятия «карданная передача» заключается в том, что в устройстве карданного вала существуют две точки опоры (без промежуточной опоры), а схема карданной передачи может быть трехопорной (с одним подвесным подшипником в центре), четырехопорной (с двумя подвесными подшипниками), то есть карданная передача состоит из нескольких карданных валов.

Одной из разновидностей карданных валов является рулевой карданный вал. Рулевой вал передает крутящий момент от рулевого колеса через систему тяг и рычагов на колеса автомобиля. Данные валы ремонтопригодны, но балансировка для них не требуется, так как их скорость вращения минимальна.


Устройство и схема карданного вала

Основные элементы карданного вала:

  • труба карданная
  • шарнирный узел (передает крутящий момент с изменяющимся углом), который состоит из:
      • вилка приварная
      • шлицевое соединение (передает крутящий момент с изменением длины)

Для карданной передачи к вышеуказанным элементам добавляется:

  • комплект под подвесной подшипник
  • подвесной подшипник

Еще информация по теме:

Требуется ремонт кардана? Мы поможем.

Назад

степеней свободы трансмиссии - MATLAB и Simulink

О степенях свободы и ограничениях силовой передачи

Определение вращательных степеней свободы (DoF) важно для построения и анализ трансмиссии, особенно сложной системы с множеством ограничений и внешние срабатывания. Simulink ® представляет DoF трансмиссии и другие системные переменные Simscape ™ как состояний среди всех состояний модель, включая чистые состояния Simulink.

В этом разделе объясняется, как определять DoF трансмиссии, обрабатывать ограничения и извлекать истинные или независимых степеней свободы из всей трансмиссии диаграмма.

Определите степени свободы

в Simscape Модель Driveline ™, механические движения могут быть вращательными или поступательными: движение вокруг или вдоль одной оси. Самый простой способ определить кардан градусов свободы (DoF) от угловой или линейной скорости.DoF представляет собой отдельную угловую или линейную скорость. Каждый DoF отвечает на крутящие моменты и силы, действующие на инерции и массы, составляющие трансмиссию. Интегрирование уравнений движения Ньютона определяет угловые и линейные движения. Механические DoF - это свойства вращающейся инерции и перемещающихся масс. это тем не менее, согласованно и проще идентифицировать один Simscape DoF трансмиссии как ось трансмиссии с ее связанными инерциями и массами.

Чтобы определить и подсчитать степень свободы в трансмиссии, посмотрите на Simscape Схема трансмиссии, начиная с ее механических соединительных линий, прежде чем учитывая его блоки. Блоки трансмиссии изменяют DoF, представленные соединением линии:

  • Создание крутящих моментов и сил, которые действуют относительно между трансмиссией оси

  • Добавление ограничений между осями трансмиссии

  • Создание внешних крутящих моментов, сил и движений

Основные правила соединительных линий и портов см. в разделе «Построение модели трансмиссии».

Определение фундаментальных степеней свободы

Основной единицей движения трансмиссии является глубина резкости, представленная непрерывным механическая соединительная линия. Такие линии представляют собой идеализированные безмассовые и идеально жесткие оси трансмиссии.

Представлены инерционными блоками, тела вращения с инерциями жестко закреплены чтобы вращаться вместе со своими осями. Представлены блоками Mass, переводящими тела с массы жестко прикреплены к своим осям и перемещаются по ним.Одно соединение линия или набор разветвленных соединительных линий представляет собой вращательную или поступательное движение и должно быть связано либо с вращательным, либо с поступательным движением. порты.

Оси трансмиссии как фундаментальные степени свободы - механические порты

Соединительная линия, закрепленная портами физических сетевых соединителей, представляет собой идеализированную ось трансмиссии. Линия подключения обеспечивает ограничение вращения двух связанных компонентов трансмиссии или переводить с той же угловой или линейной скоростью соответственно.

Вы измеряете угловую или линейную скорость оси с помощью датчика идеального вращательного движения или идеальное поступательное движение Блок датчиков.

Определение относительных и абсолютных углов и положений. Относительный угол или положение иногда необходимо для внутреннего вычисления создаваемые крутящие моменты или силы между парами осей (см. Определение связанных степеней свободы). Чтобы определить относительный угол или положение, блок датчика движения объединяет относительные угловые или линейные скорость пары осей и прибавляет результат к начальному относительному угол или положение, указанное в диалоговом окне блока.

Вы можете определить абсолютный угол поворота или положение перемещения для одна ось, когда вы измеряете его движение с помощью датчика движения, подключая другой порт физического подключения датчика к механическому ротационному Справочный или механический перевод Справка. Датчик определяет абсолютный угол или положение по интегрирования скорости оси и добавление абсолютного опорного угла или положение, указанное в диалоговом окне датчика движения.

Вращение инерции и перемещение масс, прикрепленных к осям трансмиссии

Вы не можете подвергать соединительную линию трансмиссии, как таковую, действию каких-либо моментов или сил, потому что ему не хватает инерции или массы. Другой базовый элемент для построения Функционирующая модель трансмиссии представляет собой один или несколько блоков инерции, один или несколько Массовые блоки или и то, и другое. В реальной механической системе вращающиеся (или скользящие) тела обладают как инерцией (или массой), так и степенями свободы.

Вы прикрепляете инерции и массы к механическим соединительным линиям, разветвляя линий. Прикрепленные инерции или массы подвержены любому крутящему моменту или силе передается по соединительной линии. Линия подключения накладывает ограничение, что все, что прикреплено к одной линии, должно вращаться или скользить с той же скоростью.

Правила и ограничения ветвления оси привода

Можно разветвлять соединительные линии.Вы можете подключить конец любой ветви соединительная линия трансмиссии только к соединительному порту механического предохранителя. Набор неразрывных, разветвленных соединительных линий представляет собой одну глубину резкости.

Разветвленные соединительные линии и ограничения угловой скорости

Определение связанных степеней свободы

Вы можете соединить две независимые оси карданной передачи, представляющие две независимые степеней свободы (DoFs) внутренним динамическим элементом .А динамический элемент создает крутящий момент или силу из относительного угла, положения или движение двух осей. Этот крутящий момент или сила действует между двумя осями, которые остаются независимые DoF, и которые передают крутящий момент или силу своим соответствующим прикрепленные инерции или массы.

Динамические элементы - создание внутреннего крутящего момента и силы

Помимо шестерен, большая часть Simscape Блоки библиотеки трансмиссии являются динамическими элементами, как и механические вращательные и поступательные блоки библиотеки Simscape Foundation.Эти блоки создают внутренний крутящий момент и силы. На блоке с двумя механическими портами сохранения один крутящий момент или сила прикладывается с положительным знаком к одной оси и отрицательным знаком к другой ось. На этом рисунке крутящий момент приложен к стержню и в противоположную сторону. корпус-оси Торсионной Пружины-Демпфера.

На блоках с более чем двумя механическими портами сохранения общий крутящий момент или силы, входящие и выходящие из блока, по-прежнему равны нулю, но крутящий момент или сила распределяется между портами более сложным образом, который зависит от трансмиссия динамика.

Муфта и подобные ей элементы - условные соединения

Муфта или подобный муфте элемент - это условное или динамическое ограничение .

Если разблокировано, муфта соединяет две оси трансмиссии и может накладывать относительную крутящий момент между ними, оставляя две оси независимыми. Разблокированное сцепление либо не задействован, не создавая никакого крутящего момента; или вовлечены, внушая кинетические трение как функция относительной скорости двух соединенных топоры.

Если муфта блокируется и применяет только статическое трение между двумя соединенными оси, две оси больше не независимы. Вместо этого они действуют как единый ось, вращающаяся с той же скоростью. См. Определение ограниченных степеней свободы.

Несколько других блоков, похожих на муфты, также имеют кулон блокировки и разблокировки. трение:

Определить ограниченные степени свободы

Определенные элементы трансмиссии соединяют оси трансмиссии таким образом, что исключают их свобода передвижения самостоятельно.Такие элементы накладывают ограничения на движения подключенные оси. Ограниченная ось больше не независима от других осей и не засчитывается в общую чистую или независимые движения трансмиссии. Такие Ограничения удаляют независимые степени свободы (DoF) из системы.

Не все ограничения независимы. Замыкание разветвленных соединительных линий в петли делает некоторые ограничения внутри петель избыточными.Количество эффективных или независимых ограничений - это количество ограничений, возникающих из блоков, за вычетом количество независимых замкнутых контуров подключения трансмиссии.

За исключением муфт и подобных сцеплению элементов, ограничения трансмиссии безусловных или статических ограничений; то есть неизменным по сравнению с симуляцией.

Блокировка карданной Ось

Подключение линии подключения к трансмиссии Механический вращательной Reference или механический перевод Контрольный блок останавливает движение соответствующей трансмиссии ось.Он не может двигаться, а его угловая или линейная скорость ограничена. ноль во время моделирования. Такая ось не имеет связанной независимой глубины резкости.

Блокировка двух осей трансмиссии вместе с муфтой или подобным сцеплению элементом

Пока условия блокировки действительны, заблокированная муфта или подобный сцеплению элемент ограничивает две соединенные оси трансмиссии вращаться или скользить все вместе. Две оси остаются разными, но только одна представляет независимый DoF.Другой зависим.

Даже если он продолжает применять кинетическое трение между осями, разблокированный сцепление или подобный сцеплению элемент больше не налагает ограничения. Вместо этого он действует как динамический элемент. См. Определение связанных степеней свободы.

Сцепление осей карданной передачи с зубчатыми колесами

Зубчатая муфта между двумя или более осями карданной передачи уменьшает независимую DoFs трансмиссии путем наложения ограничений.Природа этих ограничений зависит от снаряжения, которое вы используете. Зубчатые передачи с двумя соединенными осями накладывают одну такое ограничение и свести две оси к одной независимой глубине резкости.

Многоосевые шестерни накладывают более одного ограничения. Например, планетарная передача накладывает два ограничения на три оси, уменьшая оси до одной независимой глубины резкости. (Это количество не включает четвертую, внутреннюю глубину резкости, планетарное колесо, который не связан с осью с механическим портом.)

Замкнутые циклы, эффективные ограничения и согласованность ограничений

Фактическое количество ограничений для определения количества DoF - это количество эффективных или независимых ограничений. Когда соединительные линии образуют замкнутые контуры, будьте особенно внимательны при подсчете ограничений в трансмиссии диаграмма. Наличие замкнутых контуров на схеме снижает эффективную количество ограничений путем отрисовки некоторых ограничений избыточными:

N constr = N bconstr - N петля

петля
N constr Количество независимых ограничений
N
Количество независимых петель

Вы можете надежно подсчитать количество независимых петель, посчитав основные петли.Фундаментальные петли не имеют под петлей. Вы можете отследить основной цикл только с одним путем. Считая только основные петли, вы Избегайте перерасчета перекрывающихся петель.

Например, на этой диаграмме два независимых контура.

На этой схеме вы можете нарисовать три петли: две внутренние петли, левую и правую, и внешний цикл. Внешний цикл охватывает оба внутренних цикла.

На этой схеме два независимых контура, потому что только два фундаментальный.Внешний цикл не принципиален.

Согласованность ограничений. Пока все скорости, ограниченные точками ветвления линии, равны по всему циклу замкнутый цикл лишает одно из ограничений содержится в нем. (См. Правила и ограничения ветвления оси привода.) Скорости не соединенные напрямую линиями, также должны быть согласованными, если, например, они передаются через шестерни.

Если скорости по замкнутому контуру не могут быть согласованы, трансмиссия перенапрягается и не может двигаться.

Активизация, определение и завершение степеней свободы

Вы можете использовать Simscape Трансмиссия и связанные с ней блоки только с одним портом соединителя трансмиссии для начала или завершения физической линии соединения. Завершение соединительной линии ограничивает глубину резкости.

К таким блокам относятся:

Эти блоки не обязательно завершают линию соединения, но вместо этого могут быть разветвлены. линия связи.

Направленность степеней свободы

Соединительные линии трансмиссии не имеют собственной направленности. Направление движение и поток крутящего момента определяются динамикой трансмиссии при моделировании модель.

Влияние срабатывания крутящего момента и усилия на степени свободы

Подключение идеального источника крутящего момента или идеального источника силы к соединительная линия трансмиссии добавляет крутящий момент или усилие, заданное физическим входной сигнал на эту ось трансмиссии.Такое срабатывание не влияет на количество степеней свободы системы. Оси карданного вала передают крутящий момент и усилия на свои Подключил Инерции и Массы. Трансмиссия может свободно реагировать на эти навязанные крутящие моменты или силы. Движение моделируется путем интеграции трансмиссии ускорения (в результате приложенных крутящих моментов и сил) для получения скорости трансмиссии.

Влияние срабатывания движения на степени свободы

Подключение источника идеальной угловой скорости или Идеальная скорость перевода Источник оси трансмиссии лишает эту ось свободу реагировать на крутящие моменты или силы.Вместо этого он определяет движение оси во время моделирование с входного срабатывания физического сигнала В отличие от срабатывания крутящего момента, срабатывание движения удаляет независимую глубину резкости из системы.

Для получения дополнительной информации о приводе в действие трансмиссии с крутящими моментами, усилиями и движения, см. Активация трансмиссии.

Подсчет независимых степеней свободы

Чтобы определить количество независимых степеней свободы (DoF) в вашем трансмиссия:

  1. Подсчитайте все непрерывные, непрерывные соединительные линии трансмиссии (группировка связанных наборов разветвленных линий) в Simscape Приводная часть схемы вашей модели.Назовите сумму таких строк N CL .

    Эти линии соединяют два порта разъема трансмиссии или оканчиваются на одном порт механического разъема. Подробнее см. В разделах «Определение фундаментальных степеней свободы» и «Приведение в действие, осмысление и завершение степеней свободы».

  2. Подсчитайте все ограничения, возникающие из блоков, которые накладывают ограничения на их соединенные оси трансмиссии. Назовем сумму таких ограничений N bconstr .

    Обычно каждый такой блок накладывает одно ограничение, но сложные шестерни накладывают больше, чем один. Для получения дополнительной информации см. Определение ограниченных степеней свободы.

  3. Подсчитайте количество независимых петель, N петля . Эффективное количество ограничения N const = N bconstr - Н петля .Дополнительные сведения см. В разделах «Замкнутые циклы, эффективные ограничения и согласованность ограничений».

  4. Подсчитайте все действия по перемещению в трансмиссии, подсчитав каждое движение исходный блок. Назовите сумму таких срабатываний движения N mact . Для получения дополнительной информации см. «Активация, осмысление и прекращение степеней свободы».

Число N DoF независимых DoF в ваша трансмиссия:

N DoF = N класс - N стр. - N mact = N класс - [ N bconstr - Н петля ] - N mact

Необходимое (хотя и недостаточное) условие для движения трансмиссии и успешное моделирование трансмиссии заключается в том, что N DoF положительный.Считайте ротационные и трансляционные DoFs отдельно.

Условные степени свободы со сцеплениями и элементами, подобными сцеплению

В отличие от других компонентов трансмиссии, сцепления и элементы, подобные сцеплению, могут претерпевают прерывистое изменение состояния во время моделирования. В общем, количество независимых степеней свободы трансмиссии непостоянна во время ее движения. Каждое государство изменение одного или нескольких сцеплений изменяет количество независимых степеней свободы.Взятый как в целом, различные коллективные состояния муфт трансмиссии могут иметь различные общие чистые DoF. Чтобы полностью понять трансмиссию, изучите каждый возможное коллективное состояние состояний сцепления для определения его независимых степеней свободы и, возможно, неверные конфигурации.

