Карданный механизм: Карданный механизм — это… Что такое Карданный механизм?

Карданный механизм — это… Что такое Карданный механизм?

        кардан, карданный или универсальный шарнир, шарнирная муфта, механизм, обеспечивающий вращение двух валов под переменным углом, благодаря подвижному соединению звеньев (жёсткий К. м.) или упругим свойствам специальных элементов (упругий К. м.). К. м. назван по имени Дж. Кардано, предложившего подвес для сохранения неизменным положения тела при любых поворотах его опоры. Простым жёстким К. м. является т. н. шарнир Гука (рис. 1). Оси вращения I, II, III, IV пересекаются под углом а в неподвижной точке О центра сферы с радиусом OB = OB’ = OC = OC’, поэтому при любом значении угла α в пределах 0°≤ α В, B’ и С, С’ попарно описывают окружность того же радиуса в плоскостях, перпендикулярных осям I и II. При этих условиях передача вращения возможна с меняющимся углом α. Это свойство К. м. обусловило его широкое применение в различных машинах: летательных аппаратах, приборах, станках (шарнирная муфта), автомобилях (карданная передача), с. -х. машинах и др., когда по условиям работы необходимо изменение взаимного расположения валов, передающих вращение. Недостатком простого К. м. является неравномерность скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего. Изменение скорости ведомого вала тем больше, чем больше угол α. При α = 90° передача вращения с помощью простого К. м. становится невозможной. В этих случаях, а также при необходимости обеспечить равномерное вращение ведомого вала целесообразно применение двойного К. м. (рис. 2), в котором углы α₁ и α₂ равны, а вилки на валу 2 расположены в одной плоскости. Если вследствие недостатка места нельзя разместить двойной К. м., используют кардан, устройство которого основано на делении угла между валами биссекторной плоскостью (

рис. 3). Угол наклона валов двойных жёстких К. м. может достигать 38°. При углах наклона валов 3—5° применяют упругий К. м. (рис. 4), гибкие элементы которого выполняют из прочного эластичного материала.

         Лит.: Мерцалов Н. И., Теория пространственных механизмов, М., 1951; Зиновьев В. А., Пространственные механизмы с низшими парами, М. — Л., 1952; Артоболевский И. И., Теория машин и механизмов, 2 изд., М., 1967.

         Е. М. Стариков.

        

        Рис. 1. Схема шарнира Гука: 1, 2 — вилки; 3 — крестовина; В, B’ и С, C’ — шарниры, I, II, III, IV — оси вращения.

        

        Рис. 2. Схема двойного шарнира Гука: 1 — ведущий вал; 2 — промежуточный вал; 3 — ведомый вал; А, В — универсальные шарниры.

        

        Рис. 3. Карданный механизм, действие которого основано на принципе деления угла между валами биссекторной плоскостью: 1, 5 — валы, расположенные в одной плоскости и пересекающиеся под углом; 2 — направляющий палец, устанавливающий сепаратор при изменении угла между осями валов; 3 — сепаратор; 4 — шарики, лежащие в биссекторной плоскости.

        

        Рис. 4. Упругий карданный механизм: 1 — центрирующий шаровой палец; 2, 4 валы; 3 — гибкие элементы.

Карданный вал: устройство, эксплуатация и ремонт

«Слушай, у тебя кардан стучит. Сдавай в ремонт, а то дело плохо кончится», — говорил главной героине фильма «Москва слезам не верит» ее любовник. О том, что такое карданный вал, зачем он нужен, какие неисправности для него характерны, и как их ремонтировать, – в нашей сегодняшней статье.

Карданный вал

Из истории кардана

Если помните, то машина, на которой ездили персонажи фильма, была ВАЗ 2103 – с задним приводом. Карданный вал, о котором говорит герой-любовник, это узел трансмиссии «тройки», который также устанавливался на автомобили с полным приводом. Для переднеприводных машин такой узел трансмиссии не нужен – крутящий момент от двигателя на переднюю ось передается через главную передачу и дифференциал, которые находятся в картере коробки передач.

Карданный вал в системе полного привода

Задне- и полноприводные автомобиль без карданного вала обойтись не могут: с его помощью крутящий момент от коробки передач или раздатки (для полноприводников) к редукторам переднего и заднего моста. Впервые принцип работы этого механизма описал итальянец Джироламо Кардано, по имени которого и был назван вал. В автомобилестроении кардан начали применять в конце 19-го века. К примеру, одним из пионеров в установке карданного вала на автомобиль стал основатель одноименной французской компании Луи Рено. На его машинах кардан зарекомендовал себя с самой лучшей стороны: благодаря внедрению в трансмиссию этого узла инженерам удалось решить важную проблему – без провалов передавать крутящий момент от КПП к заднему мосту во время движения по неровной дороге, обеспечивая, тем самым, плавность хода. С тех пор карданный вал эволюционировал незначительно – механизм передачи крутящего момента остался прежним, а вот конструкция узла усовершенствовалась в зависимости от того, на какой конкретной модели автомобиля он устанавливался.

Из чего состоит и как работает карданный вал

В устройстве карданного вала принято различать пять основных компонентов:

Центральный вал. Представляет собой полую (для снижения массы узла) стальную трубу.

Крестовины с наконечниками. Это выполненные в форме креста шарниры, функция которых – следить за тем, чтобы все вращающиеся элементы трансмиссии работали под определенным переменным углом (от 0 до 20 градусов) для плавной передачи крутящего момента – в этом случае коэффициент полезного действия крестовин наивысший. Если угол вращения в процессе движения автомобиля превышает 20 градусов, крестовина начинает работать под большой нагрузкой, что влияет на сбалансированность карданного вала.

Устройство карданного вала

Вилка скользящая. Представляет собой узел, ответственный за соединение шлицевых концов промежуточного и карданного валов. Вместе со шлицами компенсирует изменение расстояния по высоте между промежуточным и карданным валом во время движения автомобиля по пересеченной местности.

Промежуточный подшипник. Выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивая ему свободное вращение по своей оси. В зависимости от количества секций карданного вала, бывает два, три, и более промежуточных подшипников.

Помимо этих, основных деталей, в состав карданного вала входят различные крепления, уплотнители и эластичная муфта, которая принимает на себя удары, возникающие при включении сцепления.

Различают односекционные и многосекционные карданные валы. Односекционные карданные валы применяются в конструкции трансмиссий задне- и полноприводных спортивных автомобилей, которым необходима максимально быстрая передача крутящего момента на ведущие колеса. Многосекционными карданными валами оснащают стандартные легковые и грузовые автомобили.

Плюсы и минусы кардана

Конструкция карданного вала обладает одним существенным преимуществом – он выдерживает огромные нагрузки, припадающие на трансмиссию автомобиля при движении по дорогам с качественным покрытием и пересеченной местности.

Недостаток у карданного вала тоже один – его большая масса, которая добавляет лишние килограммы в снаряженную массу автомобиля, что влияет на его динамические характеристики и расход топлива.

Кроме того, установка карданного вала на автомобиль требует оборудования под его днищем специального туннеля, выпуклая сторона которого выдается в салон и приносит неудобства пассажирам заднего ряда. Вращающийся механизм карданного вала служит источником шумов и вибраций, которые в современных автомобилях практически свели на нет посредством установки высококачественных шумо- и виброизоляционных материалов.

Кардан поломался: как диагностировать и ремонтировать

Самый крепкий элемент карданного вала – собственно сам вал (валы), изготовленный из выдерживающей высокие нагрузки стали. Ориентировочный ресурс этой детали – 500 тысяч километров. Но и эта деталь может повредиться в процессе эксплуатации – например, погнуться при наезде автомобиля на какое-нибудь препятствие или выходе из строя (обрыве) его элементов (шарниров).

Правка карданного вала

Когда эта неприятность происходит, диагностировать поломку можно по увеличившейся вибрации, которая приходит из-под днища кузова в процессе езды.

Некоторые умельцы говорят, что в таком случае карданный вал можно «вылечить», простучав его кувалдой и выровняв изгибы. Мы же рекомендуем заменить погнутый вал на новый. Так как некорректная правка геометрии карданного вала может привести к быстрому выходу из строя крестовин. При замене карданного вала важно правильно его отбалансировать, в противном случае неотбалансированый вал, производя вибрации, разрушит не только крестовины, но и другие детали трансмиссии. Балансировку карданного вала невозможно произвести самостоятельно – для этой операции потребуется специальное балансировочное оборудование, которые имеется в мастерских, занимающихся ремонтом карданных валов.

Более всего подвержены поломкам такие элементы карданного вала, как шарниры, крестовины, подшипники. Эти детали в процессе длительной эксплуатации изнашиваются и не могут выполнять своих функций. Ресурс работы шарниров в зависимости от типа привода и конструкции трансмиссии автомобиля составляет 60 – 70 тысяч километров, столько же выхаживают крестовины и подшипники.

Впрочем, они могут износиться и раньше – это зависит от качества самих деталей, манеры езды водителя и условий, в которых эксплуатируется автомобиль.

Шарнир карданного вала

Диагностировать выход из строя шарниров, подшипников и крестовин можно по появившимся стукам, щелчкам при переключении передачи или начале движения, нехарактерным для нормальной работы карданной передачи шумам или вибрациям. Мы настоятельно рекомендуем не заниматься «лечением» этих изношенных деталей. Лучше всего будет заменить их на новые: стоят они сравнительно недорого, устанавливаются довольно легко. Замену шарниров, крестовин и подшипников можно сделать самостоятельно, обладая определенными навыками. Если же вы таким навыками не обладаете, то правильно будет обратиться на СТО.

Еще одна характерная для карданной передачи поломка – потеря герметичности защитных чехлов шаровых шарниров. Когда чехол изнашивается, в нем появляется щель, через которую сочится трансмиссионная жидкость. Если эта жидкость вытечет полностью, шарниры перестанут смазываться и могут быстро износиться от повышенного трения.