Подсчет степеней свободы в простой трансмиссии со сцеплением

Рассмотрим модель двухскоростной трансмиссии sdl_transmission_2spd .

Простая трансмиссия

Эта система имеет пять очевидных степеней свободы, представленных этими осями трансмиссии:

  • Разветвленная ось с блоком вала инерционного привода

  • Разветвленная ось с блоком инерционного выходного вала

  • Ось, соединяющая блок муфты высокой передачи (муфта муфты высокой график) к блоку Gear High

  • Ось, соединяющая блок муфты понижающей передачи (муфта для муфты понижающей передачи график) к блоку понижающей передачи

  • Ось, соединяющая блок тормоза сцепления с механической вращающейся Контрольный блок (вращательное заземление)

Имеется очевидный замкнутый контур, образованный блоками шестерен и блоками зубчатой ​​муфты.Эта петля реальна, только если оба блока зубчатой ​​муфты заблокированы.

Фактическое количество независимых степеней свободы зависит от состояния муфт. В модель не имеет источников движения, поэтому в качестве ограничений нужно рассматривать только шестерни и муфты:

  • Два блока шестерен всегда действуют, поэтому получается два вездесущие ограничения.

  • Пятая ось всегда подключена к корпусу (вращательное заземление).

Эти три ограничения уменьшают пять степеней свободы до двух степеней свободы.

Теперь рассмотрим сцепления.

  • Сначала рассмотрим случай, когда блокировка тормоза сцепления отключена. (свободный).

    • Если и муфта высшей передачи, и муфта низшей передачи разблокирован, система имеет два независимых DoF, один слева от блоки зубчатого сцепления, а другой - между блоками зубчатого сцепления и блок тормоза сцепления.

    • Если один из этих блоков зубчатой ​​муфты заблокирован, дополнительный ограничение сводит систему к одной независимой степени свободы, все слева от блока тормоза сцепления. (График управления сцеплением настроены для предотвращения блокировки обоих этих блоков сцепления на в то же время.)

  • Если блокировка тормоза сцепления включена, график управления сцеплением сохраняется два блока муфты переключения передач отключены.

    • Если блокировка тормоза сцепления разблокирована, трансмиссия имеет два независимые DoF: слева от зубчатых муфт и между блоки зубчатой ​​муфты и блок тормоза сцепления.

    • Если блокировка тормоза сцепления заблокирована, система сокращается до единицы DoF, слева от блоков сцепления. Все справа блоков зубчатой ​​муфты зафиксирован на корпусе.

Эта таблица и абстрактная диаграмма суммируют возможности, доступные в этой модель.

Включение тормоза Блокировка сцепления Независимые DoF
Тормоз отключен Оба зубчатых блока муфты сцепления разблокированы на левой передаче, два сцепления включены. блоки
Один блок сцепления заблокирован Один: слева от тормозного блока сцепления
Тормоз включен Сцепление Тормозной блок разблокирован Два: слева и справа от зубчатого сцепления блоки
Сцепление Тормозной блок заблокирован Один: Слева от зубчатых блоков сцепления

Степени свободы в простой передаче

Нефизические конфигурации

Дизайн графика сцепления реализован в Подсистема расписания сцепления исключает нефизические конфигурации.В любом случае стоит их рассмотреть, ибо ради полного понимания конструкции трансмиссии. Для дополнительной информации о проблемах сцепления см. разделы «Устранение неполадок моделирования и моделирования трансмиссии» и «Моделирование трансмиссий».

Оба зубчатых сцепления заблокированы, тормоз сцепления разблокирован. Эта конфигурация создает конфликт DoF и уменьшает независимые DoFs до одного. Ось трансмиссии справа от блоков зубчатой ​​муфты пытается для вращения с двумя разными скоростями в зависимости от двух разных передаточных чисел.Два заблокированных сцепления накладывают два дополнительных ограничения на два оставшихся DoFs, но образуют замкнутый цикл, номинально оставляя одну свободу в механизм. Из-за конфликта DoF попытка смоделировать такой конфигурация приводит к Simscape Ошибка трансмиссии.

Если бы две шестерни имели идентичные передаточные числа, DoF не конфликтовали бы, и моделирование будет работать без ошибок.

Одно зубчатое сцепление заблокировано, тормоз сцепления заблокирован. Эта конфигурация также создает конфликт DoF и дает нулевые DoF. Два заблокированных сцепления накладывают два дополнительных ограничения на два оставшиеся DoFs и не оставляют никакой свободы в механизме. Движимый ось трансмиссии слева, ось трансмиссии между зубчатой ​​муфтой блоки пытается вращаться, но оказывается заблокированным для механического вращения Справка.Попытка смоделировать такую ​​конфигурацию приводит к Simscape Ошибка трансмиссии.

Оба зубчатых сцепления заблокированы, тормоз сцепления заблокирован. Эта конфигурация также чрезмерно ограничена. Три заблокированных сцепления обеспечивают соблюдение два эффективных ограничения на оставшиеся две степени свободы (с учетом счет замкнутого цикла) и yield N DoF = 0. Кроме того, ось карданной передачи справа от шестерни блоки сцепления пытаются вращаться с двумя разными ненулевыми скоростями, оставаясь привязан к механической оси вращения, создавая два разных DoF конфликты.

.

Моделирование и симуляция простого двигателя и трансмиссии - x-engineer.org

В этом руководстве по моделированию и симуляции мы собираемся проанализировать динамическое поведение простой модели трансмиссии транспортного средства. Предположим, трансмиссия состоит из двигателя, коробки передач и колеса. Двигатель моделируется как с сосредоточенной инерцией , коробка передач - как фиксированное передаточное число, а остальная часть трансмиссии (после коробки передач) и колеса - как другая инерция.

Изображение: Модель

с сосредоточенными параметрами двигателя и транспортного средства, где:

J 1 [кгм 2 ] - инерция двигателя + трансмиссии (со стороны двигателя)
J 2 [кгм 2 ] - трансмиссия (колесо сторона) + инерция колес
c 1 [Нс / м] - коэффициент вязкого демпфирования со стороны двигателя
c 2 [Нс / м] - коэффициент вязкого демпфирования со стороны колеса
i [-] - передаточное число

In для упрощения предположим, что:

  • валы жесткие, без упругости (коэффициенты жесткости)
  • инерция различных компонентов (например.г. сцепление, карданный вал) содержатся в двигателе и инерции колеса
  • нет потерь в системе (например, потерь в коробке передач)

Передаточное число i определяется как отношение между радиусом b [мм] выходной шестерни и радиус a [мм] входной шестерни.

\ [i = \ frac {b} {a} \]

Первым шагом является построение диаграммы свободного тела (FBD) системы.

Изображение: Модель с сосредоточенными параметрами двигателя и автомобиля (FBD)

, где:

T 1 [Нм] - эффективный крутящий момент двигателя (входной)
T i1 [Нм] - инерционный крутящий момент со стороны двигателя
T d1 [Нм] - демпфирующий момент со стороны двигателя
T i2 [Нм] - инерционный момент со стороны колеса
T d2 [Нм] - демпфирующий момент со стороны колеса
a [мм] - радиус ведущей шестерни
b [мм ] - радиус ведомой шестерни
X 1 [Н] - тангенциальная сила в зубчатом зацеплении на входном колесе
X 2 [Н] - тангенциальная сила в зубчатом зацеплении на ведомом колесе

Закон Даламбера утверждает, что сумма крутящих моментов (внутреннего и внешнего), действующих на тело (инерция), равна нулю:

\ [\ sum T = 0 \]

На основе этого закона мы можем написать уравнения равновесия для каждая инерция:

\ [T_1 - T_ {i1} - T_ {d1} - X_1 a = 0 \ tag {1} \]

Из этого уравнения мы извлекаем выражение касательной общая сила в зацеплении шестерни на входном колесе:

\ [X_1 = \ frac {1} {a} \ left (T_1 - T_ {i1} - T_ {d1} \ right) \]

Инерционный момент и демпфирующий момент на стороне двигателя выражены функции:

\ [\ begin {split}
T_ {i1} & = J_1 \ epsilon_1 = J_1 \ frac {d \ omega_1} {dt} = J_1 \ frac {d ^ 2 \ alpha_1} {dt ^ 2} \\
T_ {d1} & = c_1 \ omega_1 = c_1 \ frac {d \ alpha_1} {dt} \\
\ end {split} \]

где:

α 1 [рад ] - угол сосредоточенной инерции двигателя
ω 1 [рад / с] - угловая скорость сосредоточенной инерции двигателя
ε 1 [рад / с 2 ] - угловое ускорение сосредоточенной инерции двигателя

Замена инерционный и демпфирующий крутящий момент двигателя в уравнении (1) дает:

\ [X_1 = \ frac {1} {a} \ left (T_1 -J_1 \ frac {d ^ 2 \ alpha_1} {dt ^ 2} - c_1 \ frac { d \ alpha_1} {dt} \ right) \]

Следуя тому же подходу для боковой инерции колеса, мы получаем второе уравнение равновесия:

\ [X_2 b - T_ {i2} - T_ {d2} = 0 \ tag {2} \]

Извлекая выражение тангенциальной силы в зубчатом зацеплении на выходном колесе, мы получаем:

\ [X_2 = \ frac {1} {b} \ left (T_ {i2} + T_ {d2 } \ Right) \]

Инерционный крутящий момент и демпфирующий крутящий момент на стороне колеса выражаются как функция:

\ [\ begin {split}
T_ {i2} & = J_2 \ epsilon_2 = J_2 \ frac {d \ omega_2} { dt} = J_2 \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} \\
T_ {d2} & = c_2 \ omega_2 = c_2 \ frac {d \ alpha_2} {dt} \\
\ end {split} \]

где:

α 2 [рад] - угол поворота сосредоточенной инерции колеса
ω 2 [рад / с] - угловая скорость сосредоточенной инерции колеса
ε 2 [рад / с2] - угловое ускорение сосредоточенной инерции колеса

Замена инерционного и демпфирующего крутящего момента колеса в уравнении (2) дает:

\ [X_2 = \ frac {1} {b} \ left (J_2 \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + c_2 \ frac {d \ alpha_2} {dt} \ right) \]

Существует кинематическая связь между двумя инерциями, определяемая передаточным числом i : 900 05 \ [\ begin {split}
\ alpha_1 & = i \ alpha_2 \\
\ frac {d \ alpha_1} {dt} & = i \ frac {d \ alpha_2} {dt} \\
\ frac {d ^ 2 \ alpha_1} {dt ^ 2} & = i \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2}
\ end {split} \]

Мы также знаем, что в любом зубчатом зацеплении тангенциальная (контактная) сила между шестернями одинаково для обеих шестерен:

\ [X_1 = X_2 \]

Заменяя выражение для тангенциальных сил, получаем:

\ [\ frac {1} {a} \ left (T_1 -J_1 \ frac { d ^ 2 \ alpha_1} {dt ^ 2} - c_1 \ frac {d \ alpha_1} {dt} \ right) = \ frac {1} {b} \ left (J_2 \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + c_2 \ frac {d \ alpha_2} {dt} \ right) \]

Если положить b в левую часть уравнения, получим:

\ [\ frac {b} {a} \ left (T_1 - J_1 \ frac {d ^ 2 \ alpha_1} {dt ^ 2} - c_1 \ frac {d \ alpha_1} {dt} \ right) = J_2 \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + c_2 \ frac {d \ alpha_2} {dt} \ tag {3} \]

Поскольку нас интересует поведение скорости вращения колеса (выходная), для данного входного крутящего момента двигателя T 1 мы собираемся заменить все математические отношения в уравнении (3):

\ [i \ left (T_1 -J_1 i \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} - c_1 i \ frac {d \ alpha_2} {dt} \ right) = J_2 \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + c_2 \ frac {d \ alpha_2} {dt} \]

Теперь у нас есть дифференциальное уравнение со всеми дифференциальными членами функции α 2 :

\ [i T_1 = (J_2 + i ^ 2 J_1) \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + (c_2 + i ^ 2 c_1) \ frac {d \ alpha_2} {dt} \]

Для упрощения мы собираемся определить две константы A и B как коэффициенты дифференциальных членов:

\ [\ begin {split}
A & = (J_2 + i ^ 2 J_1) \\
B & = (c_2 + i ^ 2 c_1) \\
i T_1 & = A \ frac {d ^ 2 \ alpha_2} {dt ^ 2} + B \ frac {d \ alpha_2} {dt}
\ end {split} \]

Теперь у нас есть обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка (ОДУ), которое описывает динамику нашей упрощенной модели трансмиссии с сосредоточенными параметрами.2;

Входной крутящий момент составляет 100 Нм, шаг при t = 1 с . И угловая скорость, и начальные условия положения равны нулю. Моделирование выполняется в течение 10 с .

Для построения графика вывода системы (угловой скорости инерции колеса) запустите следующие инструкции Scilab для постобработки:

 subplot (2,1,1) сюжет (simOut.time, simOut.values ​​(:, 1), 'r'), xgrid () ylabel ('$ T_1 \ quad [Nm] $', 'Размер шрифта', 3) подсюжет (2,1,2) сюжет (simOut.time, simOut.values ​​(:, 3) * 180 /% pi), xgrid () xlabel ('$ t \ quad [s] $', 'Размер шрифта', 3) ylabel ('$ n_2 \ quad [rpm] $', 'FontSize', 3) 

Запустив приведенные выше инструкции Scilab, мы получаем следующее графическое окно:

Изображение: сосредоточенные параметры двигателя и транспортного средства График модели Xcos

Упрощенная модель трансмиссии ведет себя как система первого порядка.Из-за коэффициента демпфирования для входного ступенчатого крутящего момента 100 Нм рулю требуется около 2,5 с , чтобы разогнаться при 2500 об / мин . Чтобы повысить точность модели, мы могли бы рассмотреть также момент нагрузки на инерцию колеса, который будет моделировать дорожные потери, аэродинамические потери и градиентные потери.

По любым вопросам или наблюдениям относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

.Модель трансмиссии

- MATLAB и Simulink

Что представляет собой модель

Модель sdl_transmission_4spd_crcr имитирует полную трансмиссия. Этот пример поможет вам понять, как моделировать компоненты трансмиссии с помощью Simscape ™ Блоки Driveline ™, соедините их в реалистичную модель, используйте блоки Simulink ® и различные подсистемы в моделировании трансмиссии, а также имитируйте и изменить модель трансмиссии.

Этот механизм трансмиссии является частью полностью укомплектованного автомобиля без двигателя или муфты двигатель-трансмиссия и без дифференциала и колеса в сборе. Модель включает в себя приводной момент, приводной и ведомый валы, четырехступенчатый трансмиссия и тормозная муфта.

Полную модель автомобиля, в которой используется эта трансмиссия, см. sdl_car пример модели и полная модель автомобиля.

Что изображает модель

Модель sdl_transmission_4spd_crcr содержит трансмиссию, которая принимает крутящий момент.Система трансмиссии передает этот крутящий момент и связанное угловое движение от входного или приводного вала к выходному или ведомому валу через передачу. Модель включает CR-CR (несущее кольцо-несущее кольцо) подсистема четырехступенчатой ​​трансмиссии, основанная на двух передачах и четырех сцеплениях. (The Пример не использует передачу заднего хода в трансмиссии CR-CR.) Вы можете установить передача до четырех различных комбинаций передач, что позволяет использовать четыре различных эффективных отношения крутящего момента и угловой скорости.Пятое сцепление вне коробки передач действует как тормоз на ведомом валу.