Диагностировать эту неисправность можно, заглянув под днище стоящего автомобиля. Если вы заметите капли масла под карданом в местах, где находятся шаровые шарниры, значит, разорвался чехол. В этом случае советуем установить новые чехлы.

Чтобы продлить срок службы всех элементов карданного вала, рекомендуем придерживаться следующих нехитрых правил:

• плавно трогаться при начале движения;

• не допускать длительной пробуксовки колес в глубоких колеях;

• не разгоняться резко;

• воздержаться от езды по пересеченной местности.

Водитель, береги кардан смолоду!

КАРДАННЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к области машиностроения и автомобилестроения и может быть использовано для соединения валов, передающих крутящий момент под различными, возможно, меняющимися углами.

Известно устройство шарнирная муфта [ГОСТ 5147-97], которая нашла широкое применение в различных машинах: летательных аппаратах, приборах, станках, автомобилях, с/х машинах и др. , когда по условиям работы необходимо изменение взаимного расположения валов, передающих вращение. Шарнирная муфта состоит из двух одинаковых полумуфт и в виде ступицы с вилкой (вилки полумуфт повернуты на 90°) и крестовины, соединяющей полумуфты. Крестовина соединена с вилками полумуфт шарнирами.

Однако, недостатками шарнирной муфты являются сложность конструкции и процесса сборки-разборки, а также неравномерность скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является шарнир Гука — механизм, соединяющий с помощью жесткой муфты — крестовины, вилки являющиеся концами связывающихся валов. Кинематика карданного механизма аналогична кинематике шарнира Гука, как простого жесткого карданного шарнира, входящего семейство карданных механизмов [Тарасов В.К. Курс теоретической механики для математиков. — ТулГУ, 2008. — С.264-266].

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, а также процесса сборки-разборки.

Задача настоящего изобретения заключается в упрощение, как конструкции карданного механизма (карданово соединение, шарнир Гука, карданный шарнир, шарнирная муфта, кардан), так и процесса его сборки-разборки.

Поставленная задача достигается тем, что муфта выполнена в виде муфты-звездочки, а вилки соединены с муфтой по кольцевым пазам через заходные плоскости перпендикулярно друг другу. В устройстве новый способ зацепления деталей карданного механизма (карданово соединение, шарнир Гука, карданный шарнир, шарнирная муфта, кардан), упрощена его конструкция (две вилки и муфта-звездочка), уменьшены габариты, сокращено время сборки-разборки и исключены крепежные детали.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: на Фиг.1 представлен простейший карданный механизм в общем виде, на Фиг.2 представлена муфта-звездочка с двумя кольцевыми пазами, на Фиг.3 представлено зацепление вилки с муфтой-звездочкой до поворота в кольцевом пазу, на Фиг.4 представлена конструкция после поворота вилки в кольцевом пазу муфты-звездочки, на Фиг. 5 представлено заведение второй вилки по свободному кольцевому пазу муфты-звездочки через заходные плоскости, на Фиг.6 представлена собранная конструкция,

где:

1 — муфта-звездочка

2 — вилка

3 — кольцевой паз

4 — оси пересечения кольцевых пазов

5 — заходные плоскости

6 — расстояние вилки равное расстоянию между заходными плоскостями муфты-звездочки

Устройство карданный механизм содержит муфту-звездочку 1 и две вилки 2 [фиг.1]. На фиг.2 показана муфта-звездочка 1 с двумя кольцевыми пазами 3, оси которых 4 пересекаются под углом 90°. Две параллельные заходные плоскости 5, расположены в пересечениях кольцевых пазов 3 и симметричны друг другу относительно плоскости построенной через пересекающиеся оси 4 кольцевых пазов 3. На фиг.3. расстояние 6 вилки 2 равно расстоянию между заходными плоскостями 5 муфты-звездочки 1. Диаметры кольцевых пазов 3 и цилиндрического отверстия вилки 2 равны, но больше расстояния 6. Для зацепления вилки 2 со муфтой-звездочкой 1 необходимо взаимно правильно расположить эти детали. Соединить детали можно лишь при указанном на фиг.3 положении и через две заходные плоскости 5 муфты-звездочки 1 завести по кольцевому пазу 3 детали одну в другую. На фиг.4 показана конструкция после поворота вилки 2 в кольцевом пазу 3 муфты-звездочки 1 на 90°, при этом пропадает возможность расцепления уже соединенных деталей, но появляется возможность заведения второй вилки 2 в муфту-звездочку 1. На фиг.5 показано заведение второй вилки 2 по свободному кольцевому пазу 3 муфты-звездочки 1 через заходные плоскости 5. А так как карданный шарнир не может работать при угле между осями валов равном 90°, то его нужно значительно уменьшить путем вращения вилки 2 по кольцевому пазу 3 муфты-звездочки 1. При этом у деталей автоматически пропадает возможность расцепления. Механизм собран на фиг.6.

Устройство карданный механизм для соединения валов, передающих крутящий момент под различными, возможно, меняющимися углами работает следующим образом. При передаче вращения между основными валами передаточное число, получается непостоянным: за время одного оборота оно меняется от cos α до 1/cos α, где α — угол между осями валов. При α=90° передача невозможна; при α близком к 90° неравномерность вращения весьма значительна, поэтому карданный механизм в чистом виде может применяется лишь при небольших углах между основными валами.

Достоинствами изобретения являются его компактность, простота изготовления, отсутствие крепежных деталей и специального инструмента для сборки-разборки, которые обеспечиваются новым способом зацепления деталей данного карданного механизма.

Карданный механизм, содержащий жесткую муфту, соединяющую вилки, отличающийся тем, что муфта выполнена в виде муфты-звездочки, а вилки соединены с муфтой по кольцевым пазам через заходные плоскости перпендикулярно друг другу.

Карданная передача и карданный вал – в чём разница? — Информация о запчастях

«Карданная передача» многозначна. Так, часто в определенных каталожных номерах трансмиссии путают понятие механизма «карданная передача» и непосредственно автодетали «карданная передача». Например, трансмиссия 651669-2200000 обозначает «карданную передачу» в «установке карданных валов» а/м МАЗ-651669 и состоит из «карданной передачи привода среднего моста 651669-2205006-000 и также (!) карданного вала привода заднего моста 54341-2201010-10»

В общем смысле «карданная передача» — это один из механизмов (способов) передачи крутящего момента (трансмиссии), как правило, от силового агрегата (двигатель) на рабочий орган (движитель: колесо, шестерня, шнек, винт, муфта, …).

Карданная передача встречается также во всех случаях, где необходимо передать крутящий момент под углом (например, рулевые карданные валы от рулевого колеса водителя до рулевого или углового редуктора).

Иногда этот способ называют еще «шарнир Гука», «ШНРУС  (шарнир НЕравных угловых скоростей)» и даже «крестовина» (примечание: помимо «карданной передачи»  существуют также другие механизмы трансмиссии, например, «шарнир Рцеппа  — ШРУС  (шарнир равных угловых скоростей)», «трипод», «зубчатая муфта», «механизм Олдема (кулачково-дисковая муфта)» и другие).

В наиболее распространенном виде карданная передача как автодеталь (в народе «кардан«) представляет собой карданные шарниры с крестовинами, объединенные одним или несколькими валами (трубными либо беструбными, как неподвижными, так и с возможностью изменения длины).

В узком смысле «карданный вал» представляет собой два таких шарнира, соединенные между собой трубой и/или механизмом изменения длины («скользящая шлицевая»), часто также обозначается как «2-опорный». 

В свою очередь «карданная передача» (автодеталь) представляет собой совокупность двух и более карданных валов, дополнительно оборудованных подвесным подшипником на каждый дополнительный неподвижный вал, часто также обозначается как «3-опорная, 4-опорная, …». Разбиение «карданной передачи» обусловлено ограничением максимальной длины трубы одного карданного вала при необходимости передачи трансмиссии на большие расстояния.

что это такое, где находится для чего нужен кардан

Карданный вал — важная часть автомобиля, без которой невозможно движение. Но он используется далеко не во всех моделях. Рассказываем, что это такое, как он устроен и какие неисправности могут быть с ним связаны.

Теоретическая часть

Карданный вал назван в честь итальянского инженера Джироламо Кардано, изложившего принцип действия механизма ещё в 16 веке. Изначально он использовался в производственном, шахтном и сельскохозяйственном оборудовании. Но в конце 19 века такой узел появился в автомобилях Renault, после чего о нём заговорили водители и механики.

Карданный вал используется в заднеприводных и полноприводных автомобилях. Его единственное назначение — передавать крутящий момент от двигателя и коробки передач задним колёсам. Кардан используется в автомобиле по простой причине. Сложно сделать так, чтобы мотор и все элементы трансмиссии находились в одной плоскости — обычно их высота отличается. Более того, положение узлов меняется в процессе езды из-за работы подвески.

До карданного вала в машинах использовались цепные и ремённые передачи, которые были достаточно гибкими. Но они легко ломались, требовали частого обслуживания и давали сильные пробуксовки на неровных дорогах. Заменив их карданом, Луи Рено дал своим автомобилям серьёзные преимущества — надёжность и высокую проходимость. Будучи гибкой, такая передача выдерживала огромный пробег и требовала меньше внимания.

Чаще всего карданный вал можно увидеть в трансмиссии машины. Он соединяет коробку передач с задним редуктором, распределяющим крутящий момент между колёсами. Но карданы используются и в других узлах — они соединяют рулевую колонку с рейкой, отвечающей за поворот передних колёс. В спецтехнике такие передачи приводят навесное оборудование — насосы гидравлических контуров у грузовиков, механизм подъёма бороны у тракторов, подметальную щётку уборочной машины.

Устройство карданного вала

Главная задача кардана — передавать вращение. Поэтому его основная часть — длинная полая труба, которую называют центральным валом. Пустота в центре нужна для облегчения конструкции. Если передача достаточно длинная, слишком тяжёлая труба станет причиной биения и вибраций. В таких случаях её делят на несколько частей, добавляя промежуточные валы.