Подсистема передачи иллюстрирует важную особенность конструкции передачи, Схема сцепления . Чтобы полностью включить трансмиссию, с четырьмя сцеплениями и двумя планетарными передачами требует блокировки двух сцеплений и два других разблокируются в любое время. (Муфта заднего хода трансмиссии не применимо здесь.) Выбор двух муфт для блокировки определяет эффективную передаточное число через трансмиссию. График сцепления - это соотношение, показанное на таблица заблокированных и свободных муфт, соответствующих различным настройкам передач. Если все четыре сцепления разблокированы, коробка передач находится в нейтральном положении. Если сцепления выключен, крутящий момент или движение вообще не передаются через передача инфекции.

График сцепления для 4-ступенчатой ​​трансмиссии CR-CR

Настройка передачи Состояние сцепления A Состояние сцепления B Состояние сцепления C Муфта D Состояние R Состояние сцепления Передаточное число
1 L F F L F 1 + г o
2 L F L F F 1 + г o / (1 + г i )
3 L L F F F 1
4 F L L F F г i / (1 + г i )
Задний ход F F F F L - г i
Подсистема варианта управления сцеплением

A Блок Variant Subsystem управляет переключением передач трансмиссии.Этот блок, названный Clutch Control, содержит два дочерних блока подсистемы, которые предусматривают разные режимы управления сцеплением, или варианты :

  • Руководство - Включение сцепления трансмиссии вручную.

  • Программируемый - автоматическое переключение муфт трансмиссии согласно запрограммированному графику сцепления.

Во время моделирования один вариант становится активным, а другой - нет.В выбор активного варианта определяет, какая дочерняя подсистема управляет передачей изменения. По умолчанию активен запрограммированный вариант, и переключения передач следуют запрограммированный график сцепления. Чтобы переключать передачи вручную во время моделирования, измените активный вариант - Ручной.

Открыть пример модели передачи CR-CR

Чтобы открыть пример модели передачи CR-CR, в командной строке MATLAB ® , введите

 sdl_transmission_4spd_crcr 
Модель блок-схемы

Изучите модель и ее структуру.Главное окно модели содержит подсистема трансмиссии, узел первичного вала и узел выходного вала. Каждый узел состоит из оси трансмиссии с приложенными демпфированием и инерцией. крутящие моменты. Каждый приводной вал уравновешивает крутящие моменты, приложенные к его концам, с демпфирующие и инерционные силы. Чистый крутящий момент передается по трансмиссия.

В основной модели также есть тормозная муфта.Когда это сцепление заблокировано, вал замедляется, но не обязательно останавливается. Передачу можно включить при одновременно с тормозом. Если коробка передач включена, сцепление остается разблокирован.

Главное окно модели

Что содержит модель - открытие подсистем

Откройте каждую подсистему.

Подсистема трансмиссии содержит четыре сцепления, две планетарные шестерни и четыре инерции (вращающиеся тела).Игнорируя передачу заднего хода и ее сцепление, это трансмиссия имеет четыре возможных (передних) положения передачи. Ровно два клатча должен быть заблокирован в любой момент, чтобы трансмиссия включилась и во избежание противоречивые ограничения на движения шестерен.

Подсистема 4-скоростной трансмиссии CR-CR

Подсистема варианта управления сцеплением обеспечивает давления, которые блокируют необходимые муфты.По умолчанию контроллер сцепления запрограммирован на переместите трансмиссию через фиксированную последовательность передач, затем разблокируйте все муфты трансмиссии. Эта программа управления позволяет ведомому валу "По инерции" на время, а затем включите и заблокируйте тормозную муфту, чтобы остановите ведомый вал.

Подсистема управления сцеплением

Подсистема Scopes предоставляет блоки Scope для отображения давления сцепления и сигналы скорости входного и выходного вала.

Scopes Subsystem

Изменить модель

Вы можете изменить этот пример модели, чтобы изучить другие Simscape Особенности трансмиссии. Здесь вы изменяете и повторно запускаете модель, чтобы исследовать два аспекты его движения.

  • Измерьте эффективное передаточное число трансмиссии CR-CR на каждой передаче настройка, которую он проходит.

  • Измените последовательность передач.

Измерение передаточного числа в состояниях передачи CR-CR

Коробка передач представляет собой набор связанных шестерен.Для конкретной передачи При настройке отношение скорости ведомого (выходного) вала к скорости приводного (входного) равно исправлено. Возвратное передаточное отношение, передаточное число , похоже на передаточное число отдельной зубчатой ​​муфты, но в целом передача инфекции.

Передаточное число - это отношение скоростей входного и выходного вала. Добавить и подключите необходимые блоки Simulink, чтобы измерить передаточное число для 4-скоростной CR-CR передача инфекции.

  1. Соберите данные для угловой скорости приводного вала:

    1. Сделайте копию подсистемы датчика S, которая подключен к порту Out подсистемы передачи. Выходной датчик фиксирует угловую скорость ведомый вал.

    2. Подключите новую подсистему датчика к разъему между узел первичного вала и входной порт трансмиссии подсистема.

  2. Чтобы вычислить передаточное число, из браузера библиотеки Simulink, из Simulink > Math Operations Библиотека , добавьте Разделить блок.

  3. Для визуализации передаточного числа добавьте и настройте блок Scope:

    1. Сделайте копию блока осциллографа скорости вала.

    2. Измените имя нового блока области видимости на Drive Коэффициент .

    3. Откройте блок Drive Ratio.

    4. Откройте параметры конфигурации для области.

    5. На вкладке Display установите пределы Y (Минимум) до 0 и пределы Y (Максимум) на номер 6 .

    6. Подключите блок, как показано на рисунке.

    7. Обозначьте входной сигнал на блок приводного вала как Передаточное число .

  4. Смоделируйте модель. Посмотрите, как передаточное число изменяется через последовательность пятисекундных состояний параллельно с давлением сцепления и режимы сцепления, пока не дойдет до 20 секунд. Передаточное отношение измерение через 20 секунд не имеет смысла, потому что передача не связан.

    Сразу через 26 секунд скорость ведомого вала падает до нуля, и блок Divide производит предупреждения деления на ноль в командной строке MATLAB.

  5. См. Таблицу «Схема сцепления для 4-ступенчатой ​​коробки передач CR-CR». Проверьте передаточные числа для каждой передачи, 1, 2, 3 и 4, с точки зрения передачи передаточные числа двух планетарных передач в трансмиссии. Обозначить числовые значения этих передаточных чисел для настроек 1, 2, 3 и 4. Затем сравните их со значениями, отображаемыми в Drive Ratio. объем.

    Последовательность передаточных чисел составляет 3, 5/3, 1 и 2/3 соответственно для первый, второй, третий и четвертый интервалы по пять секунд каждый.

Изменение последовательности передач передачи

Когда вы впервые открываете пример sdl_transmission_4spd_crcr , Подсистема варианта управления сцеплением запрограммирована для переключения передач CR-CR настройки 1, 2, 3 и 4 перед отключением. Измените его, чтобы пройти через настройки 1, 2, 3 и 1, затем отключитесь.Четвертая передача требует, чтобы A была свободна, B была заблокирован, C заблокирован, а D свободен. Измените последовательность сигналов давления сцепления. от 15 до 20 секунд, чтобы передача была установлена ​​первой, а не четвертой, снаряжение. Для первой передачи требуются муфты, которые заблокированы A и D, и муфты B и C свободны.

  1. Определите состояния сцепления, соответствующие первой передаче. Ссылаться на таблица Схема сцепления для 4-ступенчатой ​​коробки передач CR-CR.

  2. Дважды щелкните подсистему управления сцеплением.

  3. В подсистеме управления сцеплением дважды щелкните Запрограммировано.

  4. В запрограммированной подсистеме дважды щелкните «Давления сцепления». Сигнал окно строителя открывается с сигналами давления сцепления.

  5. В интервале времени 15–20 секунд обновите сигналы муфты с A по D чтобы соответствовать первой передаче. Муфты A и D должны заблокироваться, а муфты B и C должен оставаться свободным.Задайте значение сигнала, равное единице, для блокировки сцепления, ноль чтобы разблокировать его.

    Модифицированное давление в муфте 4-скоростной трансмиссии CR-CR

  6. Запустите моделирование.

    Давления в сцеплении, режимы сцепления и скорости ведомого вала в временной интервал 15–20 секунд теперь соответствует первой передаче. Обратитесь к График передаточного отношения для обновленной модели. Соотношение изменилось с 2/3 (четвертая передача) на 3 (первая передача) соответственно.

.

PPT - Текущие тенденции в моделировании и симуляции трансмиссии транспортных средств Презентация в PowerPoint

  • Текущие тенденции в моделировании трансмиссии транспортных средств Ричард Якобсон Дэн Кедзиорек

  • Анализ трансмиссии является важной частью процесса проектирования транспортного средства Инструмент для Анализ трансмиссии зависит от приложения. Несколько программ анализа трансмиссии будут обсуждены с разным уровнем сложности. Проведите сравнения и выберите правильный инструмент. Введение

  • Описание трансмиссии автомобиля Причины для симуляции трансмиссии Описание выбранных имитаций Выводы Темы

  • Описание трансмиссии транспортного средства ADVISOR2002 Схема трансмиссии

  • Оценка производительности транспортного средства Максимальная скорость, ускорение, расход топлива, скорость по пересеченной местности (грузовик / внедорожник), переключение передач, выбросы, управляемость, вибрация E оценить мобильность транспортного средства Максимальная скорость, ускорение, расход топлива, скорость по пересеченной местности, переключение передач, выбросы загрязняющих веществ, скорость на склонах, причины пересечения препятствий для моделирования трансмиссии

  • Моделирование характеристик силовой установки (собственная программа TARDEC ) Система для компьютера Вспомогательный анализ (SCAAN) от Allison Transmission ADVISOR2002 Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) Библиотеки Ricardo для MSC Easy5 от RICARDO GT-SUITE от Gamma Technologies Исследовательская лаборатория управления трансмиссией (PRCL) Университет Висконсин-Мэдисон Несколько симуляций

  • Разработано в TARDEC Низкое разрешение Анализ ограниченных характеристик Скорость разгона Расход топлива Моделирование характеристик силовой установки

  • Высокое разрешение Расширенный ввод и вывод Графический интерфейс пользователя Настраиваемый (на основе MatLab) Подробный вывод ADVISOR2002

  • ADVISOR2002 Пример 900 05

  • Множество готовых компонентов Графический интерфейс пользователя Требуется определенная работа для изучения Настраиваемый (можно связать с MatLab) Обширные выходы Библиотеки Easy5 Ricardo

  • Библиотеки RICARDO для Easy5 Пример

  • 8

    Сервис A предоставлено Allison Transmission

    Низкое разрешение Анализ ограниченных характеристик Ускорение Склонные характеристики системы для автоматизированного анализа SCAAN
  • Моделирование сборки на заказ Предоставил армии моделирование трансмиссии для следующих целей: HMMWV M916 / M870 M1A1 M2A2 Исследовательская лаборатория управления трансмиссией

  • Высокое разрешение Подробные характеристики двигателя Графический интерфейс пользователя Может быть связан с кодом CFD и SIMULINK Код пользователя может быть включен Gamma Technologies GT-SUITE

  • Различные уровни точности Моделирование различных объектов Что делает Все это означает, что существует множество различных инструментов. Может помочь ускорить разработку усовершенствованных трансмиссий. Дальнейшая работа. Расширение использования библиотек Easy5 Ricardo. Улучшите состояние симуляции трансмиссии в заключениях TARDEC

  • .

    веб-инструментов

    веб-инструментов

    Контакт:
    VIB / UGent
    Биоинформатика и эволюционная геномика
    Technologiepark 927
    B-9052 Gent
    БЕЛЬГИЯ
    +32 (0) 9 33 13807 (телефон)
    +32 (0) 9 33 13809 (факс)


    В случае проблем с сайтом обращайтесь к нам!

    Вы посещаете устаревшую страницу сайта BEG / Van de Peer Lab.

    Не все страницы были перенесены, поэтому эти заархивированные страницы все еще доступны.

    Перенаправить на новый сайт?

    .

    Механизм • Карданный вал в деталях • Kardan-valtehcno.ru -

    Карданные валы нашли широкое применение в автомобильной индустрии, промышленности, железнодорожном и морском транспорте.

    Механизм, состоящий из одного или нескольких карданных валов и карданных шарниров, предназначенный для передачи силы крутящего момента от силового агрегата к исполнительному механизму пространственно удаленных друг от друга, оси которых не совпадают и могут изменять свое положение, называется карданной передачей.

    Конструкция карданного вала в независимости от его применения, остается неизменной, в основе которой лежит карданный шарнир.

    Карданный вал, может состоять из:

    Крестовина карданного вала

    Набор деталей крестовины карданного вала, включает в себя, саму крестовину (крестообразный шарнир), тавотницу для смазки, четыре опорных подшипника. Крестовина кардана, обеспечивает соосность элементов. Установленные подшипники крестовины, фиксируются стопорными кольцами, тем самым не дают им смещаться в проушинах вилок. Толщина фиксирующих колец подбирается от предназначения карданного шарнира, с учетом величины допустимого осевого зазора.

    Крестовины карданных валов, изготавливаются путем горячей штамповки. В качестве исходного материала для заготовки крестовины используют легированную сталь.

    После механической обработки тела крестовины, рабочие поверхности (шип крестовины) под игольчатый подшипник, проверяются геометрические параметры и шероховатость поверхностей.

    Размеры крестовины зависят от размеров и предназначения машины, мощности силового агрегата, крутящего момента.

    Отдельно можно выделить, крестовины промышленных валов. Требования к изготовлению промышленных крестовин, в разы выше, чем у крестовин, применяемых в автомобилестроении.

    Крестовина промышленного кардана, имеет более габаритные размеры, так ка она призвана передавать более высокие нагрузки, до 1300 кНм. Наличие смазочных ниппелей, могут присутствовать на торцах всех четырех подшипников крестовины и на самом теле креста. Фиксация промышленной крестовины к вилкам карданного вала, за частую выполнена через шлицевые бугеля бод болты. Фиксация промышленных крестовин, так же возможна через стопорные кольца.

    Схожие по размеру крестовины промышленного кардана, могут отличатся по функциональности и температурных показателях, в которых она применяется.

    Фланец карданного вала (фланец-вилка).

    Фланцы карданных валов, изготавливаются методом горячей штамповки. После заготовки фланцев, обрабатываются до нужных форм и размеров на металлорежущем оборудовании. Посадочные отверстия под крестовину и центровочная посадка фланца, протачивается за одну установку. Канавки под стопорные кольца, протачиваются с использованием высокоточного метода координатных измерений.

    Поскольку карданный вал должен быть точно установлен, между ведущими и ведомыми элементами машины, фланец-вилка выполняет функцию связывающего звена.

    Виды стандартных фланцев для карданных валов:

    • Фланец с посадкой DIN. Фланцевое соединение с внутренней проточкой для соединительных фланцев, изготовленных в соответствии со стандартом ISO 7646.
    • Фланец с посадкой SAE. Фланцевое соединение с наружной проточкой для соединительных фланцев, изготовленных в соответствии со стандартом ISO 7647.
    • Фланец с посадкой KV / XS. Фланцевое исполнение с разнонаправленными зубьями (крестообразные шлицы Х) в соответствии со стандартом ISO 12667для соединительных фланцев, изготовленных согласно стандарту ISO 8667. Часто данный тип фланца называют, «евро фланец».
    Фланец-вилка промышленных карданов

    Карданный вал для промышленного оборудования, имеет более высокие нагрузки и может иметь отдельное исполнение центровочной, фиксирующей посадки фланца от стандартных исполнений, так же отличается способ фиксации крестовины. Отличительными чертами промышленных карданов, является их габаритные размеры деталей, несущие способность передавать, высокую силу крутящего момента до 1300 кНм. Присоединительные фланцы карданного вала промышленного назначения, могут иметь размеры от 100 до 550мм.