В схеме карданного вала обязательно есть эластичная муфта, которая компенсирует раскачку автомобиля во время езды. Она устанавливается в месте присоединения к коробке передач. Гибкость этой детали защищает трансмиссию от ударов тяжёлой трубой. Для сцепления кардана с главной передачей в заднем редукторе используется скользящая вилка, которая может смещаться вперёд-назад. Она позволяет менять длину механизма в небольшом диапазоне.

Для соединения валов между собой и с деталями трансмиссии используются жёстко зафиксированные вилки — ведущая с одной стороны и ведомая с другой. Между ними вставляются крестовины с игольчатыми подшипниками в каждом из четырёх наконечников. Для крепления всего механизма предусматриваются пазы и шлицы.

Под карданным валом в машине обычно располагается кронштейн безопасности. Он не даёт трубе упасть на дорогу в случае обрыва одной из деталей механизма. Если в трансмиссии предусмотрено несколько валов, каждый из них должен проходить через опорный подшипник, поддерживающий конструкцию и стабилизирующий её вращение.

Помимо основных элементов, у карданов есть и другие детали. Фланцы используются для прочного крепления к коробке передач и заднему редуктору. Сальники — для уплотнения соединений и подавления вибраций. Предохранительные муфты — для дополнительной защиты от растягивания и ударов. Кожухи предотвращают попадание пыли, грязи и камней внутрь.

Соединяя вилки крестовинами с игольчатыми подшипниками, можно наклонять шарниры на 20–30°, сохраняя равномерную передачу крутящего момента. Именно эта идея итальянского инженера используется в автомобилях и по сей день.

Какими бывают карданные валы?

Выше мы уже говорили о наличии промежуточных валов. Одновальные карданы проще, дешевле и надёжнее. Но при большой длине, например, в легковых автомобилях бизнес-класса, внедорожниках и грузовиках, они становятся шумными и вызывают сильные вибрации. Поэтому в современных машинах намного чаще используются многовальные конструкции. Они дороже и требуют более сложного обслуживания, но работают намного тише и не допускают сильных биений.

Устройство карданного вала также различается по типу соединений. Описанную выше конструкцию с крестовинами называют шарниром неравных угловых скоростей. Она используется в карданах асинхронного типа. Скорость вращения их валов отличается от частоты вращения вилок на коробке передач и редукторе. Такие модели проще и дешевле, но шумные и создают больше вибраций. В синхронных карданных валах используются шарниры равных угловых скоростей — такие же, как в переднеприводных автомобилях. Они выравнивают частоту вращения — их вилка с несколькими лопастями сцепляется с шариками, перекатывающимися в специальных канавках. Такие трансмиссии дороги и сложны в обслуживании — обычно они используются во внедорожниках премиум-класса.

Наличие эластичной муфты позволяет назвать карданный вал автомобиля полужёстким. Такой механизм надёжнее. Кроме того, они снижает нагрузку на трансмиссию машины. Полностью жёсткий кардан используется только в спецтехнике. Он допускает минимальные отклонения — в пределах 2–3 см и 2–5°.

Открытые карданные валы используются в большинстве легковых автомобилей. Они пропущены прямо под днищем или в специальном тоннеле внутри кузова. Такая конструкция легче, но чувствительнее к воздействию внешней среды. В грузовиках чаще применяются закрытые карданы, располагающиеся внутри другой трубы. Они тяжелы, но повышают надёжность высоконагруженной трансмиссии.

Как проверить состояние карданного вала?

Диагностику лучше проводить в гараже с ямой или на эстакаде. Вам понадобятся фонарик и плотная тряпочка, чтобы вы могли внимательно рассмотреть все детали. Стоит также запастись прочной отвёрткой длиной 15–20 см. Обязательно поставьте автомобиль на нейтральную передачу и затяните ручной тормоз. Эксперты выделяют следующие внешние признаки неисправности карданного вала машины:

• раскачивание шарниров. Вставьте между проушинами вилок отвёртку и попробуйте провернуть вал в обе стороны. Если вилки смещаются вправо–влево, их нужно заменить;
• разорванная или потрескавшаяся эластичная муфта в месте соединения с коробкой передач;
• люфт подшипника промежуточного крепления. Попробуйте взяться руками за два вала карданной передачи. Покачайте их в стороны. Если подшипник качается, он неисправен;
• пятна масла. Проверьте сальники коробки передач и заднего редуктора. Причина также может крыться в изношенных шлицах вилок;
• следы механических повреждений, например, ударов камнями и другими твёрдыми предметами, лежащими на дороге.

Неисправности карданного вала

1. Поломки вилок, крестовин, подшипников и эластичной муфты. Проявляются в резких ударах при нажатии педали газа. Проблема решается только заменой деталей.

2. Забитые грязью крестовины. На ходу слышится скрип из-под днища автомобиля, который пропадает на нейтральной передаче. Нужно почистить и смазать шарниры.

3. Смещение карданного механизма. Громкий скрежет при включённой передаче. Вал трётся о кузов или выхлопную трубу, нужно срочно вернуть его на прежнее место.

4. Неправильная сборка, естественный износ деталей. Проявляются в виде вибраций, которые усиливаются по мере набора оборотов. Нужно заменить вышедшие из строя узлы или весь кардан.

5. Обрыв защитного кожуха. Посторонние шумы в движении. Нужно надёжно закрепить грязевой экран.

6. Последствия неаккуратного ремонта. Громкий звон из трубы. Если кардан сваривался ранее, внутри могла остаться крупная окалина, которая шумит при вращении. Лучше заменить вал.

7. Деформация. Сильные вибрации во время движения автомобиля. Кардан можно заменить полностью или попытаться отбалансировать на специальном стенде.

Виды карданных валов:с крестовинами, со шрусами, с подвесными подшипниками и без них, компания КарданБаланс отремонтирует и изготовит любой из них в Москве.| КарданБаланс

Типы карданных валов различаются не только от производителя к производителю, но и зачастую от одной модели автомобиля к другой.

Исходя из наличия подвесных подшипников, выделяют следующие виды карданных валов:

•карданные валы без подвесного подшипника (двухопорные), •трехопорные карданные валы (с одним подвесным подшипником), •четырехопорные карданные валы (с двумя подшипниками). На большинстве автомобилей применяются трехопорные карданные валы. Четырехопорные обычно ставят на некоторые внедорожники, например Lexus, Chrysler.

По типу крепления карданные валы подразделяются на:

Карданы с крестовиной. Крестовина представляет собой крестообразный шарнир, который отвечает за совпадение осей вращения крутящихся элементов карданного вала. В настоящее время большинство заднеприводных автомобилей оснащаются карданными валами с крестовиной, однако, среди автолюбителей (в особенности тех, кому часто приходится ездить по бездорожью) практикуется их смена на карданы с шарнирами равных угловых скоростей с целью уменьшения вибрации. Особенно это актуально в автомобилях отечественного производства. Выделяют также карданы рулевого механизма, которые оснащаются несколькими крестовинами. Карданные валы со ШРУС. Кардан с шарниром равных угловых скоростей, или ШРУС, считается наиболее удачным вариантом. Поскольку ШРУС способен перемещаться при передаче крутящего момента в любой плоскости, он исключает появление вибрации трансмиссии и предотвращает быстрый износ узлов и агрегатов. Кроме того, в карданах со ШРУС отсутствуют подвижные шлицевые соединения, которые нуждаются в регулярном обслуживании. По материалу изготовления карданные валы бывают алюминиевые, чугунные и стальные. Последние встречаются в современных автомобилях наиболее часто. На некоторых автомобилях применяются сдвоенные карданы – то есть карданные соединения, состоящие из двух или более частей. Такая конструкция позволяет избежать биения и вибрации вала на высоких скоростях. Обычные длинные межосевые карданные валы на большой скорости могут изгибаться и давать дисбаланс, на составных механизмах этой проблемы нет. Составные валы чаще всего можно встретить, опять же, на внедорожниках и других автомобилях, рассчитанных на высокие скорости. Отдельно следует выделить карданные валы с эвольвентными шлицами. Карданы со стандартным подвижным шлицевым соединением быстро изнашиваются и способствуют износу других агрегатов трансмиссии. Эвольвентные шлицы специальной формы исключают появление вибрации и продлевают срок службы кардана.

Карданный вал — что это за устройство

Современная конструкция полноприводного или заднеприводного транспортного средства не может быть устроена без такого механического устройства, как карданный вал.

Устройство карданного вала или как его еще именуют карданная передача выполняет функцию передачи крутящего момента от раздаточной коробки передач на колесные оси (передние и задние), которые между прочим находятся в разных плоскостях по отношению друг к другу. Карданный вал, которым оснащаются практически все транспортные средства, внешне представляет собой бесшовную сварную трубу, расположенную вдоль выхлопной системы транспорта.

Само устройство кардан впервые было использовано в автомобильной сфере в 1898 году Луи Рено, несмотря на то, что принцип работы и конструкционные особенности агрегата были описаны итальянским философом и инженером Дж. Карданом еще в XVI веке. С тех пор прошло немало времени и конструкцию механизма усовершенствовали, но его главная задача не изменилась, а именно передать вращение.

<< Популярное Карданный вал

 

Основные элементы конструкции устройства карданного вала

Устройство карданного вала представляет собой механизм, который состоит из:

• центрального вала в виде полой металлической трубы, оснащенную с одной стороны наружными или внутренними шлицами и вилкой шарнира;
• одного или двух и более промежуточных валов, предназначенных для поддержки основного вала, тем самым предоставляя ему возможность вращаться в необходимом направлении;
• крестовины и наконечников с расположенными внутри подшипниками. Элементов, которые являются ответственными за контроль вращающихся двух валов. Они ответственны за то, чтобы углы наклона не превышали допустимый диапазон, который варьируется от 0 и до 20 градусов;
• подвесного подшипника, предназначенного для фиксации и стабилизации вращения вала;
• скользящей вилки и вилки шарнира. Элементы, которые представляют собой промежуточные соединения и устанавливаются для того, чтобы компенсировать расстояние по высоте;
• эластичной защитной муфты с функцией смягчения ударов кардана в момент его смещения в процессе езды;
• различных уплотнителей, крепежей и подвижных фланцев, и прочих дополнительных элементов в зависимости от модификации агрегата.

Карданный вал принцип работы, которого основан на передачи крутящего момента при включении раздаточной коробке и нажатие на педаль газа на скользящую вилку, а далее по крестовине к центральному валу и к оси колес.

<< Популярное Карданный вал для сельхозтехники

 

Карданный вал — классификация

Современные механизмы карданных устройств отличаются друг от друга не только производителями, но и комплектующими элементами.

В зависимости от числа валов различают такие виды карданных валов, как:

1. Одновальные карданы, которые относятся к более мощному виду устройств и может максимально быстро передать крутящий момент, в сравнение с многовальным карданом. Чаще всего монтируются на транспортные средства с полным или задним приводом;
2. Многовальные карданные валы — относится к более сложному и хрупкому устройству для переднеприводных автомобилей.

Относительно количества опор валов, то среди большого разнообразия моделей карданов выделяют:

• двух опорные агрегаты — не оснащены подвесным подшипником и как правило предназначены для грузовых или полноприводных автомобилей;
• трех опорные устройства — оснащены подвесным подшипником;
• четырех опорные механические устройства — это тип карданного вала, который оснащен несколькими промежуточными валами, соединенных между собой промежуточными подшипниками (двумя).

Кроме того, карданные валы делятся на:

• синхронные, второе имя — ШРУС, который расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей;
• асинхронные или как их еще называют устройства с шарниром неравных угловых скоростей — считается наиболее популярным типом среди заднеприводных авто;
• гибкие полукарданные;
• полукарданные жесткие агрегаты.

Помимо этого, существуют модели карданных передач закрытого и открытого типа. Закрытый тип кардана чаще всего устанавливается в грузовом транспортном средстве и в отличие от открытого типа помещен в трубу и включает в себя один шарнир.

 

Неисправности кардана и причины их возникновения

Карданный вал — это механический агрегат, который помимо того, что прибывает в постоянном движение, так еще и испытывает частые и довольно-таки большие нагрузки. Именно поэтому неисправности карданного вала относятся к ряду частых событий.

Самыми распространенными признаками неисправности карданного вала, являются:

1. Наличие течи масла на валу кардана, которое может свидетельствовать об износе сальников коробки передач. Решение — замена сальника.
2. Наличие течи масла в области скользящей вилки может свидетельствовать об износе шлицев. Решение — замена вилки.
3. Наличие ударов при движении может свидетельствовать об износе шлицев или ослаблении болтов крепления.
4. Наличие сильных и слабых вибраций в момент трогания или при движении, может свидетельствовать о неправильной балансировке колес или же о наличие повреждений в подшипниках крестовины, центрального или промежуточного вала, или о том что комплектующие агрегата собраны неправильно.
5. Наличие скрипов, как правило, сигнализируют об износе крестовины.

Существуют и неисправности карданной передачи, который требуют полной замены агрегата. В таком случаи необходимо учесть не только изготовителя, тип, особенности конструкции и технические характеристики карданного вала, но и компанию или магазин в котором собираетесь совершить покупку данного устройства. Очень важно приобретать устройство для передачи крутящий момент от КПП к колесам в специализированных магазинах, где есть гарантийные обязательства и сертификаты, подтверждающие оригинальность и высокое качество агрегата.

<< Популярное Вал отбора мощности

How Ornithopters Fly — Карданный механизм

Карданный механизм

моделей орнитоптеров от EV1 до EV6

1. Карданный кривошипно-шатунный механизм в целом

Карданный кривошипно-шатунный механизм — это способ преобразования вращательного движения в прямое. линейное движение. Он был изобретен в 16 веке итальянским математиком. Джироламо Кардано.

Механизм карданной передачи с шатунной шейкой, в частности, состоит из внутреннего шестерня и планетарная передача с кривошипом.Внутренняя шестерня имеет диаметр ровно в два раза больше планетарной передачи. Каждый шатун планетарного механизма делительный диаметр шестерни движется по прямой внутреннего диаметра шестерни.

• Только главное колесо в центре агрегата приводится в движение электродвигателем без сердечника. Ось планетарной передачи соединена с этим колесом.

• Для создания движения закрылка крыла нужен только один шатун.

• Для активного контроля кручения или качки машущего крыла с двумя ступенями в шахматном порядке. кривошипные штифты необходимы. Главный шатунный штифт генерирует взмахами и сдвигом по фазе движения пальца шатунной рукоятки скручивание или качание крыла.

• Здесь при силовом полете штифт управляющей кривошипа всегда идет впереди главный шатун — как передняя кромка крыла по сравнению с основной запасной пока машет.

• Вертикальное движение обоих шатунов передается с помощью кулис. к машущему крылу (рычаги см. в приводном механизме EV4).

• В планирующем полете обе скотч-хомуты находятся в своих центр хода и, соответственно, угол поворота и угол установки крыла.

• При остановке привода в планирующем полете в мертвая точка кривошипа способна воспринимать любые силы крыла в вертикальном положении направление.Следовательно, тормоз не нужен.

Кривошип кардана
изготовлен для EV1. Этот специальный планетарный механизм преобразует вращательное движение электродвигатель (номинальная входная мощность 85 Вт) в прямую линию возвратно-поступательное движение шатунной шейки. Скотч Коромысло использовалось только для переключения между планирующим и механическим полетом.

• Скольжение достигается за счет ориентации линии траектории главного шатунного пальца по горизонтали.
• Полет с приводом достигается за счет ориентации линии траектории главного шатунного шатуна по вертикали.

В верхней части коробки передач находятся два триггера для двух разных настроек скольжения. позиции. Мотор остановился в мертвой точке кривошипа. Таким образом положение глиссирования было заблокировано.

Шаг 2 мм между главной и управляющей рукояткой булавка видна на фотографии.

Чертеж кривошипно-шатунного привода в сборе

Для получения дополнительной информации и технических данных, пожалуйста, см .:

Хомуты
в приводном механизме EV4. Хорошо видно горизонтальное прорезное основное ярмо (со стальным ползунком). По-прежнему узнаваема наклонная задвижка рычага управления скотчем сзади.

2.Переход между планирующим и силовым полетом путем реверсирования вращения в От EV1 до EV4

При каждом реверсе вращения внутренняя шестерня вращается на 90 градусов между двумя соответствующими блоками. Он может свободно перемещаться между остановки.

Предпосылки для переключения и сохранения силового полета положение внутренней шестерни — постоянное тормозное усилие на основной шатун или на кулисе.

Линия траектории меньшего пальца управляющей кривошипа (шатун управления сиреневый, штифт главного шатуна синий) наклониться в планирующем полете хорошо, чтобы заметить его по его скотч-коромысле.

3. Переход от планирующего полета к силовому. ступенчатой ​​системой переключения с сервоприводом в EV5 и EV6

Переделка карданного механизма
Переключение между планирующим и силовым полетом на EV5 и на EV6 больше не влияло реверсирование направление вращения, но с помощью сервоуправляемой ступенчатой ​​системы переключения внутренняя шестерня карданного механизма. Стопорный болт внутреннего передача приводилась в действие простым сервоприводом с дистанционным управлением.Также эта вариация прилагается к планам отдельных компонентов (PDF 1,4 MB) с 18 карандашами рисунки на немецком языке.

Только при переключении между планирующим и силовым полетом постоянное тормозное усилие необходим на главном шатунном шатуне или на кулисной вилке. Впоследствии установка внутренней шестерни будет заблокировано.

Только при переключении между планирующим и силовым полетом постоянное тормозное усилие необходим на главном шатунном шатуне или на кулисной вилке.Впоследствии установка внутренней шестерни будет заблокировано.

4. Прямая регулировка

угол поворота с сервоприводом

В дополнение к главному приводу только с одним направлением вращения необходим сервопривод с реверсивным направлением вращения.

Производительность сервопривода зависит от возникающих сил кривошипа. и желаемый контроль скорости. Предназначен для кратковременного использования.

Угол взмахов крыльев регулируется бесступенчато.

Для одиночных ступеней представлена ​​линия траектории главного пальца кривошипа. как белая пунктирная линия.

В данном случае двигатель внутреннего сгорания проектировался как основной привод и электродвигатель в качестве сервопривода. Эта концепция привода для орнитоптеров это очень надежно, ведь переход на глиссирование полет также можно использовать при выходе из строя главного привода.

Такой привод с изменяемым ходом пока не построен.

5. Ссылки по теме

1. Здесь вы можете найти информацию о моем патентном описании. механизма карданной передачи с реверсом направления вращения (как п.2):
   https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000002628846C2
   Оба других варианта кривошипа я не подавал на патент.
2. Корнельский университет, Кинематические модели для дизайна, гипоциклоида Прямолинейный механизм:
   http: // kmoddl.library.cornell.edu/model.php?m=137

К моделям орнитоптеров EV5 и EV6

Скачать бесплатно файл STL Cardan Gear with Dwell Mechanism • Дизайн для 3D-печати ・ Cults

?

Творческое качество: 5,0 / 5 (1 голос-голосов)

Оценка участников по пригодности для печати, полезности, уровню детализации и т. Д.

Ваш рейтинг: 0/5 Удалить

Ваш рейтинг: 0/5

• 984 Просмотры
• 2 нравится
• 29 загрузки

Описание 3D модели

Если вы решили распечатать:

Печать в масштабе 150%
Рекомендуем печатать от 0.Высота слоя 8-1,2 мм, так как есть мелкие детали и резьбы.

Необходимо напечатать cardan holder.stl и needlegear.stl с подставками. Остальные файлы нет.

Распечатать шесть из caps_print6.stl

За справкой по сборке обратитесь к цветному рендеру «assembly.png».