    В большинстве случаев фланцы карданных валов промышленного оборудования, имеют исполнение:

    • Фланец с торцевой шпонкой
    • Четырехгранный фланец
    • Фланец с торцевыми шлицами

    Безусловно, карданные валы могут быть оснащены любыми возможными формами соединительных фланцев.

    Вилки карданного шарнира.

    Заготовки вилок, протачиваются на металлорежущих станках до получения нужной формы, требуемой точности размеров и шероховатости поверхности деталей.

    Вилки шлицевых валов, приварные вилки под трубу, а так же фланец-вилка карданного вала, имеют проточенные отверстия, используемые в качестве посадочных мест опорных подшипников крестовины. Кольцевые пазы (канавки) под стопорные кольца, протачиваются на высокоточных координатно-расточных станках.

    Вилка кардана, является неотъемлемым элементом карданного шарнира

    Подвижное шлицевое соединение ( шлицевая пара ).

    Шлицевое соединение на карданном валу, служит для компенсации изменяющейся длины, между агрегатами.

    Подвижная шлицевая пара, включает в себя:

    • вилку с шлицевым валом
    • шлицевую втулку
    • грязезащитный пыльник

    Детали шлицевой пары, изготавливаются методом горячей штамповки с последующей обработкой резанием. Профиль шлицевой втулки, изготавливается путем протягивания поверхности на протяжном станке. Шлицевой профиль вала прокатывается роликами, без снятия стружки. Так же, шлицевой профиль вала, изготавливают путем резания на зубообрабатывающих станках. Эвольвентный профиль обеспечивает минимизированную удельную нагрузку.

    В зависимости от исполнения, шлицевая втулка либо шлицевой вал, могут быть покрыты полимерным покрытием «рильсан». Данное покрытие обеспечивает защиту профиля, позволяет свести к минимуму зазор в шлицах и уменьшить силы трения.

    Подвижное шлицевое соединение, может иметь систему смазки (наличие тавотницы в шлицевой втулке или металлическом пыльнике), так же существуют шлицевые пары не требующие обслуживания.

    Грязезащитный пыльник шлицевого соединения. Большинство карданных валов, особенно предназначенных для тяжелых условий эксплуатации (спецтехника, агротехника, лесозаготовительные машины), имеют в конструкции защитный элемент подвижной шлицевой пары. Металлический пыльник карданного вала, закрывает всю рабочую поверхность шлицевой и имеет на окончании, резиновое уплотнительное кольцо. Материал и форма уплотнительного кольца, подбираются в зависимости от используемой системы смазки и области применения. Пыльник шлицевого соединения, предназначен для защиты подвижного элемента от проникающей снаружи грязи и выкидывания смазки из шлицевой пары. На карданных валах, могут применятся, трубообразные металлические пыльники или же резиновые гофры.

    Неподвижное шлицевое соединение под подвесной подшипник.    

    Шлицевой комплект под подвесной подшипник широко применяется на карданных валах, состоящих из нескольких частей. Конструкции длиннобазных карданных валов, могут включать в себя применение одного или нескольких подвесных подшипников.

    Неподвижное шлицевое соединение состоит из:

    • шлицевого вала (пальца) с посадкой под подвесной подшипник
    • фланца, стандартов DIN, SAE, KV
    • подвесного подшипника
    • контргайки

    Промежуточные опоры карданного вала (подвесной подшипник).

    Поддерживающие опоры, используются в качестве узла крепления карданной передачи. Подвесной подшипник, является неотъемлемой частью карданных валов, в длиннобазных конструкциях. Посадочные места деталей карданного вала, должны точно соответствовать размерам подшипников качения и другим составляющим подшипниковой опоры.

    Виды подвесных подшипников подразделяются:

    • стандартная промежуточная опора, применяется на карданных валах тяжелой техники и спец. техники
    • эластичная промежуточная опора, применяется на более легких автомобилях и коммерческом транспорте
    • промежуточная опора для тяжелых нагрузок, применяется исключительно для промышленных карданов

    В машиностроении и производстве промышленного оборудования, стандартные подшипниковые опоры кардана, за частую выполнены в виде фиксированных или плавающих подшипников.

    В автомобилестроении применяются в основном подшипники с эластичной опорой. В данном случае подшипник качения, запрессовывается в металлическую обойму резинового корпуса.

    Резиновый элемент подвесного подшипника выполняет следующие функции

    • подавление колебаний и шумов (для лучшей регулировки вибро и шумо изоляции, возможно применение резины различной жесткости)
    • восприятие осевых перемещений
    • восприятие угловых перемещений и наклонных положений
    Трубы карданных валов

    Труба карданного вала, представляет собой бесшовную, цельнотянутую, высокоточную калиброванную деталь.

    Труба кардана, соединяет между собой разные узлы карданного вала в зависимости от конструкции (шлицевую втулку, вилку, неподвижное шлицевое соединение, подвижную шлицевую пару). Перед сварочными работами, торцы труб обрабатываются металлорежущим инструментом, протачивается фаска под сварной шов. Сварка труб с деталями карданного вала, осуществляется на станках круговой сварки.

    Кардан Валтехно, надежный поставщик карданных валов и комплектующих к ним запчастей с 2014 г.

    В нашем ассортименте, присутствуют детали карданных валов от мировых производителей DANA SPICER, GWB, KLEEN, INA, SKF, KN.

    Ежемесячные поставки запчастей для карданов и карданных валов в сборе из Европы.

    У нас всегда можно, купить крестовину (крестовины) по выгодной цене, купить карданный вал (кардан), фланец карданного вала, подвесной подшипник, шлицевое соединение.

    Региональные поставки запчастей. Отправка карданов и комплектующих запчастей, осуществляется транспортными компаниями Деловые Линии, ПЭК, Байкал Сервис, РАТЭК.

    КАРДАННЫЙ ВАЛ. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ

    Карданные валы и карданные передачи предназначены для передачи крутящего момента от источника энергии (двигателя) к мостам автомобиля. Крутящий момент необходимо передавать под различными углами, причем, взаимное положение двигателя и моста неизбежно меняется в процессе движения транспортного средства. Для обеспечения данных условий работы конструкция карданного вала может включать в себя фланец карданного вала, шарнир (крестовина или шрус), механизм изменения длинны (подвижное шлицевое соединение или ШРУС). Труба карданного вала является основой любого кардана.

    В процессе эксплуатации автомобиля могут появляться постукивания, пощелкивания, вибрации, одним словом посторонние звуки, доносящиеся со стороны вала. Это говорит о том, что Ваш карданный вал нуждается в ремонте При первых же подозрениях на неисправность карданного вала следует обратиться к специалистам по ремонту. В Волгограде ремонт карданного вала Вам помогут осуществить профессионалы из нашей компании.

    Основная проблема, с которой сталкиваются автовладельцы, это наличие вибрации карданного вала. Это явление первый признак того, что карданный вал требует Вашего внимания. Причин, из-за которых может появиться вибрация множество.

    Самый распространенный случай, когда появляются избыточные люфты в крестовинах, шлицевых и ШРУСах. Вибрация может появляться и после ремонта в автосервисах, специалисты которых не имеют необходимой квалификации и оборудования. Яркие примеры такой работы видны на картинках и ее последствия указаны в комментариях.

    Еще одна возможная причина, это когда собираются в одну карданную передачу и ставятся на автомобиль отдельные карданы (детали) с разных автомобилей без предварительной балансировки. Бытует мнение, что, заменив вышедший из строя кардан составной карданной передачи на новый, который по словам продавцов уже отбалансирован, балансировать не надо.

    Согласно ИСО 1940- 2007 «Вибрация ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ БАЛАНСИРОВКИ ЖЕСТКИХ РОТОРОВ», такая балансировка возможна при соблюдении гарантии постоянства сборки. То есть когда после разборки с последующей сборкой карданный вал не имеет радиальных и торцевых биений и искривлений. Практика показывает, что даже при замене подвесного подшипника геометрия кардана меняется. Поэтому совместная балансировка всех частей обязательна!

    При такой замене происходит местный отпуск металла стаканчика крестовины и сгорание смазки, что пагубно влияет на ее ресурс.

    При демонтаже карданного вала был поврежден фланец молотком, в результате поставив кардан на автомобиль он не встанет на место - будет вибрация.

    Обработка посадочных мест стаканов крестовины напильником может привести к послаблению и потери геометрии отверстия.

    Сварка кардана в гаражных условиях заведомо гарантия искривления трубы, а значит и вибрации.

    Также, когда при трогании в перед или назад слышны щелчки со стороны кардана, то это говорит о том, что пришла в негодность крестовина. Если не произвести ремонт вовремя, то может произойти повреждение корпуса карданного вала.

    Трогание и движение на определенных скоростях может сопровождаться стуком. Этим стуком может оказаться вибрация на промежуточной опоре (подвесном подшипнике).

    Промедление с ремонтом может привести к обрыву рубашки опоры.

    Если вы заметили стук, щелчки при трогании или появилась вибрация от привода автомобиля, советуем не затягивать с ремонтом. При длительной эксплуатации неисправного кардана увеличивается вероятность критических повреждений карданного вала, при которых стоимость ремонта возрастёт многократно! Сотрудники нашей компании готовы восстановить работоспособность вашего карданного вала, укоротить, удлинить кардан, или даже сделать новый по вашему запросу в максимально короткие сроки по самой выгодной цене.

    Универсальный шарнир | GMB Corporation

    Распечатайте эту страницу.

    Универсальный шарнир GMB

    Приводной вал в сочетании с универсальным шарниром широко используется не только в автомобильной промышленности, но и во всех других отраслях промышленности. Назначение: передача высокого крутящего момента в ограниченном пространстве. GMB специализируется на универсальном шарнире, ключевом элементе модуля, таком как приводной вал или карданный вал. GMB может удовлетворить различные требования и размеры валов OEM-клиентов. GMB также покрывает мировой рынок послепродажного обслуживания более широким ассортиментом и с гордостью расширяет наш бренд.GMB обладает производственными и инженерными знаниями и опытом для производства универсальных шарниров высочайшего качества по разумной цене.

    Функции

    Передающий приводной вал с минимальными требованиями к пространству соединяет ведущий вал с ведомым под углом через гладкий механизм универсального шарнира. Обычно в вал устанавливается комплект из 2 универсальных шарниров. При сборке важно установить одинаковый рабочий угол, одинаковую плоскость и одинаковую фазу, чтобы обеспечить постоянную скорость.

    Основное правило сборки вала при постоянной скорости

    • ① такой же рабочий угол; А = В
    • - тот же самолет; ведущий вал = центральный вал = ведомый вал в той же плоскости

    • ③ Отверстия вилки (вилки) ведущего вала и ведомого вала должны быть обращены под прямым углом.

    Структура

    Карданный шарнир состоит из крестовины крестовины и 4-х роликовых подшипников, заполненных консистентной смазкой. Он может передавать большой крутящий момент при низком трении.Крестовина с цапфами и корпусами подшипников в качестве наружного кольца подвергались горячей ковке или холодной штамповке и механической обработке. Позже их науглероживают в печи, чтобы получить повышенную прочность и износостойкость. Наконец, детали шлифуются до расчетного размера с жесткими допусками. Сальник и пыльник также используются для защиты внутренней области шейки от проникновения посторонних материалов. Разнообразие марок и материалов выбрано для работы в экстремальных условиях, таких как очень высокие / очень низкие температуры.

    Приводной вал | Tractor & Construction Plant Wiki

    Приводной вал с карданными шарнирами на каждом конце и шлицем в центре

    Ведущий вал , ведущий вал , ведущий вал , карданный вал (карданный вал ) или Карданный вал - это механический компонент для передачи крутящего момента и вращения, обычно используемый для соединения других компонентов трансмиссии, которые не могут быть соединены напрямую из-за расстояния или необходимости учитывать относительное движение между ними.

    Приводные валы являются носителями крутящего момента: они подвержены скручиванию и напряжению сдвига, эквивалентному разнице между входным крутящим моментом и нагрузкой. Поэтому они должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузку, избегая при этом слишком большого дополнительного веса, поскольку это, в свою очередь, увеличило бы их инерцию.

    Чтобы учесть различия в выравнивании и расстоянии между ведущим и ведомым компонентами, приводные валы часто включают одно или несколько универсальных шарниров, кулачковых муфт или ветоши, а иногда и шлицевое соединение или призматическое соединение.

    Термин приводной вал впервые появился в середине 19 века. В переиздании патента Сторера 1861 года на строгальный и согласующий станок этот термин используется для обозначения вала с ременным приводом, которым приводится в действие станок. [1] Этот термин не используется в его первоначальном патенте. [2] Другое раннее использование этого термина встречается в переиздании патента 1861 года на гужевую косилку Watkins and Bryson. [3] Здесь термин относится к валу, передающему мощность от колес машины к зубчатой ​​передаче, которая приводит в действие режущий механизм.

    В 1890-х годах этот термин начал использоваться в манере, более близкой к современному пониманию. В 1891 году, например, Бэттлс называл вал между трансмиссией и ведущими тележками своего локомотива Climax как ведущий вал, [4] , а Стиллман называл вал, соединяющий коленчатый вал с задней осью его велосипеда с приводом от вала. как приводной вал. [5] В 1899 году Буки использовал этот термин для описания вала, передающего мощность от колеса к ведомому механизму посредством универсального шарнира в своей «лошадиной силы». [6] В том же году Кларк описал свой Marine Velocipede, используя термин для обозначения вала с зубчатым приводом, передающего мощность через универсальный шарнир на вал гребного винта. [7] Кромптон использовал этот термин для обозначения вала между трансмиссией его парового автомобиля 1903 года выпуска и ведомой осью. [8]

    Транспорт [править | править источник]

    Автомобиль может использовать продольный вал для передачи мощности от двигателя / трансмиссии на другой конец транспортного средства, прежде чем она попадет на колеса.Пара коротких приводных валов обычно используется для передачи мощности от центрального дифференциала, трансмиссии или трансмиссии на колеса.

    Грузовик с двойным карданным валом

    Передний двигатель, задний привод [редактировать | править источник]
    Основная статья: Компоновка с передним расположением двигателя и задним приводом

    В автомобилях с передним расположением двигателя и задним приводом также требуется более длинный приводной вал для передачи мощности на длину транспортного средства. Преобладают две формы: торсионная трубка с одним универсальным шарниром и более распространенный привод Гочкиса с двумя или более шарнирами.Эта система стала известна как Système Panhard после того, как автомобильная компания Panhard et Levassor запатентовала ее.

    Большинство этих автомобилей имеют сцепление и коробку передач (или трансмиссию), установленные непосредственно на двигателе, причем ведущий вал ведет к главной передаче на задней оси. Когда автомобиль неподвижен, приводной вал не вращается. Некоторые, в основном спортивные, автомобили, стремящиеся улучшить баланс веса между передней и задней частью, и чаще всего Alfa Romeo или Porsche 924s, вместо этого использовали коробку передач, установленную сзади.Это помещает сцепление и трансмиссию на сзади автомобиля, а ведущий вал между ними и двигателем. В этом случае приводной вал вращается непрерывно, пока вращается двигатель, даже когда автомобиль стоит на месте и не работает.

    Ранние автомобили часто использовали механизмы цепной или ременной передачи, а не приводной вал. Некоторые использовали электрические генераторы и двигатели для передачи энергии на колеса.

    Передний привод [править | править источник]

    В британском английском термин «ведущий вал» ограничен поперечным валом, который передает мощность на колеса, особенно на передние колеса.Ведущий вал, соединяющий коробку передач с задним дифференциалом, называется карданным валом или карданным валом . Узел карданного вала состоит из карданного вала, скользящего шарнира и одного или нескольких универсальных шарниров. Там, где двигатель и оси отделены друг от друга, как на полноприводных и заднеприводных автомобилях, именно карданный вал служит для передачи движущей силы, создаваемой двигателем, на оси.

    Приводной вал, соединяющий задний дифференциал с задним колесом, может называться полуосью .Название происходит от того факта, что для образования одной задней оси требуется два таких вала.

    В автомобильной промышленности используется несколько различных типов приводных валов:

    • Цельный приводной вал
    • Двухкомпонентный приводной вал
    • Приводной вал с проскальзыванием в трубе

    Приводной вал с проскальзыванием в трубе - это новый тип, который также помогает управлять энергией при столкновении. Его можно сжать в случае аварии, поэтому он также известен как разборный приводной вал.

    Четыре колеса и полный привод [править | править источник]

    Они произошли от переднеприводной конструкции с передним расположением двигателя.Новая форма трансмиссии, названная раздаточной коробкой, была размещена между трансмиссией и бортовыми передачами на обеих осях. Это разделяло привод на две оси и могло также включать понижающие передачи, кулачковую муфту или дифференциал. Использовалось как минимум два приводных вала, по одному от раздаточной коробки на каждую ось. В некоторых более крупных транспортных средствах раздаточная коробка была установлена ​​по центру и сама приводилась коротким приводным валом. В автомобилях размером с Land Rover ведущий вал переднего моста заметно короче и имеет более крутое шарнирное соединение, чем задний вал, что затрудняет создание надежного приводного вала и может потребовать более сложной формы. кардана.

    Современные легкие автомобили с полным приводом (особенно Audi или Fiat Panda) могут использовать систему, которая больше напоминает переднеприводную компоновку. Трансмиссия и главная передача для передней оси объединены в один корпус рядом с двигателем, а одиночный ведущий вал проходит по всей длине автомобиля до задней оси. Это излюбленная конструкция, в которой крутящий момент смещен на передние колеса для придания управляемости автомобилю, или где производитель желает производить как полноприводные, так и переднеприводные автомобили с множеством общих компонентов.

    Приводной вал для исследований и разработок [редактировать | править источник]

    В автомобильной промышленности также используются приводные валы на испытательных предприятиях. На испытательном стенде двигателя приводной вал используется для передачи определенной скорости / крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания на динамометр. «Защитный кожух вала» используется в месте соединения вала для защиты от контакта с приводным валом и для обнаружения выхода из строя вала. На стенде для испытаний трансмиссии ведущий вал соединяет первичный двигатель с трансмиссией.

    Открытый приводной вал на первом мотоцикле BMW, R32

    Приводные валы использовались на мотоциклах почти столько же, сколько и мотоциклы. В качестве альтернативы цепным и ременным приводам приводные валы предлагают относительно не требующие обслуживания работу и длительный срок службы. Недостаток привода вала на мотоцикле заключается в том, что для поворота мощности на 90 ° от вала к заднему колесу требуется зубчатая передача, или шарнир Хобсона, или что-то подобное, что приводит к потере некоторой мощности.С другой стороны, соединения валов и ведущие шестерни легче защитить от пыли, песка и грязи.

    Самым известным производителем мотоциклов, использующим карданный вал в течение длительного времени - с 1923 года, - является BMW. Среди современных производителей Moto Guzzi также хорошо известна своими мотоциклами с приводом от вала. Британская компания Triumph и все четыре японских бренда, Honda, Suzuki, Kawasaki и Yamaha, производят мотоциклы с карданным валом. Все выпускаемые до настоящего времени модели скутера Vespa с приводом от вала.Однако в автоматических моделях используется ремень.

    Мотоциклетные двигатели, расположенные таким образом, что коленчатый вал расположен продольно и параллельно раме, часто используются в мотоциклах с приводом от вала. Для этого требуется только один поворот на 90 ° для передачи мощности, а не два. Эта компоновка двигателя используется в мотоциклах Moto Guzzi и BMW, а также в сериях Triumph Rocket III и Honda ST.

    Мотоциклы с приводом от вала подвержены воздействию вала, когда шасси поднимается при подаче мощности. Этому противодействуют такие системы, как BMW Paralever, CARC Moto Guzzi и Tetra Lever от Kawasaki.

    На судне с механическим двигателем ведущий вал или гребной вал обычно соединяет трансмиссию внутри судна непосредственно с гребным винтом, проходя через сальник или другое уплотнение в точке выхода из корпуса. Также имеется упорный блок, подшипник для противодействия осевой силе гребного винта. Когда вращающийся гребной винт толкает судно вперед, любая длина приводного вала между гребным винтом и упорным блоком подвергается сжатию, а при движении назад - растяжению. За исключением самых маленьких лодок, эта сила не действует напрямую на коробку передач или двигатель.

    Карданные валы также часто используются на морских судах между трансмиссией и гребным редуктором или гидрорезкой.

    Задний ведущий вал, коленчатый вал и передний ведущий вал локомотива Shay.

    Локомотивы Shay, Climax и Heisler, представленные в конце 19 века, использовали гусеничные приводы для передачи мощности от центрального многоцилиндрового двигателя к каждому из грузовиков, поддерживающих двигатель. На каждом из этих паровозов с редуктором один конец каждого приводного вала был соединен с ведомой тележкой через универсальный шарнир, в то время как другой конец приводился в движение коленчатым валом, трансмиссией или другой тележкой через второй универсальный шарнир.Пиновый привод также может скользить в продольном направлении, эффективно изменяя свою длину. Это необходимо для того, чтобы тележки могли вращаться при прохождении кривой.

    Карданные валы используются в некоторых тепловозах (в основном дизель-гидравлических, таких как British Rail Class 52) и некоторых электровозах (например, British Rail Class 91). Они также широко используются в дизельных двигателях.

    Велосипед с приводом от вала.

    Приводной вал на протяжении последнего столетия служил альтернативой цепной передаче в велосипедах, но никогда не стал очень популярным.Велосипед с приводом от вала (или Acatane, от одного из первых производителей) имеет несколько преимуществ и недостатков:

    Преимущества [править | править источник]

    • Система привода менее подвержена заклиниванию, обычная проблема для велосипедов с цепным приводом
    • Всадник не может испачкаться смазкой для цепи или получить травму в результате «укуса цепи», когда одежда или какая-либо часть тела застревает между неохраняемой цепью и звездочкой.
    • Меньше обслуживания, чем цепная система, когда приводной вал заключен в трубу
    • Более стабильная производительность.Dynamic Bicycles утверждает, что велосипед с приводным валом может обеспечить КПД 94%, тогда как велосипед с цепным приводом может обеспечить КПД от 75 до 97% в зависимости от условия
    • .
    • Увеличенный дорожный просвет: без переключателя или другого низко висящего механизма велосипед имеет почти вдвое больший клиренс.

    Недостатки [править | править источник]

    • Система приводного вала весит больше, чем цепная система, обычно на 1-2 фунта тяжелее
    • Многие из преимуществ, о которых заявляют сторонники приводного вала, могут быть достигнуты на велосипеде с цепным приводом, например, покрытие цепи и шестерен.
    • Использование облегченных переключателей передач с большим числом передаточных чисел невозможно, хотя ступичные передачи можно использовать.
    • Снятие колеса может быть затруднено в некоторых конструкциях (например, для некоторых велосипедов с цепным приводом и ступичными передачами).
    1. ↑ Генри Д. Стовер, Улучшение деревообрабатывающих станков, переиздание патента США 1190, 21 мая 1861 г.
    2. ↑ Генри Д. Стовер, Строгальный станок, Патент США 30 993, 18 декабря 1860 г., 1861 г.
    3. ↑ Джон Делэнси Уоткинс и Роберт Брайсон, Mowing Machines, переиздание патента США 1904, 23 июля 1861 г.
    4. ↑ Раш С. Батлс, Локомотив, Патент США 455,154, 30 июня 1891 г.
    5. ↑ Уолтер Стиллман, Велосипед, Патент США 456 387, 21 июля 1891 г.
    6. ↑ Дадли Д.Bukey, Horse-Power, патент США 631198, 15 августа 1899 г.
    7. ↑ Чарльз Кларк, Marine Velocipede, [США Patent 637 547], 21 ноября 1899 г.
    8. ↑ Чарльз Кромптон, Патент США на автомобили 718097, январь 1903 г.

    Карданные валы требуют центровки, часто сложной

    ОБЪЯВЛЕНИЕ

    Когда мы думаем о причинах перекоса, карданные валы часто упускаются из виду. Когда они присутствуют в механической конструкции, обслуживание может быть довольно трудным из-за их размера, конструкции и доступности.Из-за этого проверки центровки часто пропускаются, а центровки откладываются, что вызывает постоянный износ карданных валов, что приводит к продолжающемуся и ухудшающемуся смещению.

    Чтобы лучше понять центровку карданного вала, мы должны понимать, что такое карданный вал и для чего он нужен. Карданный вал представляет собой не вал, а скорее муфту, предназначенную для соединения двух смещенных машин, одна из которых является стационарной машиной, часто называемой двигателем, а другая - «ведомой».Карданные валы специально разработаны с учетом параллельного смещения, вызванного смещением этих двух машин.

    На яхте такая конструкция называется трансмиссией и размещается между двигателем и шестерней, передавая крутящий момент и вращение. Карданный вал служит универсальным или карданным шарниром, потому что две машины не могут быть напрямую соединены друг с другом.

    Карданные валы обычно имеют два шарнира, по одному на каждом конце, и называются одним карданом. Двойной кардан будет иметь три или более таких шарнира.Шарниры карданных валов допускают необходимое перемещение без разъединения.

    Конструкция карданного шарнира является ключевым элементом работы карданного вала и его способности передавать силы. Каждый карданный шарнир состоит из двух хомутов и четырех шарнирных пальцев. Отверстие в вилке содержит шарнирные пальцы, которые колеблются при вращении шарнира. Все подшипники находятся в небольшом пространстве между штифтами и отверстиями вилки, а это означает, что правильная смазка всегда имеет решающее значение.

    Смазка должна постоянно циркулировать, чтобы предотвратить уплотнение шарниров, поэтому карданные валы обычно устанавливаются с углом от трех до шести градусов на каждом шарнире. Разница между этими углами всегда должна быть меньше 0,25 градуса, а в идеальном мире, когда точное выравнивание всегда возможно, разница будет равна 0.

    Несмотря на то, что карданные валы сконструированы для гибкости, они не способны компенсировать угловое смещение между валами.Хотя смещение не влияет на выравнивание, угловость влияет. Он может быть вертикальным или горизонтальным и может вызывать чрезмерную вибрацию и колебания скорости.

    Угловое смещение может присутствовать в одной плоскости или в отдельных, в зависимости от компоновки оборудования. Когда присутствует угловое смещение, частота вращения ведомого вала сильно колеблется.

    Традиционно карданные валы проектируются для ограниченного пространства, и исторически сложилось так, что процедуры центровки требовали полного снятия карданного вала для достижения центровки.На соединительном фланце ведомой машины устанавливается «смещенное» приспособление или кронштейн, а на вращающейся части устанавливается лазерный датчик. Второй лазерный датчик должен быть установлен на драйвере. Кронштейн позволит виртуально позиционировать ось вращения, соединяющую две машины. Затем данные будут собираться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

    Благодаря тому, что технологии постоянно превосходят самих себя, центровка карданных валов теперь становится быстрее, безопаснее и экономичнее.Современные лазерные системы позволяют выполнять выравнивание с установленным валом. Это стало возможным благодаря использованию двух специально разработанных кронштейнов с портативным компьютером, лазерным передатчиком и приемником. Один кронштейн служит своего рода цепью и имеет «третий рычаг», который можно установить непосредственно на вал. Другой кронштейн имеет вращающийся рычаг, на котором установлен датчик. Когда валы вращаются, рычаг кронштейна поворачивается, позволяя датчику перемещаться, улавливая передаваемый лазер.

    Центровка карданного вала может быть пугающей и сложной, мягко говоря. Однако с новым оборудованием, доступным для выполнения этих услуг, нет абсолютно никакой необходимости откладывать эту процедуру для предотвращения износа шарнира карданного вала. С минимальным влиянием на ваш бюджет обслуживания вы можете предотвратить сильную головную боль.

    Рич Мерхиге - владелец Advanced Mechanical Enterprises и Advanced Maintenance Engineering в Ft. Lauderdale, которая специализируется на вращающемся и возвратно-поступательном оборудовании.Соавтором этой колонки является Тереза ​​Другатц, менеджер по маркетингу AME. Свяжитесь с ними через [email protected] или +1 954-764-2678. Комментарии к этой колонке приветствуются по адресу [email protected]

    »Карданный шарнир, не требующий обслуживания

    Карданный шарнир
    для карданных валов грузовых автомобилей представляет собой игольчатый роликоподшипник специальной конструкции, смазываемый консистентной смазкой. Этот новый
    , не требующий обслуживания подшипник кардана

    , сейчас находится в производстве.
    Настоящая конструкция подшипника с тянутой чашкой включает в себя своего рода подшипник скольжения на закрытом конце и встроенные уплотнения на открытом конце (рис. 1).

    Используя необслуживаемый подшипник для карданных шарниров коммерческих автомобилей (рис. 2), производитель приближается на один важный шаг к своей конечной цели - грузовому автомобилю, не требующему технического обслуживания.

    От этой инновационной продукции выиграют как оператор грузовика, так и окружающая среда.

    Используемые сегодня гребные валы необходимо смазывать через регулярные промежутки времени, чтобы достичь приемлемого срока службы.Большая часть использованной и избыточной смазки выбрасывается из карданного вала и попадает в окружающую среду. По оценкам, в Германии только из-за этого источника происходит несколько сотен тонн жировых загрязнений.

    Эта потеря смазки стала отправной точкой для инновационных разработок. Однако прежде, чем появилась новая концепция, был проведен обширный системный анализ существующих универсальных шарниров с повторной смазкой. Это исследование основано на многолетнем полевом опыте и данных внутренних динамических отношений между подшипниками карданного шарнира (карданного креста), конструкцией уплотнения и перемещением смазки.Подшипники кардана SKF, произведенные на данный момент, достигли удовлетворительного срока службы с точки зрения усталости. Усталостная долговечность подшипника карданного шарнира определяется макрогеометрическими размерами, микрогеометрией компонентов и используемыми материалами.

    В центре внимания развития

    Основываясь на этом многообещающем полевом опыте, разработки были сосредоточены на двух основных задачах:

    1. для удержания нанесенной смазки в напряженной зоне
    2. для предотвращения попадания влаги и твердых загрязнений

    Условия эксплуатации подшипников кардана на карданных валах грузовых автомобилей всегда были связаны с высокими удельными нагрузками в контакте качения.Из-за кинематических условий роликовый набор подшипника карданного шарнира «только» совершает колебательные движения. Оба эти фактора предъявляют к смазке очень высокие требования.

    Концепция карданного вала, не требующего обслуживания, привела к тому, что использование высокоэффективной смазки стало еще более актуальным, поскольку, если не было никакого повторного смазывания, свежая смазка не могла быть подана в систему в любое время.

    Большое значение при этом придавалось таким свойствам смазки, как:

    • высокая устойчивость к сдвигу
    • Предотвращение истирания и адгезии при высоких нагрузках
    • устойчивость к старению
    • Оптимальная скорость отбора масла

    Другой конструктивной особенностью универсального шарнира, не требующего обслуживания, является то, что значительное внимание было уделено конструкции и характеристикам системы уплотнения (первичное и вторичное уплотнения).На рис. 2 показана запатентованная концепция уплотнения SKF.