Информация о файле 3D-принтера

• Формат 3D-дизайна : STL Детали папки Закрывать
  • Spur_Gear_16_teeth_1.stl
  • Spur_Gear_8_teeth_2.stl
  • base.stl
  • caps_print6.stl
  • cardan_holder.stl
  • cardan_stationary_gear.stl
  • double_gear.stl
  • double_to_16.stl
  • dwell_to_cardan.stl
  • handcrank.stl
  • needlegear.stl

  Подробнее о форматах

• Дата публикации : 2020.06.21 в 23:47

---

Лицензия

CCBY

Теги

Создатель

---

Бестселлеры категории Разное

---

Хотели бы вы поддержать культы?

Вы любите Культы и хотите помочь нам продолжить приключение самостоятельно ? Обратите внимание, что мы небольшая команда из 3 человек , поэтому очень просто поддержать нас поддерживать активность и создавать будущие разработки .Вот 4 решения, доступные всем:

• РЕКЛАМА: Отключите блокировщик баннеров AdBlock и нажимайте на наши рекламные баннеры.

• ПРИСОЕДИНЕНИЕ: Делайте покупки в Интернете, нажимая на наши партнерские ссылки здесь Amazon или Aliexpress.

• ПОЖЕРТВОВАТЬ: Если хотите, вы можете сделать пожертвование через PayPal здесь.

• СЛОВО РОТА: Пригласите своих друзей прийти, откройте для себя платформу и великолепные 3D-файлы, которыми поделились сообщество!

[PDF] РАЗРАБОТКА КАРДАННОГО МЕХАНИЗМА ДЛЯ АСТЕРОИДНОГО ЛЕНДЕРА

ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 14 ССЫЛОК

СОРТИРОВАТЬ ПО РелевантностиНаибольшее влияниеНедавность

Rosetta Lander («Philae») Исследования Rosetta7 представляет свой набор научных инструментов.Philae был запущен на борту космического корабля Rosetta Европейского космического агентства 2 марта 2004 г.… Развернуть

Возможности Philae, посадочный модуль Rosetta

Аннотация Космические миссии in situ (и возвращение образцов) являются наиболее многообещающими инструментами для исследования происхождения и эволюции ядер комет. Мы представляем инструменты и исследования, которые будут… Развернуть

• Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Частота небольших столкновений с Землей

Астероиды диаметром от десятков до сотен метров представляют самую непосредственную опасность столкновения с человеческим населением. тем не менее, скорость, с которой они прибывают на поверхность Земли, малоизвестна.Астрономические… Развернуть

Физические свойства околоземных астероидов

Резюме Было обнаружено более 400 околоземных астероидов (АСЗ), и скорость их открытия постоянно увеличивается. Изучение физических свойств этих объектов является секретным в… Развернуть

• Посмотреть 1 отрывок, справочная информация

Физические свойства околоземных объектов

Население околоземных объектов (ОСЗ) содержит астероиды, кометы, и тела-предшественники метеоритов.Задача нашего понимания ОСЗ состоит в том, чтобы выявить пропорции и… Развернуть

Столкновения с астероидами и кометами: окончательная экологическая катастрофа

• Д. Моррисон
• Медицина, физика
• Философские труды Королевского общества A: математические, физические и технические науки
• 2006

Космические столкновения представляют собой самый экстремальный класс стихийных бедствий, сочетающий очень низкую вероятность возникновения с возможностью гибели сотен миллионов и дестабилизирующей глобальной… Развернуть

• Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

ИССЛЕДОВАНИЯ ГОЛОВКИ ГУМАНОИДНОГО РОБОТА И ЕГО ДИНАМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

• Магистр технических наук,
• 2010

ИССЛЕДОВАНИЯ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОПАЛЬЦЫМИ АНТРОПОПАТИЧЕСКИМИ АНТРОПОПАТИЧЕСКИМИ ЛЮБЫМИ РОБОТАМИ в докторантуре 9000, докторская диссертация Харбина, докторская степень 9000, докторская диссертация Харбина. карданный механизм против ползуна 9 0001

Юкка Кархула

МЕХАНИЗМ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАСОСОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ

Диссертация на соискание степени доктора технических наук должна быть представлена ​​с должным разрешением для публичного рассмотрения и критики в аудитории 1383 Университета Лаппеенранты of Technology, Лаппеенранта, Финляндия, 29 февраля 2008 г., в полдень.

Acta UniversitatisLappeenrantaensis300

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛАППЕЕНРАНТА

Научный руководитель профессор Юкка Мартикайнен Кафедра машиностроения Технологический факультет Лаппеенрантского технологического университета Финляндия Рецензенты Профессор Ettore Sinmento di

Ingegneria Industriale e Meccanica

Facolt di Ingegneria Universit decli Studi di Catania Италия Оппоненты Профессор Этторе Пеннестр

Dipartimento di Ingegneria Meccanica Universit di Roma Tor Vergata Италия Dr.Sc. (Технический) Mika Vartiainen HAMK Университет прикладных наук Риихимки Финляндия ISBN 978-952-214-533-8 ISBN 978-952-214-534-5 (PDF) ISSN 1456-4491

Lappeenrannan teknillinen yliopisto Digipaino 2008

Abstract Юкка Кархула

Карданный механизм в сравнении с кривошипно-шатунным механизмом в насосах и двигателях Лаппеенранта 2008 227 с. Acta Universitatis Lappeenrantaensis 300 Diss. Технологический университет Лаппеенранты ISBN 978-952-214-533-8 ISBN 978-952-214-534-5 (PDF) ISSN 1456-4491 При проектировании машин мы всегда стремимся экономить место, экономить энергию и производить как можно больше энергии .Часто мы можем снизить ускорение, инерционные нагрузки и потребление энергии, изменив конструкцию. В этом исследовании старый механизм карданной передачи (гипоциклоидный механизм) сравнивался с обычным кривошипно-ползунковым механизмом в воздушных насосах и четырехтактных двигателях. Для обоих механизмов была получена исчерпывающая ньютоновская динамика. Сначала были изучены кривошипно-шатунные механизмы и карданные передачи как системы без потерь. Затем к расчетам были добавлены потери на трение. Результаты расчетов показывают, что карданные машины могут быть эффективнее кривошипно-шатунных машин.Плавный ход, низкая инерция массы, высокое давление и небольшие потери мощности на трение делают карданные редукторы явно лучше, чем кривошипно-шатунные механизмы. Динамические нагрузки на зубья оригинальной конструкции карданного вала не очень сильно возрастают, когда зазоры между зубьями сохраняются малыми. С другой стороны, половинная длина кривошипа вызывает высокие опорные усилия в карданных зубчатых передачах. Потери на трение машин с карданной передачей обычно довольно малы. Механический КПД машин с карданной передачей намного выше, чем у машин с кривошипно-шатунным механизмом при нормальной эксплуатации.Крутящий момент коленчатого вала и потребляемая мощность меньше у воздушных насосов с карданной передачей, чем у таких же воздушных насосов с ползуном и кривошипом. Средний крутящий момент коленчатого вала и средняя выходная мощность выше в четырехтактных двигателях с карданной передачей, чем в четырехтактных двигателях с ползунковым кривошипом при нормальной эксплуатации. Механизм карданной передачи наиболее эффективен, когда мы хотим построить насос или двигатель с длинным шатуном (длина кривошипа 5) и тонким поршнем (длина кривошипа 1,5), вращающимся с высокой угловой скоростью и периодически с высоким угловым ускорением.Машины с карданной передачей могут быть выполнены также как карданные без зубчатых колес. Подходящие применения машин с карданной передачей — трехцилиндровые полурадиальные двигатели для мотоциклов, шестицилиндровые радиальные двигатели для самолетов и шестицилиндровые двойные полурадиальные двигатели для спортивных автомобилей. Прикладные уравнения ньютоновской динамики, сравнительные расчеты, результаты расчетов (таблицы, кривые и графики поверхности) и рекомендации, представленные в этом исследовании, имеют ценность новизны и ранее не публиковались.Они были составлены и написаны автором впервые в этом исследовании. Ключевые слова: карданный механизм, гипоциклоидный механизм, анализ механизма, конструкция механизма

, конструкция насоса, конструкция двигателя. Инженерное дело в Технологическом университете Лаппеенранты в Финляндии. Прежде всего я благодарю своего научного руководителя профессора Юкку Мартикайнена за его обнадеживающую поддержку.Я также чрезвычайно благодарен моим рецензентам, профессору Этторе Пеннестру и профессору Розарио Синатре за их ценные предложения и обнадеживающее отношение. Я глубоко уважаю воспоминания сэра Исаака Ньютона, профессора Леонарда Эйлера, мсье Жана Ле Ронда д’Аламбера, профессора Гаспара-Гюстава де Кориолиса, профессора Франца Рёло, профессора Людвига Эрнста Ганса Бурместера, профессора Ивана Ивановича Артоболевского, мсье Сади Николаса Лонарда. Карно, профессор Рудольф Юлиус Эммануэль Клаузиус и их коллеги.Без их могучих жизненных работ все современные технологии, а также это небольшое исследование были бы невозможны. Наконец, я благодарю Исследовательский фонд Технологического университета Лаппеенранты за финансовую поддержку. Лаппеенранта, январь 2008 г. Юкка Кархула

Содержание

Список сокращений и символов 1. Введение 17 1.1 Предпосылки исследования 17 1.2 Настоящее исследование и его результаты 18 2. Современное состояние 19 2.1 Краткая история механики в направлении кривошипно-шатунный и карданный механизмы 19 2.2 Карданные зубчатые машины в сравнении с кривошипно-шатунными механизмами 22 2.3 Краткое изложение современного состояния 34 3. Цель настоящего исследования 35 4. Кинематика 36 4.1 Представление кинематики 37 4.2 Сравнение кинематики 38 5. Кинетостатика 42 5.1 Инерционные нагрузки 42 5.2 Сравнение кинетостатики 43 6. Кинетика 48 6.1 Термодинамика 48 6.2 Сравнение кинетики 48 7. Сравнение суммарной ньютоновской динамики без потерь 54 8. Динамические нагрузки на зубья карданной передачи 56 9. Сравнение рабочих моментов, мощности и механической эффективности 57

10.Расчеты 60 11. Результаты 66 11.1 Результаты кинематики 67 11.2 Результаты кинетостатики 73 11.3 Результаты кинетики, включая термодинамику 78 11.4 Результаты суммированной ньютоновской динамики без потерь 84 11.5 Результаты динамических нагрузок на зубья карданной передачи 89 11.6 Результаты эксплуатации крутящий момент, мощность и механический КПД 90 11.7 Результаты специальных приложений 108 11.8 Прикладные результаты 109 12. Обсуждение 112 13. Выводы 120 Ссылки 122 Литературные документы 122 Электронные документы 127

Приложения 129 Приложение 4.2.1 Принцип работы карданного механизма 129 Приложение 4.2.2 Кинематика кривошипно-шатунного механизма в сравнении с карданным механизмом 130 Приложение 5.2.1 Кинетостатика кривошипно-шатунного механизма в сравнении с механизмом карданной передачи 137 Приложение 6.1.1 Термодинамика кривошипно-ползуна машины в сравнении с машинами с карданной передачей 143 Приложение 6.2.1 Кинетика кривошипно-шатунных машин в сравнении с машинами с карданной передачей 146 Приложение 7.1 Суммарная ньютоновская динамика без потерь кривошипно-шатунных машин по сравнению с машинами с карданной передачей 151 Приложение 8.1 Динамические нагрузки на зубья карданных машин 156 Приложение 9.1 Механические КПД кривошипно-кривошипных машин по сравнению с карданными механизмами 158 Приложение 11.1.1 Сравнение кинематических свойств: положения, скорости и ускорения Насосы и четырехтактные двигатели 170 Приложение 11.2 .1 Сравнение кинетостатических свойств: силы инерции в шарнирах и крутящие моменты коленчатого вала Насосы и четырехтактные двигатели 171

Приложение 11.2.2 Сравнение кинетостатических свойств: инерционные моменты, работа и мощность Насосы и четырехтактные двигатели 174 Приложение 11 .3.1 Сравнение кинетических свойств: сжатие, крутящие моменты, работа и мощность Насосы (и четырехтактные двигатели) 177 Приложение 11.3.2 Сравнение кинетических свойств: сгорание, крутящие моменты, работа и мощность Четырехтактные двигатели 178 Приложение 11.4.1 Сравнение суммированной ньютоновской динамики без потерь: Суммарные усилия в шарнирах и крутящие моменты коленчатого вала Насосы и четырехтактные двигатели 179 Приложение 11.4.2 Сравнение суммированной ньютоновской динамики без потерь: Суммарные крутящие моменты, работа и мощность Насосы и четырехтактные двигатели 187 Приложение 11.6.1 Сравнение рабочих моментов, мощности и механической эффективности Динамические нагрузки на зубья карданных колес Насосы и четырехтактные двигатели 193 Приложение 11.7.1 Сравнение суммарной ньютоновской динамики без потерь: специальные применения Насосы и четырехтактные двигатели 210

Список сокращений и обозначений

Общие сокращения и символы A Коленчатый палец A0 Главный палец B Поршневой палец BDC Нижняя мертвая точка b Соединение между поршнем и штоком в конструкции карданной передачи bmep Среднее эффективное давление тормоза C Конструкция карданной передачи (в приложениях) ) fmep Среднее эффективное давление трения S Конструкция кривошипа (в приложениях) ВМТ Верхняя мертвая точка ZAA0 Длина кривошипа (в расчетах Mathcad) ZBA Длина шатуна (в расчетах Mathcad) AA00 Начальная угловая скорость коленчатого вала (в расчетах Mathcad) ) AA0 Начальное угловое ускорение коленчатого вала (в расчетах Mathcad) 0 Рама 1 Кривошип 2 Шатун 3 P iston, поршневой узел карданной передачи Основные символы и специальные символы математической теории A Площадь A Площадь контакта a Ускорение (абсолютное значение) a Вектор ускорения b Ширина передней части шестерни

fillC Коэффициент заполнения b0C Статическая грузоподъемность пальца подшипник

передаточное отношение

.Степень сжатия cCR Степень контакта

d Диаметр bmd Диаметр шага подшипника пальца c1d Диаметр шага карданного колеса cdef Деформация зубцов шестерен

E Модуль упругости ce Люфт (зазор шестерни) на делительной линии шестерен

F Сила (абсолютное значение) contF Контактное усилие поршневого кольца dyncF Динамическая нагрузка на зубья шестерни

нФ Нормальная нагрузка stbF Статический эквивалент подшипника

Патент США на устройство центрирующего механизма для двойных карданных шарниров Патент (патент № 9,670,965 выдан 6 июня 2017 г.)

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в целом относится к шарнирам, а более конкретно, к центрирующим механизмам для двойных универсальных или карданных шарниров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Может быть желательно сообщить вращение между первым валом и вторым валом, отходящими друг от друга под углом. Первый вал может быть ведущим валом, а второй вал может быть ведомым валом. Валы могут быть соединены друг с другом с помощью одного универсального шарнира, конструкции, известной как шарнирный шарнир. Однако ведомый вал может не вращаться с постоянной угловой скоростью. В частности, во время вращения ведомый вал может испытывать угловое ускорение и замедление в ответ на относительно постоянную угловую скорость ведущего вала.

Карданный шарнир соединяет два вала друг с другом с помощью промежуточного вращающегося соединительного элемента. Первый и второй универсальные шарниры соединяют соответственно первый и второй валы с промежуточным соединительным элементом. Карданный шарнир сообщает постоянную скорость ведомому валу. Карданный шарнир может включать в себя центрирующую пластину, расположенную в промежуточном соединительном элементе, которая зацепляет оба конца вала, чтобы в целом поддерживать такой же выходной угол ведомого вала, что и входной угол ведущего вала по отношению к соединительному элементу.Центрирующая пластина может определять отверстие для приема закругленных концов валов. В качестве альтернативы центрирующая пластина может образовывать закругленные выступы, принимаемые в отверстии, образованном валами.

Использование карданных шарниров в приложениях с большим углом шарнира может потребовать больше места, что может увеличить размер, стоимость и трение. Соответственно, желательно обеспечить простой двойной шарнир, который может работать при больших углах шарнира.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте изобретения обеспечивается соединительный узел.Узел шарнира включает в себя первую ярмо, имеющую конец, вторую ярмо, имеющую конец, втулку, соединенную с первой и второй ярмами, и центрирующее устройство, зацепляющее концы первой и второй ярм. Центрирующее устройство выполнено с возможностью сохранения угловых положений первой и второй ярм относительно друг друга. Центрирующее устройство по существу зафиксировано от вращения во время вращения первой и второй ярм.

В другом аспекте изобретения предусмотрен двойной карданный шарнир.Двойной карданный шарнир включает ведомую вилку, имеющую конец, ведущую вилку, имеющую конец, первый универсальный шарнир, соединенный с ведомой вилкой, второй универсальный шарнир, соединенный с ведущей вилкой, и втулку, соединенную с первым и вторым универсальными шарнирами. . Первый и второй универсальные шарниры расположены внутри втулок, и предусмотрено центрирующее устройство, зацепляющее конец ведомой вилки и конец ведущей вилки. Центрирующее устройство выполнено с возможностью сохранения углового положения ведомой и ведущей ярм относительно друг друга.Центрирующее устройство по существу зафиксировано от вращения при вращении ведомой и ведущей ярм.

В еще одном аспекте изобретения предоставляется способ сборки шарнирного узла. Способ включает создание первой ярма, имеющей конец, второй ярма, имеющей конец, обеспечение втулки, соединение с возможностью вращения первой ярма и второй ярма с втулкой и обеспечение центрирующего устройства, зацепляющего концы первой и второй ярм. Центрирующее устройство выполнено с возможностью сохранения угловых положений первой и второй ярм относительно друг друга и по существу зафиксировано от вращения во время вращения первой и второй ярм.

Эти и другие преимущества и особенности станут более очевидными из следующего описания вместе с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предмет, который рассматривается как изобретение, особо выделен и четко заявлен в формуле изобретения в конце описания. Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества изобретения очевидны из следующего подробного описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

ФИГ.1 — вид в разрезе примерного соединительного узла;

РИС. 2 — еще один вид в разрезе соединительного узла, показанного на фиг. 1;

РИС. 3A — вид сбоку части соединительного узла, показанного на фиг. 1 и 2; и

фиг. 3B — вид в разрезе части, показанной на фиг. 3А с примерным подшипником.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Обращаясь теперь к чертежам, на которых изобретение будет описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, не ограничивая их, фиг.1 и 2 показан пример узла шарнира равных угловых скоростей 10 , который обычно включает в себя узел первого ярма , 12 и второй узел ярма 14 , которые шарнирно соединены между собой посредством внешнего корпуса или промежуточного соединительного элемента или втулки. 16 . Крутящий момент от узла ярма 12 передается на второй узел ярма 14 через втулку 16 под углом. Как объясняется в данном документе, шарнирный узел 10 может работать в диапазоне углов, но для данного применения эффективный угол между соответствующими осями узлов 12 , 14 ярма может быть зафиксирован под заданным углом.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления узел шарнира равных угловых скоростей 10 поддерживает постоянную скорость при большом угле шарнира, например, от 43 ° до 83 °, уменьшая или устраняя любые колебания или зазоры между компонентами шарнирного соединения 10 , которые подвергается действию крутящего момента и изгибающих нагрузок в процессе эксплуатации. Эти соображения достигаются в соединении, имеющем небольшой размер упаковки.

Как показано на фиг. 1 и 2, каждый узел ярма 12 , 14 имеет соответствующие ярма 18 , 20 , которые проходят вдоль соответствующих осей «А» и «В».Хомуты 18 , 20 обеспечены на аксиально внешних концах с соединительными элементами 22 , которые позволяют присоединять свободные осевые концы узлов ярм 12 , 14 к соответствующим ведущим и ведомым валам (не показаны), чьи оси могут быть смещены или смещены под заданным фиксированным углом (например, 63 ° ± 20 °. При использовании заданный угол — это угол, на котором оси A, B фиксируются посредством соединения узлов вилки 12 , 14 к соответствующим валам (не показаны).Таким образом, шарнирный узел 10, может работать как промежуточный вал между передающим крутящий момент приводным и ведомым валами, упомянутыми выше.

Ярмо 18 включает в себя базовый вал 24 с парой выступающих от него ушек 26 ярма. Каждое ушко , 26, траверсы включает в себя дальний конец 28 , имеющий сформированное в нем приемное отверстие 30 . Перемычка 32 проходит между дистальными концами 28 ушей коромысла и включает в себя отверстие 34 , сформированное в ней.В приведенном в качестве примера варианте осуществления перемычка 32 выполнена за одно целое с ушками 26 ярма. В качестве альтернативы перемычка 32, может быть отдельным компонентом, впоследствии присоединенным к дистальным концам 28 уха коромысла. Шаровая шпилька 36 включает в себя часть вала 38 , которая вставляется в отверстие перемычки 34 для соединения шаровой шпильки 36 с вилкой 18 . Таким образом, ярмо 18 включает в себя осевой внутренний конец 40 , сконфигурированный для размещения внутри втулки 16 .

Ярмо 20 включает в себя базовый вал 44 с парой ушек 46 ярма, отходящих от него. Каждое ушко хомута , 46, включает в себя дальний конец 48 , имеющий сформированное в нем принимающее отверстие 50 . Перемычка 52 проходит между дистальными концами 48 ушей коромысла и включает в себя отверстие 54 , сформированное в ней. В приведенном в качестве примера варианте осуществления перемычка 52 выполнена за одно целое с ушками 46 ярма.В качестве альтернативы мост 52 может быть отдельным компонентом, впоследствии присоединенным к дистальным концам 48 уха коромысла. Таким образом, ярмо 20 включает в себя осевой внутренний конец 56 , сконфигурированный для размещения внутри втулки 16 .

Внутренние концы ярма 40 , 56 входят в втулку 16 через противоположные открытые концы 58 и 60 . В приведенном в качестве примера варианте осуществления втулка , 16, включает в основном цилиндрический корпус с открытым концом, имеющий два набора противолежащих язычков 62 (ФИГ.2). Каждый набор противолежащих язычков 62 включает соответствующие выровненные в осевом направлении отверстия для штифтов или отверстия 64 и 66 (см. Фиг. 2).

Как показано на фиг. 1 и 2, узел ярма 12 включает универсальный шарнир 68 , а узел ярма 14 включает универсальный шарнир 70 . Далее со ссылкой на фиг. 3A и 3B, U-образный шарнир 68 включает цапфу или крестовину 72 , а U-образный шарнир 70 включает цапфу или крестовину 74 .Каждая крестовина 72 , 74 включает корпус 76 с отверстием для подшипника 78 , первый набор противоположных штифтов 80 и второй набор противоположных штифтов 82 . Как показано на фиг. 3A, крестовины , 72, , , 74, могут включать противоположные канавки с зазором 84 для облегчения сборки узла шарнира 10 , как описано здесь более подробно. Как показано на фиг. 1, противоположные штифты 80 выполнены с возможностью вставки в подшипники 86 , расположенные внутри отверстий для приема ярма 30 или 50 .Как показано на фиг. 2, противоположные штифты 82 сконфигурированы для вставки в подшипники 88 , расположенные внутри отверстий для пальцев втулки 64 или 66 . В случае крестовины 74 отверстие подшипника , 78, выполнено с возможностью приема подшипника 90 (см. Фиг.2 и 3B), как описано здесь более подробно.

Таким образом, вилки 18 , 20 могут свободно поворачиваться во всех направлениях относительно втулки 16 .Таким образом, узел шарнира 10 может передавать крутящий момент между узлами ярма 12 , 14 и втулкой 16 через угол между осями ‘A’, ‘B’ ярм 18 , 20 .

Ссылаясь на фиг. 1 и 2, хомуты 18 , 20 могут быть закреплены относительно друг друга внутри втулки 16 . Таким образом, узел шарнира 10 включает в себя приспособление для крепления или центрирования 100 , которое может поддерживать угловые положения хомутов 18 , 20 относительно друг друга, так что во время работы выходной угол шарнира составляет такой же, как входной угол через узлы ярма 12 , 14 относительно втулки 16 .При других углах шарнира (например, отклонении от номинального угла шарнира) входной угол и выходной угол относительно втулки 16 могут отличаться.

В примерном варианте осуществления центрирующее устройство , 100, обычно включает в себя гнездовую часть , 102, и часть вала , 104, . Часть розетки , 102, включает в себя внешнюю стенку , 106, , определяющую приемную розетку 108 , и паз , 110, , сформированный во внешней стенке 106 .Приемное гнездо 108 сконфигурировано для приема шариковой шпильки 36 , а паз 110 сконфигурирован так, чтобы позволить части вала с шариковой шпилькой 38 перемещаться в нем, что позволяет регулировать угол между первой вилкой 18 и второй вилкой 20 .

Часть вала центрирующего устройства 104 проходит в отверстие 54 , образованное в перемычке 52 , которая может включать в себя втулку , 112, , подшипник качения (не показан) или подобное.Часть вала , 104, дополнительно проходит внутрь подшипника 90 , расположенного в отверстии подшипника крестовины 78 , и поддерживается подшипником 90 . В приведенном в качестве примера варианте подшипник 90, представляет собой сферический составной шарнирный подшипник. Подшипник 90 может свободно поворачиваться внутри крестовины 74 . Подшипник 90, имеет поперечное отверстие или отверстие 91 (см. Фиг. 3B), позволяющее разместить вал с углублением 104 , и может иметь параллельные лыски или усечения, позволяющие сборку в выемке с зазором 84 .Отверстие подшипника 78 позволяет подшипнику 90 сориентировать его ось отверстия в соответствии с осью (вдоль оси «B») части вала 104 .

Канавки с зазором 84 позволяют устанавливать подшипник 90 на крестовину 74 без дополнительных крепежных элементов. Сферический подшипник 90 вставляется в канавки с зазором 84 , и когда охватываемый и охватывающий сферические центры совмещены, подшипник 90 скручивается в собранном состоянии.В качестве альтернативы подшипник , 90, может быть цилиндрическим подшипником с защелкой или вторичным удерживающим элементом для сохранения своего положения.

Таким образом, центрирующее устройство 100 может вращаться вокруг оси «B» внутри отверстия 54 и втулки 112 . Смещающий механизм (не показан), такой как пружина, может быть необязательно размещен внутри приемного гнезда 108 между шаровым пальцем 36 и внутренней частью приемного гнезда 108 для смещения центрирующего устройства 100 в осевом направлении в ярмо 20 .

Центрирующее устройство 100 может вращаться относительно второй траверсы 20 . По существу, когда шарнир вращается под заданным углом шарнира, центрирующее устройство 100 остается неподвижным или практически фиксированным на месте, в то время как шаровая шпилька 36 вращается внутри части гнезда 102 совместно с первой вилкой 18 .

Способ сборки шарнирного соединения 10 включает в себя установку хомутов 18 , 20 , обеспечение универсальных шарниров 68 , 70 , обеспечение втулки 16 и установку центрирующего устройства 100 .Универсальные шарниры 68 , 70 соединены с возможностью вращения с втулкой 16 и соответствующими вилками 18 , 20 , так что универсальные шарниры 68 , 70 расположены, по крайней мере, частично внутри втулки 16 . Центрирующее устройство 100 расположено так, чтобы зацеплять концы ярма 40 , 56 , чтобы поддерживать угловые положения ярм 18 , 20 относительно друг друга. Во время вращения ярм 18 , 20 центрирующее устройство 100 фиксируется или практически фиксируется от вращения относительно ярм 18 , 20 и, следовательно, должно быть свободным, чтобы ярм 20 мог вращаться относительно к центрирующему устройству 100 .

Здесь описаны системы и способ сборки с двойным шарниром. В одном варианте осуществления узел двойного шарнира может быть двойным карданным шарниром или универсальным шарниром. Узел шарнира включает в себя центрирующее устройство, которое соединяет первую и вторую поворотные хомуты и поддерживает относительные угловые положения между ними. Центрирующее устройство расположено внутри второй ярма, которая вращается относительно него, и первая ярма может вращаться внутри центрирующего устройства. Центрирующее устройство остается неподвижным в пространстве, а вращательное движение передается от одного ярма к другому.Таким образом, шарнирный узел сохраняет простоту более низких углов шарнира, используемых в одной паре шарик-гнездо, при работе с постоянной скоростью при более высоких углах шарнира, не требуя дополнительного места.

Хотя изобретение было подробно описано в связи только с ограниченным числом вариантов осуществления, следует легко понимать, что изобретение не ограничивается такими раскрытыми вариантами осуществления. Скорее, изобретение может быть модифицировано для включения любого количества вариаций, изменений, замен или эквивалентных устройств, не описанных здесь ранее, но которые соизмеримы с сущностью и объемом изобретения.Кроме того, хотя были описаны различные варианты осуществления изобретения, следует понимать, что аспекты изобретения могут включать в себя только некоторые из описанных вариантов осуществления. Соответственно, изобретение не следует рассматривать как ограниченное вышеприведенным описанием.

Карданный механизм и кривошипно-шатунный механизм в насосах и двигателях — Юкка Кархула -2008

 Юкка Кархула
КАРДАННЫЙ МЕХАНИЗМ ПЕРЕДАЧИ ПО СЛАЙДЕРУ
КОЛЕНЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ НАСОСОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ
Диссертация на соискание ученой степени доктора наук
(Технологии) должны быть представлены должным образом
разрешение на публичную экспертизу и
критика в аудитории 1383 на
Технологический университет Лаппеенранты,
Лаппеенранта, Финляндия, 29 мая.
Февраль 2008 года, полдень.Acta Universitatis
Lappeenrantaensis
300
LAPPEENRANTA
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
 
 
 
 
 
 
 
Научный руководитель профессор Юкка Мартикайнен
 Кафедра машиностроения
 Технологический факультет
 Технологический университет Лаппеенранты
 Финляндия
 
 
Рецензенты профессор Этторе Пеннестри
 Dipartimento di Ingegneria Meccanica
 Università di Roma Tor Vergata
 Италия
 
 Профессор Розарио Синатра
 Dipartimento di Ingegneria Industriale e Meccanica
 Facoltà di Ingegneria
 Università decli studi di Catania
 Италия
 
 
Противники профессора Этторе Пеннестри
 Dipartimento di Ingegneria Meccanica
 Università di Roma Tor Vergata
 Италия
 
 ДокторSc. (Тех.) Мика Вартиайнен
 Университет прикладных наук ХАМК
 Риихимяки
 Финляндия
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ISBN 978-952-214-533-8
 ISBN 978-952-214-534-5 (PDF)
 ISSN 1456-4491
 
 Lappeenrannan teknillinen yliopisto
 Digipaino 2008 г.
Абстрактный
 
Юкка Кархула
 
Карданный механизм в сравнении с кривошипно-шатунным механизмом
Механизм в насосах и двигателях
 
Лаппеенранта 2008
227 с.
 
Acta Universitatis Lappeenrantaensis 300
Дисс. Технологический университет Лаппеенранты
ISBN 978-952-214-533-8 ISBN 978-952-214-534-5 (PDF)
ISSN 1456-4491
 
При проектировании машин мы всегда стремимся экономить место, экономить энергию и производить как
как можно больше мощности.Часто мы можем уменьшить ускорения, инерционные нагрузки и
потребление энергии при изменении конструкции. В этом исследуем старый кардан
механизм (гипоциклоидный механизм) сравнивали с традиционным
кривошипно-шатунный механизм в воздушных насосах и четырехтактных двигателях. Всесторонний
Для обоих механизмов была получена ньютоновская динамика. Сначала слайдер-
Кривошипные и карданные машины были изучены как системы без потерь. потом
к расчетам добавлены потери на трение.Результаты расчета показывают
что машины с карданной передачей могут быть более эффективными, чем машины с кривошипно-шатунным механизмом.
Плавный ход, низкая инерция массы, высокое давление и небольшая сила трения.
потери делают карданные машины явно лучше, чем кривошипно-шатунные машины.
Динамические нагрузки на зуб оригинальной конструкции карданной передачи не очень сильно растут.
высокий, когда зазоры между зубьями соблюдаются плотно. С другой стороны, кривошип половинного размера
длина вызывает высокие опорные усилия в карданных зубчатых передачах.Потери на трение
Машины с карданной передачей, как правило, довольно малы. Механический КПД составляет
у машин с карданной передачей значительно выше, чем у кривошипно-шатунных машин в
нормальное использование. Крутящий момент коленчатого вала и потребность в мощности меньше в воздухе карданной передачи
насосы, чем в равных ползунковых воздушных насосах. Средний крутящий момент коленчатого вала и
средняя выходная мощность у четырехтактных двигателей с карданной передачей выше, чем у
четырехтактные двигатели с кривошипно-шатунным механизмом при нормальной эксплуатации. Механизм карданной передачи находится на своем
лучше всего, когда мы хотим построить насос или двигатель с длинным шатуном
(≈ 5⋅ длины кривошипа) и тонкого поршня (≈ 1.5 длина кривошипа), вращающийся под большим углом.
скорость и периодически высокое угловое ускорение. Карданные машины могут
быть спроектированы также как конструкции скольжения без шестерен. Подходящие приложения
карданные передачи машин - трехцилиндровые полурадиальные двигатели для мотоциклов, шести-
цилиндровые радиальные двигатели для самолетов и шестицилиндровые двойные полурадиальные двигатели для
спортивные автомобили. Прикладные уравнения ньютоновской динамики, сравнительные расчеты,
результаты расчетов (таблицы, кривые и графики поверхностей) и рекомендации
представленные в этом исследовании имеют новизну и ранее не публиковались.У них есть
был сделан и написан автором впервые в этом исследовании.
 
Ключевые слова: карданный механизм, гипоциклоидный механизм, анализ механизма,
конструкция механизма, конструкция насоса, конструкция двигателя
 
УДК 621.825.63: 621.827: 51.001.57
 
Предисловие
Это исследование было проведено на кафедре машиностроения в г.
Технологический университет Лаппеенранты в Финляндии.
 
Прежде всего я благодарю своего научного руководителя профессора Юкку Мартикайнена за его обнадеживающую поддержку.
 
Я также чрезвычайно благодарен моим рецензентам, профессору Этторе Пеннестри и
Профессору Розарио Синатре за их ценные предложения и обнадеживающее отношение.Я глубоко уважаю воспоминания сэра Исаака Ньютона, профессора Леонхарда.
Эйлер, господин Жан Ле Ронд д'Аламбер, профессор Гаспар-Гюстав де Кориолис,
Профессор Франц Рёло, профессор Людвиг Эрнст Ганс Бурместер, профессор Иван
Иванович Артоболевский, мсье Сади Николя Леонар Карно, профессор Рудольф
Юлиус Эммануэль Клаузиус и их коллеги. Без их могучей жизни все работает
современные технологии, а также это небольшое исследование были бы невозможны.
 
Наконец, я благодарю Исследовательский фонд Технологического университета Лаппеэнранты.
за финансовую поддержку.Лаппеенранта, январь 2008 г.
 
 Юкка Кархула
 
СОДЕРЖАНИЕ
 
 Список сокращений и обозначений
 
1. Введение 17
 
1.1 Предпосылки настоящего исследования 17
1.2 Настоящее исследование и его результаты 18
 
2. Современное состояние 19
 
2.1 Краткая история механики кривошипа и
 карданные машины 19
2.2 Карданные машины в сравнении с кривошипно-кривошипными механизмами 22
2.3 Краткое описание современного состояния 34
 
3. Цель настоящего исследования 35
 
4. Кинематика 36
 
4.1 Представление кинематики 37
4.2 Сравнение кинематики 38
 
5. Кинетостатика 42
 
5.1 Инерционные нагрузки 42
5.2 Сравнение кинетостатиков 43
 
6. Кинетика 48
 
6.1 Термодинамика 48
6.2 Сравнение кинетики 48
 
7. Сравнение суммарной ньютоновской динамики без потерь 54
 
8. Динамические нагрузки на зубья зацепления карданной передачи 56
 
9. Сравнение рабочих моментов, мощностей
 и механический КПД 57
 
 
 
10. Расчеты 60
 
11. Результаты 66
 
11.1 Результаты кинематики 67
11.2 Результаты кинетостатики 73
11.3 Результаты кинетики, включая термодинамику 78
11.4 Результаты суммированной ньютоновской динамики без потерь 84
11.5 Результаты динамических нагрузок на зубья зацепления карданной передачи 89
11.6 Результаты рабочих моментов, мощности и механического КПД 90
11.7 Результаты специальных приложений 108
11.8 Прикладные результаты 109
 
12. Обсуждение 112
 
13. Выводы 120
 
 Список литературы 122
 
 Литературные документы 122
 Электронные документы 127
 
 
 
Приложения 129
 
 
Приложение 4.2.1
Принцип работы карданной передачи 129
 
Приложение 4.2.2
Кинематика кривошипно-шатунного механизма в сравнении с карданным механизмом 130
 
Приложение 5.2.1
Кинетостатика кривошипно-шатунного механизма в сравнении с
карданный механизм 137
 
Приложение 6.1.1
Термодинамика кривошипно-шатунных машин в сравнении с
карданные машины 143
 
Приложение 6.2.1
Кинетика кривошипно-шатунных машин по сравнению с карданными машинами 146
 
Приложение 7.1
Суммарная ньютоновская динамика без потерь кривошипно-шатунных машин
по сравнению с машинами с карданной передачей 151
 
Приложение 8.1
Динамические нагрузки на зубья карданных передач машин 156
 
Приложение 9.1
Механический КПД кривошипно-шатунных машин по сравнению с
карданные машины 158
 
Приложение 11.1.1
Сравнение кинематических свойств:
Положения, скорости и ускорения
Насосы и четырехтактные двигатели 170
 
Приложение 11.2.1
Сравнение кинетостатических свойств:
Силы инерции в шарнирах и крутящие моменты коленчатого вала
Насосы и четырехтактные двигатели 171
 
 
 
Приложение 11.2.2
Сравнение кинетостатических свойств: 

ВЛИЯНИЕ ОСЕВОЙ СИЛЫ В ПРОМЕЖУТОЧНОМ ВАЛЕ НА ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ ПАРНОГО КАРДАННОГО МЕХАНИЗМА

Конструкция промежуточного вала с подвижным в осевом направлении шлицевым соединением должна быть адаптирована к изменяемому положению оси вала.Эта конструкция также используется для уменьшения осевых сил, вызванных неточностью при изготовлении и сборке карданных механизмов. Осевая сила, создаваемая трением контактных поверхностей в шлицевом соединении, является функцией величины передаваемых крутящих моментов, шлицевых размеров, условий смазки и материалов, используемых для контактных поверхностей. Это приведет к дополнительным нагрузкам на подшипники поперечных цапф и в опорах валов, а также к недопустимым вибрациям и шуму во время работы, что повлияет на безопасность и срок службы карданного механизма.В данной статье представлен теоретический и эмпирический анализ карданных механизмов, которые были исследованы с осевыми усилиями в шлицевом соединении и без них, и их влияние на долговечность элементов механизма.

• Наличие:
• Корпоративных авторов:

  Загребский университет

  Факультет транспорта и дорожного движения
  10000 Загреб, Хорватия
• Авторов:
  • Павич, B
  • РАДОС, J
  • Персе, S
• Дата публикации: 2001

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00810097
• Тип записи: Публикация
• Файлы: TRIS
• Дата создания: 11 мая 2001 00:00

.