    Подпружиненная кромка первичного уплотнения (1) позволяет сохранять характеристики уплотнения (против потери смазки) на протяжении всего срока службы. Специальная конструкция кромки гарантирует, что под кромкой может образоваться подходящий смазочный «клин» для предотвращения износа.

    Вторичное уплотнение (2), усиленное листовой сталью, служит для предотвращения загрязнения. Он имеет посадку с натягом на штифт, что предотвращает проникновение воды и всех других форм загрязнения.Стальная вставка позволяет поддерживать эту плотную посадку и обеспечивает защиту даже от незакрепленных камней. Кромка уплотнительной кромки (3) контактирует с внешней поверхностью вытянутой манжеты и в этом положении действует как динамическое уплотнение.

    Внутренняя вторичная аксиальная уплотнительная кромка (4), которая соприкасается со вторичным уплотнением, представляет собой дополнительный барьер для любой грязи, которая могла проникнуть внутрь. Эффективность функции этой кромки поддерживается вращением карданного вала. Все места уплотнения и промежуточные пространства заполнены консистентной смазкой.Это дополнительно увеличивает эффективность уплотнения.

    Изготовление карданной крестовины упрощенное

    Карданный шарнир, не требующий обслуживания, отличается от существующих моделей еще одним аспектом. Сама крестовина не имеет внутренних каналов для смазки и пресс-масленки. Вместо этого на торцах крестовины имеются относительно неглубокие углубления, которые служат резервуарами для смазки. Отсутствие сквозных соединенных между собой каналов для смазки означает снижение производственных затрат.

    Проверка продукции

    Эксплуатационные испытания необслуживаемых подшипников карданного шарнира SKF, которые включали обширные стендовые испытания на SKF и у потенциальных клиентов, были успешно завершены. Продолжаются ресурсные испытания суставов, но из-за того, что требовалось много времени, они еще не завершены.

    Арно Штубенраух ,

    SKF GmbH,

    Швайнфурт, Германия

    Проектирование и анализ композитного приводного вала для двигателя с задним приводом

    Проектирование и анализ композитного приводного вала для двигателя с задним приводом

    Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена разработке и анализу композитного приводного вала для заднего привода Двигатель 1

    ISSN 2229-5518

    Проектирование и анализ композитного приводного вала для двигателя с задним приводом

    Asmamaw Gebresilassie Департамент автомобильной техники Мадрасский технологический институт

    Университет Анны, Ченнаи, Индия
    agasmamaw @ gmail.com
    Телефон №: 72993

    Тем не менее, в этой проектной работе сделана попытка оценить пригодность композитного материала, такого как E-Glass / Epoxy для

    , для применения в автомобильном приводном валу. Цельный композитный вал оптимально анализируется с помощью программного обеспечения для анализа методом конечных элементов для композитов из E-Glass / эпоксидной смолы с целью минимизации веса вала, который подвержен таким ограничениям, как передача крутящего момента, критический крутящий момент изгиба и естественный изгиб. частота.

    Ключевые слова: приводной вал, изгиб при кручении, естественный изгиб

    частота

    I. ВВЕДЕНИЕ
    Карданный вал - это вращающийся вал, который передает мощность от двигателя на дифференциальную передачу автомобилей с задним приводом [1]. Приводной вал должен работать через постоянно меняющиеся углы между трансмиссией и осью. Сталь высокого качества - распространенный материал для строительства. Стальные приводные валы обычно изготавливаются из двух частей для увеличения основной собственной частоты изгиба, поскольку собственная частота изгиба вала обратно пропорциональна квадрату длины балки и пропорциональна квадратному корню из удельного модуля упругости.Из двух частей вала стал Привод состоит из трех универсальных шарниров, центр поддерживая подшипника и кронштейна, которые увеличивают общий вес транспортного средства.
    Передачу мощности можно улучшить за счет уменьшения инерционной массы и легкости. Замена традиционных металлических конструкций композитными конструкциями
    имеет много преимуществ из-за более высокой удельной жесткости и более высокой удельной прочности композитных материалов. Композитные материалы могут быть адаптированы для эффективного удовлетворения проектных требований по прочности, жесткости и весу композитных приводных валов меньше, чем у стали или алюминия
    II.КОНСТРУКТИВНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ

    A. Конструктивные требования

    Основной нагрузкой на приводной вал является скручивание. Вал должен иметь достаточную прочность на скручивание, чтобы выдерживать крутящий момент без сбоев. Кроме того, для тонкостенной трубы необходимо учитывать возможность коробления при кручении. Третье важное конструктивное требование состоит в том, чтобы приводной вал имел достаточно высокую собственную частоту изгиба. Желательна оптимальная конструкция приводного вала, самая дешевая и легкая, но отвечающая всем вышеперечисленным требованиям по нагрузке.Основываясь на некоторых надежных собранных данных, указанные выше три требования к несущей способности приведены в таблице 1.

    ТАБЛИЦА I.

    ТРЕБОВАНИЯ НАГРУЗОК ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ ПРИВОДНОГО ВАЛА

    Обычная

    Значения

    Безопасность Фактор

    Максимальный крутящий момент

    2020

    3

    Минимум

    крутящий момент изгиба

    >

    >

    >

    > flxural

    частота

    93.3

    Физические размеры конструируемого вала образцов для испытаний приняты, как указано в таблице 2. Тип материала, выбранного для конструкции, - E-Glass / эпоксидная смола, толщина каждой пластины - считается 1,5мм. Свойства, использованные для этой пластинки, были взяты из PROMAL [5].

    ТАБЛИЦА II.

    ФИЗИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ ПРИВОДНОГО ВАЛА

    IJSER © 2012 http://www.ijser.org

    Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена разработке и анализу составного приводного вала для двигателя заднего привода 2

    ISSN 2229-5518

    I

    75

    1000

    25

    II

    95030003 950382

    III

    70

    1000

    25

    внешний диаметр, внутренний диаметр, длина L вала
    Механические свойства E-Glass / эпоксидной смолы даны
    , как в таблице 3.

    ТАБЛИЦА III.

    МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТА E-GLASS / EPOXY

    Где T - приложенный крутящий момент, R - внешний радиус и r - внутренний радиус вала, J - полярный момент инерции вала.
    Напряжение сдвига и предел текучести связаны с помощью уравнения
    (2)

    Где σy - это предел текучести, а FOS - коэффициент безопасности
    Критический крутящий момент потери устойчивости, T b
    определяется уравнением

    (3)
    Где t - общая толщина стенки, r м - средний радиус, а E x и E y - средние модули упругости в плоскости в осевом и поперечном направлениях соответственно.
    Приводной вал идеален в виде балки со штифтами. Самая низкая собственная частота

    рассчитывается с использованием уравнения (4).

    B. Допущения

    Ниже приведены предположения, которые можно использовать при проектировании приводного вала. Он вращается с постоянной скоростью вокруг своей продольной оси. Вал имеет равномерное круглое поперечное сечение. Вал идеально сбалансирован, т. Е. В каждом поперечном сечении центр масс совпадает с геометрическим центром. Все демпфирующие и нелинейные эффекты исключены.Отношение напряжения к деформации для композитного материала является линейным и упругим; следовательно, закон Хука применим к композитным материалам. Поскольку пластинка тонкая, считается, что она находится под действием плоского напряжения.

    C. Конструктивные соображения

    При проектировании приводного вала можно учитывать три условия; Условия крутящего момента, рекомендации по подключению и опции производителя. Поскольку основная нагрузка на приводной вал - это скручивание. Вал должен иметь достаточную прочность на скручивание, чтобы выдерживать крутящий момент без сбоев.Таким образом, в этой проектной работе три испытательных образца (образца) должны выдерживать крутящий момент не менее 2020 Нм с коэффициентом безопасности 1,5. Крутящий момент можно получить от двигателя и автомобиля. Что касается второго соображения, машина для испытания крутящего момента специально используется для проверки приводного вала; поэтому для фиксации испытуемого образца требуется фланцевое соединение. Кроме того, производитель композитных материалов предлагает приводной вал с внутренним диаметром 25 мм.
    III. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ
    Напряжение сдвига (τxy) определяется и выражается уравнением

    (1)
    Где, f n - наименьшая собственная частота в герцах. Вт / г = м - масса на единицу длины, I - момент инерции и L - длина приводного вала.
    Критическая скорость вала (N) и собственная частота
    (fn) связаны уравнением (5)

    IV. ОПИСАНИЕ МЕТОДА АНАЛИЗА
    Используя уравнение (1) значение крутящего момента составляет 2020 Нм, и подставляя другие размерные параметры, напряжение сдвига для каждого испытательного образца I, II и III становится равным 24.69 МПа,
    24,69 МПа и 30,49 МПа соответственно. В то время как согласно теории максимального сдвига максимальное напряжение сдвига возникает на внешней поверхности. Это максимальное напряжение сдвига определяется относительно предела текучести и запаса прочности и определяется уравнением (2), приведенным выше, таким образом, предел текучести для каждого испытуемого образца становится 74,07 МПа для образцов I и II, а для образца III - около 91,47 МПа.
    Поскольку приводной вал полый и длинный, он может деформироваться.Чтобы избежать коробления, вал не должен быть тонким. Это требование требует, чтобы прилагаемый крутящий момент был меньше критического крутящего момента потери устойчивости. Критический момент потери устойчивости определяется уравнением (3), и критический крутящий момент потери устойчивости для каждого испытательного образца может быть рассчитан, и результатом станет 12856 Нм для испытательного образца I и II и
    9148 Нм для испытательного образца III. Из этого анализа мы понимаем, что значение критического крутящего момента потери устойчивости каждого испытательного образца больше, чем приложенный внешний крутящий момент (2020 Нм), поэтому каждый из них не изгибается.В дополнение к анализу крутящего момента и продольного изгиба конструкция приводного вала должна включать критическую частоту, значительно превышающую условия эксплуатации автомобиля. Если бы приводной вал вращался со своей собственной частотой, он мог бы сильно вибрировать и, возможно,

    IJSER © 2012 http://www.ijser.org

    Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена конструкции и анализу композитного приводного вала для двигателя с задним приводом 3

    ISSN 2229-5518

    дезинтегрировать.Чтобы уменьшить повреждение и сильную вибрацию, следует определить основную частоту изгиба вала. Приводной вал спроектирован так, чтобы иметь критическую скорость (в 60 раз превышающую частоту), которая достаточно высока, чтобы превышать скорость вращения. Если оба совпадают, возникает вибрация большой амплитуды (завихрение). Таким образом, выражение с наименьшей собственной частотой дается теорией балки Тимошенко, как показано в уравнении (4).
    Чтобы использовать уравнение, можно найти массу на единицу длины вала, а также полярный момент инерции, это приведено в таблице IV.

    ТАБЛИЦА IV.

    РАСЧЕТНАЯ МАССА И ПОЛЯРНЫЙ МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ДЛЯ КАЖДОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ДЕТАЛЯ ВАЛА

    000

    3.068E-6

    Испытательный образец

    Дж (м4)

    м (кг / м)

    7.854

    II

    3.068E-6

    7.854

    III

    319E-6

    6,715

    Следовательно, минимальная собственная частота изгиба для испытуемых образцов I, II и III составляет 204,29 Гц, 226,36 Гц и
    192,08 Гц.
    Критическая скорость - это скорость, при которой вращающийся вал станет нестабильным. Это один из важнейших факторов при выборе карданного вала. Когда частота вращения и собственная частота совпадают, любые колебания будут умножены, так что вал может быть разрушен.Другими словами, если вал естественным образом вибрирует со скоростью 130 раз в секунду, и одна точка на валу проходит через 0 градусов 130 раз в секунду (7800
    об / мин), тогда вал достигает критической скорости. Есть несколько способов повысить критическую частоту вращения карданного вала. Эти способы заключаются в том, чтобы сделать его легче, жестче или увеличить диаметр без увеличения веса. Это причина того, что композитное волокно делает хороший карданный вал; он жесткий и легкий, его можно изготовить любого диаметра и толщины стенки.Таким образом, согласно уравнению (5) критическая скорость приводного вала I, II и III становится равной 12257
    об / мин, 13582 об / мин и 11520 об / мин соответственно. Все они на
    превышают рабочую скорость автомобиля, равную 5600 об / мин (93,3 Гц). Таким образом, результат показывает, что все три приводных вала будут безопасно работать при максимальных оборотах.
    V. РАСЧЕТ ЭКОНОМИИ МАССЫ
    Количество массы, которую можно сэкономить при использовании композитных материалов по сравнению со стальным приводным валом с такими же размерами, можно определить следующим образом: образцы I, II и III рассчитаны, и результаты равны 12.25 кг, 3,142 кг, 2,984 кг и 2,686 кг соответственно. Следовательно, процент экономии массы при использовании композитного приводного вала составляет 74,35%, 75,65% и
    78,08% для образцов I, II и III соответственно. Используя образец III, можно сэкономить большое количество массы.
    VI. АНАЛИЗ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (МКЭ)
    В МКЭ трубка вала из композитного материала может быть проанализирована с использованием двухмерной оболочки или трехмерных твердых элементов, доступных в стандартных решателях МКЭ. Программное обеспечение FEA, доступное в CATIA, использовалось для моделирования всего композитного вала, обычно для моделирования композитного вала использовался анизотропный материал.Вал закреплен одним концом со всеми степенями свободы, а другой конец подвергается скручиванию. После статического анализа вала смещения сохраняются. Свойства материала были предоставлены разработчику МКЭ в виде общей анизотропной матрицы жесткости / податливости.

    A. Результаты анализа методом конечных элементов

    Рисунок 1. Напряжение по Мизесу Узловое значение для испытуемого образца I Это показывает МКЭ для испытательного образца I, максимальное

    напряжение по Мизесу равно 33.4 МПа на внешней поверхности, которая отмечена красным, в то время как на внутренней поверхности меньше напряжений, отмеченных синим цветом, это около 11,8 МПа.
    Рисунок 2. Напряжение по Мизесу Узловое значение для испытуемого образца II Этот результат КЭА показывает, что максимальное напряжение по Мизесу составляет 30 МПа на внешней поверхности, которая отмечена красным цветом, в то время как на внутренней поверхности имеется меньшее напряжение, отмеченное синим цветом, т.е. около

    9,34 МПа.

    IJSER © 2012 http://www.ijser.org

    Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена проектированию и анализу композитного приводного вала для двигателя заднего привода 4

    ISSN 2229-5518


    Рисунок 3.Напряжение по Мизесу Узловое значение для испытательного образца III Здесь показаны результаты FEA для испытательного образца III, максимальное напряжение по Мизесу составляет 39 МПа на внешней поверхности, которая отмечена красным цветом, в то время как на внутренней поверхности имеется меньшее напряжение, отмеченное синим цветом. составляет около 11,8 МПа.
    Рис. 4. Крутящий момент в зависимости от прогиба для испытательных образцов I, II и
    III

    Все приведенные выше результаты показывают линейное увеличение прогиба с увеличением крутящего момента. Это ожидаемый результат, который подтверждается теоретическим поведением вала, подвергающегося крутильной нагрузке.Таким образом, теоретически, существует полная линейная зависимость между приложенным крутящим моментом и угловым отклонением, как показано на графиках.
    Рисунок 4. показывает количество массы, которое можно сэкономить, используя
    композитный материал.
    VII. ВЫВОДЫ
    Композитный вал, сделанный из E-Glass / Epoxy, исследован теоретически и численно с учетом торсионной нагрузки. Для анализа вала с помощью FEA композитный вал фиксируется с одного конца, а крутящий момент прилагается к другому концу.Для численного исследования образцы для испытаний моделируются с использованием программного обеспечения CATIA и анализируются с помощью FEA. После применения граничных условий и крутящего момента крутильные отклонения получаются для каждого значения крутящего момента. Список результатов представлен в виде графиков. Результат показывает, что существует линейная зависимость между крутящим моментом и прогибом, между крутящим моментом и напряжением, а также между крутящим моментом и деформацией. Наименьший прогиб наблюдается в образце для испытаний II (0,694 мм), это связано с наименьшей длиной при наибольшем диаметре, где образец для испытаний I становится жестче, чем образец для испытаний III (1.46 мм), это из-за большего диаметра при одинаковой длине. В заключение, когда результаты анализа методом конечных элементов
    сравниваются с теоретическими результатами, наблюдения и исследования, проведенные по этой теме, являются успешными и дают очень небольшие отклонения от ожидаемых результатов.

    БЛАГОДАРНОСТЬ

    Авторы статьи выражают признательность д-ру К. Аннамалая за ценные обсуждения.

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    [1`] J. Reimpell and H.Стролл, Автомобильное шасси: инженерные принципы, Общество автомобильных инженеров, Нью-Йорк, 1996.

    [2] S.R. Swanson (1997) Введение в проектирование и анализ передовых композитных материалов

    . Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Prentice Hall inc:

    [3] Б. Харрис (1999). Инженерные композиционные материалы (2-е изд.). Великобритания:

    University Press

    [4] П. Бирдмор и К. Ф. Джонсон; Потенциал для композитов в

    конструкционных автомобильных приложениях; Journal of Composites Science and

    Technology, 26, 1986, 251-281, 3 сентября 2005 г.

    [5] PROMAL (Программа микромеханического и макромеханического анализа ламинатов), интерактивное программное обеспечение

    IJSER © 2012 http: // www.ijser.org

    КАРДАННЫЙ БАЛАНСИР VTM74 - VTM Group

    ДО 150 КГ

    КАРДАННЫЙ БАЛАНСИР VTM 74 обладает высокими характеристиками и используется для балансировки карданных / приводных валов легковых и грузовых автомобилей. Он упрощает процесс балансировки карданного вала благодаря множеству технических решений, при этом машина имеет доступную цену, что снижает ваше финансовое бремя и позволяет вашему бизнесу эффективно расти.
    Станок имеет высокую точность (1 гмм \ кг).Точность достигается за счет особой конструкции шпинделя и оснастки станка, а также надежной системы балансировки ПАК-4, имеющей высокую степень помехозащищенности. Легкость управления позволяет быстро научиться работать на станке и приступить к работе в кратчайшие сроки. При проектировании машины были предъявлены высокие требования к функциональности и универсальности каждого узла, это давало возможность установить на машину абсолютно любой карданный вал с минимальными затратами времени.

    Опора станка имеет уникальную конструкцию, позволяющую реализовать три схемы крепления подвесных подшипников.К тому же регулировка опор по высоте занимает мало времени благодаря уникальному дизайнерскому решению light heightR. Важную роль в процессе быстрой переналадки станка и повышения уровня функциональности оборудования играют уникальные технические модификации.

    Быстрозажимные адаптеры, изготовленные по запатентованной технологии EASY CLAMPR, позволяют сэкономить время на переустановку карданного вала, что позволило использовать этот станок не только в ремонтных мастерских, но также в серийном и мелкосерийном производстве.

    Характеристики, общие для всех машин

    ЛЕГКО CLAMPR АДАПТЕРЫ
    РЕАЛЬНОГО ВРЕМЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДИСБАЛАНС ИЗМЕРЕНИЕ
    собственной усложненная СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ
    до 4 ОПОРОВ ВАЛ СОВМЕСТИМОСТЬ
    самодиагностики ФУНКЦИЯ
    Leight ВЫСОТЫ поддерживает технологию
    5 СЕКУНД ВАЛА ПОДКЛЮЧЕНИЕ
    ETHERNET СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
    ВЫБОРА ЯЗЫКА
    ПОДГОНЯННОЙ распечатки ДАННЫЕ БАЛАНСА
    МОНИТОР С СЕНСОРНЫМ ЭКРАНОМ 17 ДЮЙМОВ

    ЛЕГКАЯ ВЫСОТА ПОДДЕРЖИВАЕТ
    ОДНОВРЕМЕННЫЕ 4-ПЛОСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
    ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ 25 СЕК ПРОИЗВОДИТЕЛЬ БАЛАНСИРОВКИ С 1973 ГОДА
    OEM И ПОСЛЕПРОДАЖНЫЙ РЕМОНТ
    ГАРАНТИЯ 12 МЕСЯЦЕВ

    Общие сведения об универсальных соединениях и таблицах размеров

    А U-образный шарнир (универсальный шарнир) в основном представляет собой гибкую точку поворота, которая передает мощность посредством вращательного движения между двумя валами не в прямая линия.U-образный шарнир должен быть гибким, чтобы компенсировать изменения угла трансмиссии из-за постоянно меняющейся местности под автомобиль.

    The U-образный шарнир считается одним из старейших гибких муфт. Он широко известен тем, что его используют на легковых и грузовых автомобилях. Универсальный шарнир в простейшей форме состоит из двух вилок, расположенных под прямым углом друг к другу и четырехточечный крест, соединяющий ярмы.Крест едет внутри узлов крышки подшипников, которые запрессованы в вилку глаза. Одна из проблем, присущих конструкции карданного шарнира, заключается в том, что угловые скорости компонентов изменяются за один оборот.

    The концепция универсального шарнира основана на конструкции кардана, который используются с древних времен. Одно предвкушение универсального Совместное использовалось древними греками на баллистах.От первого лица предположил, что его использование для передачи движущей силы было Джероламо Кардано, итальянский математик, в 1545 г. Непонятно, выпустил ли он рабочую модель. Кристофер Польхем позже изобрел его заново, и он получил название «узел Польхема». В Европе Устройство часто называют карданным шарниром или карданным валом . Роберт Гук произвел рабочий универсальный шарнир в 1676 году, что привело к появлению альтернативное название, Соединение Гука .Это была американская машина производитель Генри Форд, который дал ему название универсальный шарнир.

    Одноместный Кардан: Одиночный кардан термин для карданного вала с одним универсальным шарниром на каждом конце сборка. Так что на самом деле в одном карданном шарнире два одиночных карданный приводной вал.

    Двойной Кардан: Двойной кардан - это термин, используемый при описании цельного карданного вала с тремя (или более) универсальные шарниры.Что подойдет двойной кардан, так это разрезной универсальный совместный рабочий угол на два отдельных угла, которые составляют ровно половину исходного угла. Обычно двойной кардан (он же постоянный Приводной вал типа Velocity или CV) используется в приложениях, где он не возможно или практично правильно выровнять концы карданного вала для однокарданная установка. Примеры включают, где рабочий угол будет слишком велик по сравнению с одинарным карданом (см. ниже), двойной кардан позволяет рабочий угол, который необходимо разделить на две половины шарнира.Это также можно использовать два ШРУСа на карданном валу, который обычно используется там, где невозможно выровнять оба конца карданного вала, например, когда происходит смещение по вертикали и горизонтали, или когда несоответствующие рабочие углы присутствуют, например, при переднем приводе автомобили, в которых подвеска движется как вверх, так и вниз. движение, а также вращение вокруг вертикальной оси из-за действия рулевого управления.Недостатками нескольких ШРУСов являются их более высокая стоимость и сложность, поскольку по сравнению с U-образными шарнирами, их увеличенная длина и вес, а также их уменьшенная ограничения максимального рабочего угла.

    В конец каждого выходного и входного валов представляет собой вилку и / или фланец. Хомуты, удерживающие крышки подшипников карданного шарнира, иногда называют как уши. Крышки подшипников карданного шарнира запрессовываются в вилку (ушко) и удерживается на месте с с-клипа (половина круга), внутреннее стопорное кольцо, или полный круг стопорного кольца.транспортным средствам, которые активно используют внедорожники, следует использовать внутренние или полный круг стопорного кольца. только если U-образные соединения типа c-clip доступны для вашего приложения, вы можете изменить их квалифицированным Машинист должен принять полнопрофильные зажимы. Со временем и под суровым Условиях c-образные зажимы имеют тенденцию изнашиваться, приобретая неправильную форму и выпадать. Когда c-образная скоба выпадает, крышка подшипника карданного шарнира вылезет из ярма.если оставить без присмотра цапфу (штифт) U-образного шарнира повредит форму коромысла. Этот урон очень сложно ремонтировать и обычно требует покупки нового внутреннего или внешний полуоси или дорогостоящий ремонт карданного вала.

    (двойной Карданный вал)

    Эксплуатация Углы:

    Стандартный Карданные шарниры не предназначены для работы под крайними углами карданного вала, если они не специально построены.как правило, угол карданного вала не должен превышать 22 градуса. однако некоторые производители делают качественные карданные валы с большим углом наклона, которые надежно работают от 22 до 80 градусов. Карданные валы с экстремальным углом наклона достигаются за счет использования двойного кардана. шарнир равных угловых скоростей. По сути, это соединение с двумя U-образными шарнирами.

    Вал Обороты

    Эксплуатация Уголок

    5000

    3.25

    4500

    3,67

    4000

    4,25

    3500

    5.00

    3000

    5,83

    2500

    7,00

    2000

    8.67

    1500

    11,5

    Это Таблица основана на соединении при номинальной нагрузке и сроке службы. Переходя выше номинальная нагрузка или угол уменьшают срок службы карданных шарниров. Как общее правило Практически, для каждого удвоения рабочего угла, числа оборотов в минуту или нагрузки срок службы сустава уменьшается вдвое.Номинальные сроки службы указаны на порядка 3000 часов.

    В типичный внедорожник, лифт подвески сделан для увеличения клиренс и позволяют устанавливать шины большего размера. Чтобы компенсировать большего диаметра, в осях установлены нижние шестерни. Давайте посмотрим, что это касается приводного вала, подъемник увеличивает угол вала а более низкие передачи означают, что вал должен вращаться быстрее для данной оси скорости, на этом графике обе вещи работают в неправильном направлении.Нет чудо, проблемы с приводным валом обычны для автомобилей, модифицированных для бездорожья использовать.

    Анатомия карданного шарнира:

    Анатомия U-образного соединения:

    1. Карданный шарнир (крестовина)
    2. Цапфа (штифт)
    3. С-образный зажим
    4. Крышка подшипника
    5.Подшипник игольчатый

    Как Они установлены:

    Здесь представляет собой разбивку того, как могут быть установлены карданные шарниры:

    Фланец Фланец Хомут

    Шестерня Хомут (для фиксации карданного шарнира используются ремни карданного шарнира или болты карданного шарнира) Сварной шов На вилке приводного вала

    карданный шарнир Ремни U-образный шарнир U-образные болты

    Когда Я заменил 8.8-дюймовый задний мост в моем Ranger, у меня был карданный вал построены с ярмом на обоих концах. Один конец имеет приварную кокетку. В другой конец - такой же тип коромысла (не используются хомуты с U-образным шарниром или U-образный соединительный болт), но представляет собой скользящую вилку, предназначенную для скольжения внутрь и наружу карданный вал для компенсации хода колеса. U-образный шарнир прикрепляет Карданные соединения вилки карданного вала с фланцевыми вилками. Фланец затем болт к фланцу на задней оси и раздаточной коробке.Это дает мне прочное соединение без использования U-образных скоб или U-образных болтов.

    Как насколько далеко идут полуоси в передней части грузовика, у них есть вилка аналогично сварному шву, описанному выше, который прикрепляет полуось и цапфу вал, позволяющий осям вращаться вместе с рулевым управлением.

    Один из лучших обновлений, которые вы можете сделать, это переоборудование U-образного шарнира. и болтовое крепление кардана к раздаточной коробке и / или вилка (и) дифференциала к вилке с U-образным болтом.Болты с Ремешок и болт имеют диаметр всего 1/4 дюйма и несколько склонен к поломке. С вилкой типа U-образного болта размер U-образного болта составляет 5/16 дюйма акции, которые, как правило, держатся намного лучше. Некоторые люди смогли просверлите отверстия в хомуте их хомута с U-образным шарниром, чтобы вместо этого вставьте U-образные болты.

    Карданный шарнир Удержание:

    (Круглый Стопорное кольцо влево - C-Clip Right)

    The крышки подшипников карданного шарнира вдавливаются в вилку и удерживаются на месте с c-образным зажимом, внутренним стопорным кольцом или стопорным кольцом полного круга.Транспортные средства, которые интенсивно используют бездорожье, должны использовать внутренний или полный круг стопорного кольца. Если U-образные соединения типа c-clip доступны только для вашего приложения, вы можете изменить их, чтобы они принимали полные клипы.

    Когда из-за блокировки дифференциалов и негабаритных шин, крышки подшипников шарниров часто будут пытаться `` вращаться '' в вилке, поскольку шарнир работает. При вращении он часто "выплевывается" из c-образных зажимов карданного шарнира. и тогда шапка может свободно выйти из ярма, выйдя из ось (если сначала ее не раздавит шип шарового шарнира).В Затем цапфа карданного шарнира разрывает хомуты оси, вызывая катастрофический отказ. Даже если он не сломает ярмо, он все равно их растянет наружу, чтобы они больше не держали колпачок должным образом.

    Кому узнайте, как изменить ярм для стопорных колец полного круга, посмотрите ЭТО страница.

    (Snap кольцо в канавке крышки подшипника, чтобы удерживать его в бугеле)

    Техническое обслуживание & Осмотр:

    (какой происходит, если удерживающие зажимы карданного шарнира соскочили с подшипника карданного шарнира. колпачки)

    U-образный шарнир техническое обслуживание сегодня не слишком важный фактор для случайных поездок по бездорожью. энтузиаст.Большинство продаваемых без рецепта U-образных стыков герметичны и не подлежат смазке. и требуют небольшого обслуживания. имейте в виду, что герметичный, несмазываемый U-соединения могут быть загрязнены, что значительно сократит срок их службы. Они не лучший выбор для тяжелых условий бездорожья. Смазываемый При правильном уходе U-образные соединения прослужат намного дольше.

    Когда выполняя общее техническое обслуживание вашего автомобиля, неплохо визуально и вручную проверьте карданные шарниры на предмет необычного износа, люфта и недостающие клипы.Включите электронный тормоз вашего автомобиля и поставьте под колеса колодки. Место трансмиссию в нейтральном положении, залезьте под нее и проверните карданный вал вперед и назад, быстро останавливаясь. Также попробуйте сдвинуть карданный вал вперед и назад. Если U-образные шарниры изношены, вы сможете почувствовать движение в суставе. На неисправный карданный шарнир карданного вала также может указывать лязг при ускорении или замедлении, особенно при движении задним ходом. необычная вибрация во время движения также является хорошим показателем того, что Следует проверить U-образные стыки.

    Мост Распространенные U-образные шарниры в 4-колесном двигателе:

    (слева направо Справа)

    1310 (также 297X): 1310 (показан) - это карданный шарнир на 1/2 тонны, используемый в карданных валах многих автомобилей Jeep. приложений и удерживается внешними стопорными кольцами; те, которые немного напоминают крендель. Карданный шарнир 297X эффективно тот же размер, но с внутренними стопорными кольцами, используемыми для шарниров поворотных кулаков на большинстве передних мостов Dana 44 и Corporate на 10 болтов.

    1330 : Это карданный шарнир карданного вала 3/4 тонны, который чаще всего встречается на вилке шестерни. собирается в Дана 60 переднюю или заднюю ось. 1330 разделяет тот же размер крышки, что и у 1310, но с большим крестом.

    1350 : Большинство 1-тонных грузовиков прошлого года использовали эти шарниры (средний шарнир в фото) в их карданных валах, но можно было найти в 3/4 тонны и 1/2 тонны изредка.Обратите внимание, что крестик такого же размера, как 1330 до осталось только крышки подшипников и, следовательно, цапфы, которые они на шарнире больше, то есть больше прочности.

    1410 : В последние годы линия Super Duty от Ford, Chevy и Dodge H.D. серии используют еще более мощные шарниры в карданных валах. 1410 можно считать шарниром 1,25 тонны и он подходит когда позади крутящего монстра дизельные двигатели из Большой тройки.

    1480 : Этот шарнир (крайний правый) чаще всего является поворотным кулаком. шарнир, а не карданный вал карданного вала, и находится внутри поворотных кулаков передних мостов Dana 60 и 70. В приложении с карданным валом это можно рассматривать как соединение 2 тонны. Имейте в виду, что шарнир поворотного кулака воспринимает крутящий момент в 3-5 раз больше, чем карданный вал шарниры строго от кольца и шестерни редуктора.Это далее умноженный на поворот рулевого управления на что-нибудь другое чем прям.

    297X против 760X: отказ от производства Spicer старый надежный U-образный шарнир 297X и замените его новым 760X. Показано новый заменяющий шарнир Spicer 5-760X рядом со старым 5-297X. Эти шарниры представляют собой обновленную конструкцию и имеют крестовину холодной ковки, имеющую неоднократно доказывалось, что он намного прочнее, чем горячая ковка 297-го. крест, с гораздо большей усталостной жизнью.Это должно помочь в дальнейшем размещении тормоза на сломанных карданных шарнирах.

    297X vs 332X: Вот 297X по сравнению с 332X от Dana 60. Это пример того, почему люди обновляют на передний мост Dana 60.

    Beefier U-образные соединения:

    CTM U-образные шарниры Racing Products:

    Это это высокопрочный восстанавливаемый U-образный шарнир CTM.Суставы восстанавливаемые поскольку уплотнения, зажимы и втулки можно заменить. U-образные соединения, такие как это очень дорого по сравнению с внебиржевым магазином запчастей U-образные шарниры, но даже в самых суровых условиях скатывания должны быть При правильном уходе в 10 раз прочнее нижних суставов. Эти U-образные соединения предназначены для использования с зажимами полного круга, что означает, что вы необходимо будет установить их в некоторые высококачественные хромомолибденовые полуоси.

    P / N 4-C144-1881

    CTM В U-образных соединениях используется бронзовая втулка, которая практически не изнашивается. Сохраните эти рукава хорошо смазаны с помощью переходника для иглы на шприце для смазки и злоупотребляют они не беспокоятся. Убедитесь, что у вас есть все необходимое оборудование. правильно, чтобы обеспечить правильную посадку и превосходную прочность по сравнению со всеми остальными U-соединения.

    The U-образные шарниры Dana 44 (CTM P / N C144-1881) от CTM Racing Products заменяют запас OEM P / N 5-297x.

    The U-образные шарниры Dana 60 (CTM P / N C160-3750) от CTM Racing Products заменяют штатный сток P / N 5-332x.

    Посетить их на www.ctmracing.com

    Бык U-образные соединения:

    Потому что Ox (и другие суперсоединения) устранили игольчатые подшипники (часть секрета их силы), они не идеальны для непрерывного долг... например с штатным полным приводом. Бык, однако, работает на конструкции, которая будет использовать игольчатые подшипники и подходить для непрерывного пошлина, но она будет примерно на 15 процентов слабее. Это может быть доступно раз вы это прочтете.

    Это U-образный шарнир Ox изготавливается по индивидуальному заказу и отличается уникальной конструкцией. дизайн. Цапфы сустава вдавливаются в тело сустава и фиксируются на месте круглыми круглыми ключами.Техническое обслуживание может быть выполняется через боковую дверцу каретки кузова.

    The Ox использует составную конструкцию с центральным корпусом из сплава 8620. который прошел специальную и запатентованную термообработку. Вместо крышки, Ox имеет штифты, которые вставляются через проушину вилки оси в корпус и удерживаются внутри полости в корпусе парой 4340 фиксаторы из сплава. Пины тоже 8620, но нагреваются они иначе лечение, чем тело.Штифты имеют уплотнительное кольцо для защиты от проникновения воды.

    Так насколько силен Бык? Производитель провел разрушающие испытания и обнаружено, что устройство может выдерживать до 22 000 фунт-футов. Новый 760x холоднокованый Спайсер хорош примерно для 5400 фунтов на фут. Старый 297-й год был хорош для около 4600 фунт-футов. Ox утверждает, что их U-образный шарнир почти вдвое прочнее, чем следующий по прочности супер-карданный шарнир в таких же разрушительных испытаниях.Ox настолько прочен, что помогает удерживать вилки вместе. дольше при большой нагрузке.

    Как для приложений Ox в настоящее время предлагает устройства, которые заменят 297/760 Размеры Spicer, в которые входят Dana 44, GM 10-болты, некоторые Dana 30 и Dana. 35 IFS и некоторые другие. Размер 332x, подходящий для передней части Dana 60, - это почти готово и вполне может быть доступно к тому моменту, когда вы это прочтете. (получить перечень стыков)

    А ключевой элемент, о котором следует помнить при установке супершвов в том, что вы должны комбинировать их с высоколегированными мощными передними валами.Стандартные валы не прослужат, потому что они не прочнее оригинальных. Шрус и иногда даже слабее. Средний внешний вал Dana 44 составляет хорош примерно для 4000 фунт-футов. Суженная часть многих внутренних валы обычно годны только для приблизительно 3700 фунт-футов. Валы из высоколегированных сплавов (обычно 4340) доступны из различных источников, и мы интересно услышать, что Бык скоро будет среди них. Следите за обновлениями. В некоторых случаях, установка суперсоединения может привести к аннулированию гарантии на сплав оси, поэтому не забудьте заранее продумать эту проблему.

    Посетить их на www.ox-usa.com/ox/

    Том Соединения Woods Super Flex:

    The уникальный дизайн смещенных цапф еще больше отличает ответные вилки чем более обычное соединение. Это позволяет на 10 градусов больше гибкость, которой нельзя было бы добиться в противном случае. Хотя 10 градусов не могут звучит как много, с 30-дюймовым приводным валом это позволит более чем 5 дюймов дополнительного прогиба на вашей оси перед закреплением универсальный шарнир.Наши испытания показывают, что установка этого кардана в стандартные хомуты приводной вал изгибается на 40 градусов. С После небольшой шлифовки вилок приводной вал прогнется на 45 градусов.

    The Универсальный шарнир "Super-Flex" не проектировался как "вылечить все", а именно решить проблему связывания что может произойти в таких ситуациях, как провисание полной оси и пружина сворачивать. Ситуации, такие как передний ведущий вал, когда у вас много подъемной силы а также установили глючные пружины или скобы для револьвера в в сочетании с реверсированием вашей кандалы.

    ср никогда не скрывал того факта, что этот сустав действительно вызывает некоторые проблемы с вибрацией. (Фактически, мы даже не будем продавать его, если заказчик осведомлен о его ограничениях). Это связано с введением 3-й плоскости работы, что приведет к вращению приводного вала эксцентричный. Величина эксцентриситета зависит от того, насколько крутой приводной вал запускается.

    Через при нулевом угле нет эксцентриситета и по мере увеличения угла величина эксцентриситета увеличится.Количество вибрации, которую вы будет зависеть от угла и веса привода вал. Теоретически, если бы ваш приводной вал ничего не весил, не было бы силы вибрации в результате работы приводного вала эксцентричный.

    Посетить их на www.4xshaft.com

    Сварка Колпачки:

    Когда из-за блокировки дифференциалов и негабаритных шин, крышки подшипников шарниров часто будут пытаться `` вращаться '' в вилке, поскольку шарнир работает.При вращении он часто "выплевывает" свой зажим и тогда колпачок может свободно выходить из коромысла, отходя от оси (если сначала он не раздавится шпилькой шарового шарнира). U-образное соединение Затем цапфа разрывает хомуты оси, вызывая катастрофический отказ. Даже если он не сломает ярмо, он все равно их так растянет. они больше не держат колпачок должным образом.

    The ключ к привариванию колпачков - это сварка достаточного количества материала, чтобы удерживать колпачок в поставить, но не повредить работе кардана.Все это Требуется прихваточный шов по краю колпачка. Лучшее место в середина, ближайшая к шлицевому концу. Внешняя сторона ярма - это самая слабая часть, и вы не хотите повредить ее силу. если ты приваривать по бокам, это может помешать установке вала. У большинства поворотных кулаков и шпинделей достаточно места для установки вала. а прихваточный шов на внешней стороне затруднит или сделает невозможным установить или снять вал.Сварной шов должен быть как можно ближе к шлицевому закончить по возможности. Некоторые люди приваривали колпачки после установки вал. Перед установкой вала лучше сделать точечную сварку через сустав. Таким образом, если он не подходит для возврата, вы можете Отшлифуйте часть сварного шва до тех пор, пока он не протолкнется.

    Если другая сторона вала ломается или ломается карданный шарнир, прихваточный шов можно отшлифовать с помощью угловой шлифовальной машины, чтобы снять колпачок.Когда новый колпачок приварен, стачиваемый материал будет заменен. Есть ограниченное количество раз, когда вы захотите повторно использовать валы. Даже если вал не сломается, сломается только другой вал или П-образный шарнир ломается, хомуты немного растягиваются. Чем больше раз ты повторно используйте вал, который был в прошлом перерыве, тем больше раз вы будете перерыв. Слегка растянутый вал с большей вероятностью заклинит колпачок. или расколоть сварной шов.Как только сварной шов сломан вал, имеющий натянутая коромысла, колпачок выйдет и войдет в смертельный контакт с шаровой шарнир. Если колпачки вставляются прямо в кокетку и не требуют забивая установить, выбросить вал.

    Если вы привариваете колпачки, регулярно проверяйте их, чтобы убедиться, что сварной шов сломанный.

    U-образный шарнир Таблица размеров:

    Чтобы обыскать Дану сайт для номера детали универсального шарнира по размерам, нажмите ЗДЕСЬ .

    K1 Оснастка Размер кольца D1 Диаметр крышки подшипника K2 Snap Диаметр кольца D2 Диаметр крышки подшипника OEM Производитель OEM Серии Конвертировать Эта серия To This Серии Часть # Банкноты
    1.4430 . 9380 1,5000 .9690 РОК L6N 1000 L6N 5-430X
    1.4820 . 8860 1.4820 . 8860 MAZDA 5-1514X
    1.4930 . 9710 1.4930 . 9710 РОК L6N 5-92X
    1.4960 0,7870 1.4960 0,7870 ИГРУШКА 5-1500X
    1.5000 . 9380 1,5000 . 9380 СПАЙСЕР 1000 5-170-1X 1
    1,5000 . 9380 1,5000 . 9380 СПАЙСЕР 1000 5-170X
    1.5000 . 9380 1,5000 . 9380 СПАЙСЕР 1000 5-110X
    1,5000 . 9380 1,5000 . 9380 СПАЙСЕР 1000SG 5-103X
    1.6400 1,0620 1,6400 1,0620 СПАЙСЕР 1210WJ 5-456X
    1.7180 1,0000 1.7180 1,0000 СПАЙСЕР 1100 5-105X
    1.7230 . 9840 1,7230 . 9840 MAZDA 5-1504X
    1.7340 . 9840 1,7340 . 9840 DATSUN 5-1501X
    1.8280 1,0620 1.8280 1,0620 РОК L12N 1140 L12N 5-242X
    2.0470 1,1420 2,0470 1,1420 ТОЙОТА 5-1510X
    2.0800 1,1420 2,0800 1,1420 CHEV LUV 5-1515X
    2,1250 1,0780 2,1250 1,0780 ДЕТРОЙТ 7260 5-1306-1X 1
    2.1250 1,0780 2,1250 1,0780 ДЕТРОЙТ 7260 5-589X 2
    2,1250 1,0780 2,1250 1,0780 ДЕТРОЙТ 7260 5-1306X
    2.1250 1,0780 2,6250 1,0780 ДЕТРОЙТ 7260 7290 7260 5-527X
    2,1880 1,0620 2,1880 1,0620 СПАЙСЕР 1310WJ 5-74X 3
    2.1880 1,0620 2,1880 1,0620 СПАЙСЕР 1310WJ 5-260-1X 1
    2,1880 1,0620 2,1880 1,0620 СПАЙСЕР 1310WJ 5-260X
    2.1880 1,1880 2,1880 1,1880 СПАЙСЕР 1310WJ 5-297-1X 1
    2,1880 1,1880 2,1880 1,1880 СПАЙСЕР 1310WJ 5-297X
    2.2000 1.0250 2,2000 1.0250 ТОЙОТА 5-1508X
    2.2080 1,1020 2,2080 1,1020 DATSUN 5-1505X
    2.3430 1,0620 2,3430 1,0620 СПАЙСЕР 1310 5-350X
    2,3440 1,0000 2,3440 1,0000 МЕЧ 2R 5-2011X
    2.3750 1,0620 2,3750 1,0620 CLEV S55 5-1200X
    2,3750 1,0620 2,3750 1,0620 CLEV S55 5-718X
    2.4530 1.4970 2.4560 1.4970 MER 5-1506X
    2,5200 1,2600 2,5200 1,2600 ТОЙОТА 5-1511X
    2.5620 1,1250 2,5620 1,2500 МЕЧ S44 5-3147X
    2,5630 1,1240 2,5630 1,1240 МЕЧ S44 SPL25-6X
    2.5630 1,1880 2,5630 1,1880 CLEV R55 5-1205X
    2,6250 1,1250 2,6250 1,1250 ДЕТРОЙТ 7290 5-1309X
    2.6260 1,1240 2,6260 1,1240 ДЕТРОЙТ 7290 SPL25-9X
    2,7810 1,3120 2,7810 1,3120 РОК 44R 5-431X
    3.0000 1,2310 3,0000 1,2310 ДЕТРОЙТ 5380 5-1301X
    3,0000 1,3750 3,0000 1,3750 СПАЙСЕР 1480WJ 5-88X 3
    3.1250 1,1880 3,1250 1,1880 CLEV O55 5-1206X
    3,2500 1,1250 3,2500 1,1250 МЕЧ 4R 5-4015X

    Примечания:

    1) Штуцер для смазки Крышка подшипника

    2) Комплект Mercruiser

    3) Используется в закрытом состоянии Конец, передний мост Spicer

    U-образный шарнир Перекрестная ссылка:

    А все цифры вас смущают? 1310 серии, 1350 серии, 5-297X и т. Д. вперед? Вот таблица размеров:

    В передних мостах Dana 35 и Dana 44 используется деталь № 5-297X, которая представляет собой модель 1310. Соединитель серии U-образный.

    Карданный шарнир Серии Карданный шарнир Ширина (дюймы) Колпачок Диаметр (дюймы)
    1310 3,219 1,062
    1330 3,625 1.062
    1350 3,625 1,188
    1410 4,188 1,188
    1480 4,188 1,375

    Преобразование U-образные соединения:

    Потребность для соединения фланца (ов) и / или ярма (ов), каждый из которых использует U-образный соединитель разного размера? Вот список универсальных преобразователей Spicer суставов:

    1310 на 1350 = Spicer 5-460X

    1310 на 1330 = Spicer 5-134X

    1330 на 1350 = Spicer 5-648X

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *