Ведущий и ведомый вал: , , , , , , , , , . .

Карданный вал и приводной вал (автомобиль)

Карданный вал соединяет коробку передач с шестернями главной передачи автомобиля через карданный шарнир и служит карданным валом.Карданный шарнир позволяет передавать привод под переменным углом. Приводная система представляет собой устройство для передачи ведущей тяги от опорных колес к кузову транспортного средства. Главная передача — это система трансмиссии между карданным валом и дифференциалом. Механизм дифференциала встроен в центральную часть главной передачи. Это позволяет колесам вращаться с разной скоростью, не мешая движению транспортного средства при повороте. В случае привода на задние колеса задний мост является «живым», который, помимо поддержки веса транспортного средства, содержит шестеренчатый и валовой механизм для привода опорных колес.В главе рассматриваются все эти подсистемы для системы заднего привода. Также кратко представлены переднеприводные и полноприводные системы.
26,1.

Карданный вал, иногда называемый карденовым валом, передает мощность от коробки передач на заднюю ось. Обычно вал имеет трубчатое сечение и изготавливается из одной или двух частей. Двухкомпонентная конструкция поддерживается в средней точке резиновым подшипником.Короткие приводные валы встроены для передачи мощности от главной передачи на опорные колеса как в переднем, так и в заднем приводе.
26.1.1.

Этот вал должен быть прочным, чтобы противостоять скручивающему действию крутящего момента, и он должен быть упругим, чтобы поглощать крутильные удары. Он должен противостоять естественной тенденции провисать под собственным весом, поскольку вибрация возникает, когда центр тяжести не совпадает с осью вала.
Обычно используется карданный вал с трубчатым сечением, потому что он (i) малый вес, (ii) обеспечивает большое сопротивление перекосу, особенно провисанию, (Hi) имеет хорошую прочность на скручивание, и (iv) обеспечивает низкое сопротивление (низкая инерция). к изменениям угловой скорости, которые возникают, когда для привода вала используется муфта крючкового типа. Поскольку карданный вал часто вращается с высокой скоростью, особенно во время использования повышающей передачи, он должен изготавливаться и ремонтироваться в соответствии с проектными спецификациями и пределами хорошей балансировки.
Даже после идеального статического выравнивания вал прогибается (т. Е. Образует дугу) в центре из-за собственного веса. Когда это провисание становится чрезмерным, вращение вала вызывает увеличение изгиба из-за центробежного эффекта. Эта деформация или биение вала вызывает вибрацию, которая становится серьезной по мере приближения к скорости вращения. Критическая скорость, при которой возникает это состояние, зависит от двух важных параметров, а именно среднего диаметра трубы и длины вала.
Поскольку карданные валы дорожных транспортных средств достаточно длинные и обычно работают с высокой скоростью, завихрение может происходить при определенной критической скорости.Это создает изгибающие напряжения в материале, которые превышают напряжения сдвига, вызванные передаваемым крутящим моментом. В то время как критическая скорость увеличивается с уменьшением массы вала, момент инерции секции увеличивается. Следует уменьшить склонность карданного вала к завихрению, и для этого он должен быть трубчатым и идеально сбалансированным.
Критическая скорость карданного вала изменяется прямо пропорционально диаметру трубы и обратно пропорционально квадрату длины.Поэтому диаметры выбираются как можно большими, а длина как можно короче, чтобы поддерживать критическую частоту скорости вала выше диапазона скорости движения. Карданные валы длиной более 1,5 м между карданными шарнирами вызывают проблемы с дисбалансом. Длина вала сведена к минимуму за счет использования удлиненного картера трансмиссии и центрального универсального шарнира с карданными валами, состоящими из двух частей. При использовании центральный универсальный шарнир поддерживается центральным опорным подшипником, который изолирован от шасси автомобиля.НКТ карданного вала обычно прокатывают из плоского листа, выпрямляют с точностью до 0,25 мм, биение и балансировку с точностью до 0,00018 кг-м. Это удерживает центр масс очень близко к центру продольной оси, чтобы минимизировать завихрение. Критическая частота вращения определяется по формуле

Гребные валы сконструированы таким образом, что расчетная критическая частота вращения примерно на 60 процентов выше частоты вращения двигателя при максимальной мощности. Гребные валы также могут быть спроектированы для заданного номинального крутящего момента, который представляет собой крутящий момент, необходимый для их напряжения до предела упругости.

Для многих автомобилей с задним и полным приводом требуется длинный карданный вал, который простирается между коробкой передач и главной передачей. В этих ситуациях приводная линия обычно разделяется, и для поддержки вала в точке разделения устанавливается подшипник (рис. 26.1). Этот подшипник установлен из резины, чтобы поглотить любую вибрацию, которая в противном случае передавалась бы на тело.
Хотя движение оси ограничено задним валом и универсальные шарниры приспособлены для компенсации этого движения, необходимы дополнительные шарниры на переднем валу, чтобы учесть небольшой изгиб кузова автомобиля.Практически невозможно поддерживать правильные углы поворота кулачковых муфт, установленных на двухсекционный вал, поэтому во многих устройствах используются одно или несколько ШРУСов.
Составной карданный вал, показанный на рис. 26.2, является альтернативой раздельной конструкции. Трубчатый вал изготовлен из эпоксидной смолы, усиленной стекловолокном и углеродным волокном, и прикреплен к стальной втулке для соединения с универсальными шарнирами. Преимущества композитного вала по сравнению с обычным двухкомпонентным стальным валом:
(i) Снижение веса примерно на 50 процентов.
(ii) Высокая внутренняя амортизация.
(Hi) Хорошие характеристики шума, вибрации, резкости (NVH). (iv) Исключительная коррозионная стойкость.
Пример 26.1. Автомобильный двигатель развивает максимальный крутящий момент 162 Нм. Низкое передаточное число трансмиссии составляет 2,75, а передаточное число задней оси — 4,25. Эффективный радиус колеса составляет 0,325 м, а коэффициент трения между шиной и дорожным покрытием составляет 0,6. Если допустимое напряжение сдвига
составляет 32373 x 104 Па, определите максимальный диаметр вала, предполагая, что нагрузка близка к скручивающей.Какая максимально допустимая нагрузка на каждое колесо?
Решение.
Общее передаточное число = 2,75 x 4,25

Рис. 26.1. Характеристики карданного вала. А. Карданные валы. B. Перемещение заднего моста.

Пример 26.2. Двигатель развивает 29,5 кВт при 2000 об / мин при максимальном крутящем моменте. Передаточное число нижней передачи составляет 3: 1, а передаточное число задней оси — 4,5: 1. Нагрузка на каждую ведущую ось составляет 7357,5 Н при полной загрузке автомобиля. Диаметр опорного колеса над шинами составляет 0,71 м, а коэффициент сцепления между шиной и штоком равен 0.6. Если допустимое напряжение материала вала
не может превышать 22072,5 x 104 Па, найдите диаметр полуоси.

Решение.


Оба вместе создают максимальное напряжение в центре, которое слишком мало по сравнению с расчетным напряжением. И снова интенсивность напряжения сдвига из-за кручения максимальна на поверхности и равна нулю в центре оси. Таким образом, вал вполне безопасен при прямом срезе.
Диаметр оси — 35,3 мм. Ответ
26.1.2.

Эти валы сравнительно короткие по длине, и там, где пространство ограничено, они сделаны сплошными, чтобы обеспечить зазор для движения подвески, в противном случае часто используется легкая трубчатая секция. Небольшое расстояние между опорным колесом и картером главной передачи в сочетании с большим перемещением опорного колеса из-за отклонения подвески приводит к максимальному углу поворота универсальных шарниров и большому разбросу длины вала.ШРУС на каждом конце приводного вала соответствует требованиям по углу, а врезной ШРУС учитывает изменение длины. В заднеприводных автомобилях с независимой задней подвеской необходим приводной вал для соединения опорного колеса с фиксированным бортовым приводом. На этих автомобилях обычно на каждом конце приводного вала встроены ШРУСы погружного типа.
26.1.3.

Небольшие легковые автомобили, короткие фургоны и грузовики оснащены одним карданным валом с скользящим шарниром на переднем конце без какой-либо нежелательной вибрации.Автомобили с более длинной колесной базой требуют более длинного карданного вала, который имеет тенденцию провисать и завихряться при определенных условиях эксплуатации (рис. 26.3). В результате в кузове транспортного средства возникают резонансные колебания, так что тело вибрирует при вращении вала.
Основные факторы, ответственные за резонансную частоту гребного вала, вызывающую вибрацию, можно сгруппировать следующим образом:
(i) Факторы, относящиеся к гребному валу: (а) диаметр и длина вала,
(6) балансировка собранного вала и шарниров, и (c) сопротивление вала изгибу.

Рис. 26.3. Простой неразъемный карданный вал с одним скользящим шарниром и двумя универсальными шарнирами.
(ii) Факторы, относящиеся к кузову транспортного средства:
(a) тип и форма конструкций кузова, усиление
коробчатых секций и т. Д., (6) расположение компонентов внутри конструкции кузова,
и
(c ) характеристики виброзажима трансмиссии, обеспечиваемые опорами двигателя и трансмиссии, изоляцией панели втулок пружин и т.д. вал так, чтобы он вращался вокруг продольной оси вала.Эксцентриковое отклонение вала увеличивается с увеличением скорости, в результате чего также увеличивается центробежная сила. Таким образом, эффект накапливается и прогрессирует до тех пор, пока завихрение не станет критическим, вызывая сильную вибрацию.
Факторы, ответственные за смещение центра тяжести горизонтально поддерживаемого круглого вала между подшипниками на одну сторону от центральной оси, следующие.
(a) Провисание вала между центрами.
(b) Неравномерная толщина стенки вокруг трубчатого бесшовного вытянутого гребного вала.
(c) Количество сварочного металла не может быть эквивалентно массе на противоположной стороне трубчатого вала, свернутого из плоского листа.
(d) Эксцентриситет вала относительно оси вращения, возникающий, если трубчатый вал прижимается к выемкам поворотного вала универсального шарнира, которые были повернуты между незакрепленными центрами.
(e) Если вилки шарниров и цапфы собраны очень немного в одну сторону, когда универсальные шарниры прикреплены к концам вала, которые затем поддерживаются подшипниками.
(/) Если зазор между шлицами с наружной и внутренней резьбой позволяет валу смещаться в ограниченной степени, когда на одном конце вала используется скользящая муфта.
Критическая скорость вращения вала обратно пропорциональна квадрату длины вала. Например, если вал с критической скоростью вращения 6000 об / мин удваивается по длине, критическая скорость вращения нового вала снижается до 1500 об / мин, то есть четверти этого значения. С другой стороны, при уменьшении вдвое длины вала критическая скорость увеличивается в четыре раза, т.е.е. 24000 об. / Мин. Таким образом, уменьшение длины вдвое приводит к тому, что критическая скорость значительно превышает максимальную скорость гребного вала для транспортного средства.
Обычно жесткость карданного вала повышается за счет выдвижения либо заднего конца главного вала коробки передач и корпуса (рис. 26.4A), либо вала ведущей шестерни и корпуса (рис. 26.4B). Первый подход является обычным для автомобилей среднего размера, а второй с некоторым успехом использовался на более крупных автомобилях, имеющих подвеску на задней спиральной пружине с продольными рычагами и стабилизаторами поперечной рулевой тяги.На конце карданного вала со стороны коробки передач обычно устанавливается скользящая муфта, которая позволяет карданному валу автоматически регулировать свою длину в соответствии с изменениями отклонения подвески.
Другой метод решения проблемы вибрации — увеличение диаметра вала, но это увеличивает его прочность сверх требований к крутящему моменту. Кроме того, это увеличивает его инерцию, которая противодействует ускорению и замедлению транспортного средства. Часто принимаемое решение — использование разделенных карданных валов, поддерживаемых промежуточными или центральными подшипниками.Этот подход также использовался в прошлом на больших автомобилях для понижения привода трансмиссии (A) от передней коробки передач к задней оси. В результате уменьшается высота туннеля половицы и устраняются недостатки, связанные с более толстой шахтой. «Когда такое расположение используется на грузовых автомобилях, большие смещения ® между осевыми линиями коробки передач и ведущей шестерней главной передачи могут быть выполнены в два или три этапа.
буровая установка.
26.1.4.

Трансмиссия, состоящая из двух частей, с двумя валами и промежуточным опорным подшипником (рис, 26.5) в основном используются на грузовиках с колесной базой от 3,4 до 4,8 м. Двухсекционный карданный вал использует три универсальных шарнира. Первичный карданный вал представляет собой узел с фиксированными шарнирами и трубчатым узлом, а вторичный карданный вал включает в себя скользящее соединение на конце опорного подшипника, чтобы обеспечить любое удлинение из-за движения подвески. Обычно первичный вал совпадает с осью главного вала коробки передач, но вторичный вал немного наклонен, чтобы пересекать вал-шестерню главной передачи заднего моста.Однако в автомобилях с высоким шасси оба вала установлены под наклоном, чтобы уменьшить эффективный угол наклона вала. Когда первичный вал находится на одной линии с выходным валом коробки передач, резиновые универсальные муфты иногда используются для более эффективного гашения передаваемых крутильных колебаний, чем обычные стальные соединения.
Для автомобилей с колесной базой более 4,8 м может быть более подходящей трехкомпонентная трансмиссия с двумя промежуточными опорными подшипниками (рис. 26.6).Используются четыре универсальных шарнира, а промежуточный вал расположен параллельно выходному валу коробки передач. Только задний карданный вал снова использует скользящую муфту для компенсации изменения длины вала.
26.1.5.

Промежуточные подшипниковые узлы и опоры используются для позиционирования и поддержки разделенных карданных валов. Эти узлы представляют собой (i) самоустанавливающиеся подшипниковые опоры или («) гибкие подшипниковые опоры.Самоцентрирующиеся промежуточные опоры в основном используются на большегрузных автомобилях. Одним из типов этой опоры подшипника является двухрядный шарикоподшипник с внутренним кольцом с глубокими канавками и внутренним полукруглым наружным кольцом (рис. 26.7A). Такое расположение компенсирует любое отклонение вала через внутреннее кольцо и шарики, которые наклоняются относительно неподвижного сферического гнезда внешнего кольца.
Другой метод — использование однорядного радиального шарикоподшипника со сферическим профилем по периферии наружных колец.Затем шариковая дорожка заключена в стальное опорное кольцо, внутренний профиль которого соответствует внешнему виду подшипника (рис. 26.7B). Относительное движение подшипника и кольца может компенсировать любую несоосность. Поскольку оба вышеуказанных устройства требуют периодической смазки, сальники используются для удержания смазки, а также для предотвращения попадания грязи в дорожки подшипников.

Рис. 26.4 Цельный привод. A. с удлиненным картером коробки передач.
B. с расширенным корпусом дифференциала —

Рис.26.5. Двухкомпонентный привод с одиночными промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.6. Трехсекционный привод с двумя промежуточными опорными подшипниками.

Рис. 26.7, Раздельные опорно-подшипниковые узлы карданного вала.
A. Двухрядная самоустанавливающаяся опора подшипника коммерческого транспорта.
B. Однорядное самоустанавливающееся внешнее кольцо подшипника коммерческого транспорта.
C. Прочная опора подшипника с резиновым блоком.
Д.Гибкая опора подшипника для средних и тяжелых условий эксплуатации.
E. Резиновая опора V-образного сечения для легковых автомобилей и фургонов.
F. Резиновые опоры двойного сгиба для легковых автомобилей и фургонов.
Подвижные промежуточные опоры подшипников используются как для легких, так и для тяжелых транспортных средств. В этих типах используется однорядный радиальный шарикоподшипник, который устанавливается непосредственно на один из разделенных валов, а элемент, который окружает этот подшипник, заключен в стальную раму. Затем этот узел привинчивается к шасси или корпусу для поддержки промежуточных валов.Резиновая опора действует как гибкая опора для подшипника, которая компенсирует небольшой наклон вала. Гибкая резина также действует как гаситель колебаний и изолирует любые колебания карданного вала от элементов корпуса.
На рис. 26.7C показано использование твердого резинового кольцевого блока, который надевается на ступицу подшипника для сверхтяжелых условий эксплуатации. Внутреннее кольцо подшипника расположено у фланца карданного шарнира, а внешнее кольцо подшипника устанавливается с помощью регулировочной втулки. Этот узел требует регулярной смазки.В настоящее время в большинстве узлов промежуточных подшипников для легких и тяжелых условий эксплуатации используются предварительно смазанные и герметичные на весь срок службы подшипники с глубокими канавками. Установленные на валу пылезащитные экраны защищают подшипник от песка и сырости. Резиновый элемент прикреплен как к внешнему стальному кожуху, так и к стальному прессованию внешнего кольца подшипника. Подшипниковая опора, показанная на рис. 26.7D, используется для грузовых автомобилей. С каждой стороны резиновой накладки сделаны прорези для повышения гибкости.
Схема расположения подшипников, подходящая для автомобилей и фургонов, показана на рис.26.7E. В каучуковом элементе используется V-образное сечение, которое позволяет элементу более легко складываться и перемещаться в среднем положении. Кроме того, это улучшает демпфирующие свойства резинового узла. На рисунке 26.6F представлена ​​альтернативная компоновка легковых автомобилей. В этой сборке формованная резиновая секция образует двойные рычаги, которые обеспечивают большую жесткость подшипника и отличные демпфирующие свойства, не теряя при этом его легко наклоняемых характеристик.

❤️ Признаки неисправности приводного вала

Функция приводного вала заключается в передаче крутящего момента двигателя от коробки передач на колеса транспортного средства.Приводной вал также известен как карданный вал.

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ

Большинство автомобилей имеют передний привод, поэтому крутящий момент будет передаваться на два передних колеса, известные как полуоси. Но у других автомобилей есть то, что называется приводным валом. Он состоит из соединительного вала, внешнего неподвижного шарнира и внутреннего шарнира равных угловых скоростей. Затем есть другие элементы, такие как демпфер крутильных колебаний и кольцо антиблокировочной системы.

Обычно внутренний CVJ имеет форму скользящего соединения, позволяющего приводному валу следовать за движениями подвески колеса. На ведущей оси внешний шарнир должен эффективно передавать крутящий момент под углом 52 градуса. Углы наружных шарниров задней оси заметно меньше.

Приводные валы с ограниченной скоростью подвергаются большим нагрузкам все время, пока автомобиль находится в эксплуатации. Помимо чрезвычайно значительных углов смещения и поступательного движения, сильфоны и шарниры должны выдерживать температуры от минус 40 до плюс 120 градусов Цельсия и выдерживать скорости до 2800 об / мин.Все детали не должны обслуживаться, чтобы он мог передавать необходимый крутящий момент во всех диапазонах оборотов и скоростей двигателя с надежным постоянством, предпочтительно на протяжении всего срока службы автомобиля.

Приводные валы представляют собой чрезвычайно сбалансированные и утяжеленные компоненты, поскольку они вращаются с чрезвычайно высокими скоростями и значениями крутящего момента для вращения колес. Любая проблема с приводным валом также может означать проблемы с управляемостью. Как правило, проблема с приводным валом сопровождается четырьмя признаками, которые предупреждают водителя о проблеме, которую необходимо решить.Это:

1. Вибрации — Когда вы ведете автомобиль и чувствуете сильную вибрацию, исходящую из-под него, возможно, неисправен приводной вал. Обычно это первый симптом, который заметит большинство людей, когда возникает проблема с приводным валом. Эти колебания, вероятно, вызваны изношенными втулками приводного вала. Такие втулки предохраняют приводной вал от вибрации в нормальных условиях.

Если проблему не устранить немедленно, вибрация усилится до такой степени, что даже ваши пассажиры начнут ее чувствовать.Кроме того, могут быть повреждены и повреждены другие части трансмиссии. Но учтите, что вибрации, которые усиливаются со скоростью, могут означать, что ваши шины необходимо сбалансировать. Балансировку шин следует выполнять регулярно. Прочтите руководство пользователя, чтобы узнать рекомендации производителя.

1. Странные шумы — Еще одним признаком неисправности приводного вала являются странные шумы. Когда подшипник или втулка, поддерживающие приводной вал или карданные шарниры приводного вала, изнашиваются или выходят из строя, они нарушают способность приводного вала вращаться должным образом.Это может вызвать необычный дребезжание, царапанье, лязг или даже скрип снизу автомобиля. Скрип может также исходить от карданного шарнира, который необходимо смазывать на низких скоростях. Звуки щелчка, в частности, могут указывать на неисправный ШРУС. Подобные звуки являются признаком того, что автомобиль следует немедленно проверить.

1. Проблемы с поворотом — Еще один вероятный симптом неисправности приводного вала — проблемы с поворотом. Неисправный приводной вал может препятствовать правильному вращению колес, что затрудняет выполнение поворотов.Эта проблема ограничивает ваш общий контроль над автомобилем. Любые проблемы, которые могут помешать вам правильно управлять автомобилем, должны быть немедленно устранены для безопасного вождения и продолжения использования транспортного средства.

1. Дрожание при ускорении — Вы чувствуете заметную дрожь при ускорении с низкой скорости или при остановке? Скорее всего, компонент / компоненты вашего приводного вала выходят из строя или выходят из строя. Плохой центральный подшипник или ослабленный карданный шарнир карданного вала могут привести к прерывистому ускорению.Вы также можете услышать шумы, когда автомобиль трясется из-за изношенного карданного шарнира. Когда это произойдет, вы можете обратиться к сертифицированному механику, который определит проблему и сможет ее решить.

Приводные валы являются важным компонентом трансмиссии, и любые проблемы с ними могут сильно повлиять на управляемость вашего автомобиля. Поскольку они находятся под автомобилем и подключены к трансмиссии, их может быть трудно получить и отремонтировать самостоятельно. Если ваш карданный вал показывает какие-либо признаки неисправности, лучше всего, чтобы автомобиль проверил профессиональный механик, чтобы узнать, следует ли заменять приводной вал.

Повреждение подвесных и внутренних шарниров приводного вала обычно вызвано износом с течением времени. Это также может быть вызвано неисправными втулками из-за использования некачественной смазки и, в большинстве случаев, из-за несоблюдения правильных процедур установки и снятия.

Для обеспечения максимальной эффективности работы приводных валов их следует регулярно проверять профессиональным механиком.Эти проверки выполняются в рамках регулярных сервисных проверок, рекомендованных производителями автомобилей. Еще один идеальный момент для проверки состояния приводных валов — это переход с зимних шин на летние или наоборот.

Во время осмотра механик проверяет, чистый ли приводной вал, плотно ли он сидит и находятся ли втулки в хорошем рабочем состоянии. Поврежденные втулки следует немедленно заменить, чтобы избежать повреждения соединения из-за проникновения грязи или выхода смазки.Когда рукава изношены или болтаются, есть вероятность, что влага или грязь уже попали в стык. Если нет уверенности в том, что он действительно проник в соединение, по соображениям безопасности необходимо заменить как весь шарнир, так и поврежденную втулку.

Большинство соединительных муфт на новых автомобилях изготовлено из ТПЭ. Практическое правило: втулку из TPE не следует заменять резиновой втулкой. Кроме того, при доливе смазки необходимо соблюдать соответствующие спецификации.Пластичные смазки с высокими эксплуатационными характеристиками могут выдерживать температуру до 160 градусов по Цельсию в течение коротких периодов времени, в то время как стандартные смазочные материалы для суставов могут выдерживать только 110 градусов по Цельсию в течение коротких периодов времени. Использование стандартной консистентной смазки, когда предписаны высокоэффективные смазки, может привести к выделению газа из консистентной смазки и, в конечном итоге, к полному выходу из строя соединения.

Приводные валы и шарниры равных угловых скоростей являются частями современных автомобилей, требующими максимальной безопасности.Большинство проблем с приводным валом проявляются в виде стуков при ускорении, сжатии и растяжении подвески, а также при движении по крутым поворотам. Чтобы не подвергать себя и машину опасности, составьте график с профессиональным механиком, если возникнут какие-либо из вышеперечисленных признаков. Ваш приводной вал должен быть немедленно предоставлен в необходимое обслуживание.

Да, вы все еще можете ездить с неисправным приводным валом, но не рекомендуется делать это надолго.Когда часть приводного вала щелкает, вы потеряете мощность на этой оси — в лучшем случае. Приводной вал также может упасть и застрять между вашим автомобилем и землей, не позволяя вам двигаться вперед.

На некоторых полноприводных автомобилях при отсоединении одной оси раздаточная коробка или центральные дифференциалы подвергаются нагрузке, что может привести к преждевременному износу или даже выходу из строя межосевого дифференциала.

До того, как Subaru начала в основном использовать трансмиссии CVT, у них был центральный дифференциал с вязкостной муфтой, который очень чувствителен к длительной разнице скоростей между задней и передней осями.

Когда карданный вал отсоединяется с одной стороны, но все еще быстро вращается, это, скорее всего, вызовет серьезное повреждение нижней части автомобиля. Имейте в виду, что если один конец остается подключенным к транспортному средству, приводной вал будет продолжать вращаться на мгновение и удалит все на своем пути, например тормозные магистрали, тросы ручного тормоза, топливные магистрали и даже компоненты жгута проводов.

Механик может проверить трансмиссию и дать информацию о необходимом ремонте, необходимом для приведения вашего автомобиля в безопасные условия эксплуатации.Обычно он включает замену изношенных деталей, но также может включать замену всей системы. Для более старых автомобилей более распространена замена всей системы.

Цена на детали значительно различается в зависимости от типа транспортного средства, а стоимость рабочей силы также зависит от того, сколько работы требуется для вашего типа транспортного средства. Следовательно, стоимость ремонта трансмиссии сильно различается, но ремонт обычно начинается от 400 долларов.

Замена полуоси на переднеприводном автомобиле будет стоить от 470 до 940 долларов.Детали могут стоить от 320 до 750 долларов, а затраты на рабочую силу — от 150 до 190 долларов. Стоимость ремонта автомобиля с задним или полным приводом может составлять от 600 до 2000 долларов.

1. Universal Joint Service — Карданные шарниры на многих автомобилях обычно имеют заводскую смазку и уплотнения, поэтому смазка не требуется на пробеге до 100 000 миль. Они рассчитаны на длительную безотказную работу.Уникальный метод уплотнения соединения предотвращает вытекание смазки, поэтому смазка не требуется в течение очень длительного периода времени. Однако есть некоторые универсальные шарниры со смазочными фитингами, которые требуют регулярной смазки. Обслуживание таких соединений (с заводской смазкой / уплотнением) ограничивается заменой, если уже есть признаки чрезмерного износа. Карданные шарниры, которые поставляются со смазочной арматурой, можно смазывать только с помощью ручных шприцов низкого давления.
2. Служба скользящей вилки — Еще одна тяжело работающая часть приводного вала, которая нуждается в смазке, — это скользящая вилка. Существуют определенные вилки скольжения, которые можно смазывать через трансмиссию и которые не имеют точки смазки снаружи.

Рекомендуется смазывать универсальные шарниры каждые 6 месяцев или каждые 6000 миль, чтобы предотвратить проблемы и продлить срок их службы. Кроме того, это высококачественная пластичная смазка для противозадирных смазок, соответствующая требованиям класса 2 Национального института смазочных материалов.

Как владелец автомобиля, вы также можете многое сделать для сохранения трансмиссии вашего автомобиля, от проверки и обеспечения того, чтобы моторные жидкости всегда были на должном уровне, до предотвращения грубого использования трансмиссии. Всегда полезно попросить профессионального механика проверить CV и карданные шарниры вашего автомобиля всякий раз, когда вы его привозите, просто чтобы проверить на чрезмерное движение и отсутствие смазки.Мы слишком хорошо знаем, что профилактическое обслуживание может сэкономить время простоя вашей машины, сэкономить рабочую силу, избежать травм и дальнейших повреждений автомобиля, которые могут быть более дорогостоящими.

Вот более конкретные советы, которые вы можете сделать, чтобы поддерживать карданный вал в хорошем рабочем состоянии:

1. Всегда хорошо смазывайте универсальные шарниры. Отсутствие смазки может привести к целому ряду повреждений, которые могут оказаться очень дорогостоящими не только для приводного вала, но и для таких компонентов, как насосы и редукторы.
2. Снимайте крышки и регулярно проверяйте трубки часто используемых приводных валов. Эти детали могут изнашиваться из-за постоянного движения с высоким крутящим моментом. Отшлифуйте неровные края трубок, чтобы они не попадали на другую половину трубки.
3. Обязательно замените роликовый штифт при замене трубок, так как они могут расшататься из-за крутящего момента.
4. Нанесите небольшое количество масла с консистентной смазкой на трубки, так как это облегчит скольжение и обеспечит более равномерное распределение смазки.
5. Убедитесь, что кожухи приводного вала и цепи находятся в безопасном и безопасном состоянии, чтобы предотвратить несчастные случаи и травмы.

На рынке можно найти как профессионально отремонтированные, так и новые сменные карданные валы для автомобилей. При ремонте использованных карданных валов (большинство из которых было повреждено) старые детали забираются из автосервисов для профессиональной утилизации на специальных производственных предприятиях, которые соответствуют стандартам, установленным для оригинального оборудования.Все используемые стальные компоненты используются повторно. Старые карданные валы проверяются, разбираются, очищаются, повторно обрабатываются и, наконец, собираются вместе, чтобы их можно было купить на рынке ремонта автомобилей. Другие материалы, полученные в процессе ремонта, утилизируются надлежащим образом в соответствии с применимыми экологическими директивами.

Что такое карданный вал или карданный вал?

Приводной вал известен под разными названиями, например, карданный вал, карданный вал или карданная передача, и является составной частью трансмиссии.

Приводной вал — это компонент для передачи механической мощности, 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.

В качестве носителей крутящего момента приводные валы 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, увеличивает их инерцию.

Чтобы учесть различия в выравнивании и расстоянии между ведущими и ведомыми компонентами, приводные валы часто включают в себя один или несколько универсальных шарниров, кулачковых муфт или ветоши, а иногда и шлицевое соединение или призматическое соединение.

Приводные валы — это один из способов передачи мощности от двигателя и ВОМ на дополнительное оборудование, установленное на транспортном средстве, такое как воздушный компрессор. Приводные валы используются, когда рядом с двигателем недостаточно места для дополнительного оборудования; вал перекрывает зазор между валом отбора мощности двигателя и дополнительным оборудованием, позволяя установить аксессуар в другом месте на транспортном средстве.

Определение приводного вала

. транспортное средство, с целью передачи крутящего момента от трансмиссии к дифференциалу, который затем передает этот крутящий момент на колеса для перемещения транспортного средства.

Приводной вал представляет собой вращающуюся трубку, которая передает мощность от двигателя на заднюю часть автомобиля через дифференциал. Это достигается путем передачи крутящего момента спереди назад. Передача крутящего момента от трансмиссии к дифференциалу затем передает крутящий момент на колеса, чтобы автомобиль мог двигаться.

Без передачи крутящего момента между отдельными компонентами вы не сможете двигаться. Карданный вал поглощает движения и позволяет двум отдельным частям двигаться, не разрушая при этом компоненты трансмиссии.

Важно отметить, что у переднеприводных автомобилей нет приводных валов. Трансмиссия и мост объединены в единый блок, называемый трансмиссией. Однако в полноприводных и заднеприводных автомобилях трансмиссия и ось являются отдельными блоками. Следовательно, карданный вал передает вращательное движение трансмиссии на ось.

Этот компонент имеет трубчатую конструкцию и обычно изготавливается из алюминия, стали или углеродного волокна, что делает его прочным и легким.

• Система привода менее подвержена заклиниванию.
• Всадник не может испачкаться смазкой для цепи или получить травму от «укуса цепи», когда одежда или какая-либо часть тела застревает между неохраняемой цепью и звездочкой.
• Более низкая потребность в обслуживании по сравнению с цепной системой, 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 условий.

• Система приводного вала весит больше, чем цепная система, обычно на 0,5–1 кг (1-2 фунта) тяжелее.
• Многие из преимуществ, о которых заявляют сторонники приводного вала, могут быть достигнуты на велосипеде с цепным приводом, например, закрытие цепи и звездочек.
• Использование легких переключателей передач с большим числом передаточных чисел невозможно, хотя ступичные шестерни можно использовать.
• Снятие колеса может быть затруднено в некоторых конструкциях (как это бывает для некоторых велосипедов с цепным приводом и ступицами).

Тип транспортного средства, которым вы управляете, определяет, какая система трансмиссии установлена ​​в вашем автомобиле. Существуют разные системы для автомобилей с задним, полным и передним приводом.

В автомобиле с задним приводом мощность передают задние колеса. Длинный карданный вал одним концом соединен с трансмиссией, а другим — с дифференциалом.

На типичном полноприводном или полноприводном автомобиле имеется два карданных вала. Это тот же карданный вал, что и на заднеприводном автомобиле, но есть также дополнительный передний карданный вал, который соединен с передним дифференциалом и раздаточной коробкой с помощью карданных шарниров.

На переднеприводном автомобиле мощность обеспечивают передние колеса. Вместо длинного карданного вала, как на заднеприводном автомобиле, все компоненты трансмиссии находятся в передней части автомобиля.Вместо универсальных шарниров в этой установке используются шарниры равных угловых скоростей (ШРУС).

Если вы испытываете какие-либо из следующих симптомов, это может быть проблема с карданным валом или U-образным соединением карданного вала:

• Грохочущие шумы при движении автомобиля
• Вибрация, усиливающаяся по мере ускорения автомобиля
• Сильная вибрация, исходящая от половиц автомобиля
• Сопротивление при маневрировании автомобилем по углам
• Скрип или дребезжание
• Видимый люфт в U-образных шарнирах, когда вы захватываете или иным образом перемещаете приводной вал вручную
• Видимые признаки износа U-шарнира, например, ржавчина вокруг вилки

Важно отметить, что приводной вал сам по себе выходит из строя редко.Однако из-за чрезмерного напряжения и коррозии на нем в конечном итоге появятся признаки отказа.

Вибрации и вздрагивание являются наиболее частыми признаками неисправности карданного вала. Если втулки или карданный шарнир изнашиваются, может возникнуть чрезмерная вибрация карданного вала. Это также может быть результатом неправильного крепления приводного вала или разбалансировки агрегата. Сильно вибрирующий карданный вал также может вызывать износ других компонентов трансмиссии.

Необычные шумы — еще один показатель износа приводного вала. Если подшипники и втулки, поддерживающие карданный вал и карданные шарниры, выходят из строя или изнашиваются, они влияют на способность приводного вала нормально вращаться. Когда это произойдет, вы услышите царапающие, скрипящие, лязгающие и дребезжащие звуки.

Вы испытываете сильную дрожь при ускорении с низкой скорости или из положения остановки? Это еще один ключевой признак неисправности компонентов карданного вала.Причиной этого может быть изношенный центральный подшипник или ослабленный карданный шарнир. Вы также можете услышать странные звуки, например, дрожь вашего автомобиля.

Если вы испытываете проблемы при поворотах, высока вероятность того, что ваш карданный вал изношен. Поврежденный приводной вал не позволяет колесам вращаться должным образом, что ограничивает ваш контроль над автомобилем.

Чтобы ваш карданный вал всегда был в хорошем рабочем состоянии, его следует хорошо смазывать.Отсутствие смазки может вызвать повреждение карданного вала и его компонентов. Часто используемые карданные валы следует проверять регулярно, так как они могут преждевременно изнашиваться из-за чрезмерного движения.

Если вы просто заменяете полуоси для вашего переднеприводного автомобиля, то это будет стоить от 470 до 940 долларов. Вы можете ожидать, что стоимость деталей составит от 320 до 750 долларов, а затраты на рабочую силу — всего от 150 до 190 долларов.

Если у вас есть заднеприводный или полноприводный автомобиль с длинным приводным валом, приводящим в движение задние колеса, то ожидайте, что вы заплатите где-то в диапазоне от 600 до 2000 долларов.Имейте в виду, что тип транспортного средства играет важную роль как в стоимости запчастей, так и в стоимости труда.

TVS Motor Company

Очень часто можно увидеть пару звездочек, соединенных цепью, ведущих заднее колесо мотоцикла. Однако это не единственная система главной передачи, используемая на мотоциклах. Ременная передача и привод вала — две другие системы главной передачи, хотя они не так широко распространены, как системы цепной передачи.Итак, в чем именно заключаются различные преимущества и недостатки трех приводных систем и что такого особенного в цепных приводах, что делает их предпочтительным выбором? В этой статье мы подробно обсудим все три системы главной передачи мотоцикла, а также их преимущества для различных применений и их соответствующие плюсы и минусы.

1. Ременная передача

Система ременного привода не так распространена, как система цепного привода, хотя по популярности она занимает далеко не второе место.Эта установка состоит из ведущего шкива по направлению к выходному валу коробки передач и ведомого шкива на колесе — два шкива соединены ремнем, который имеет зубья или канавки на внутренней стороне, совпадающие с канавками на внешней стороне шкивов. Ремень изготовлен из похожего на резину, но в основном из очень прочного синтетического материала, который служит очень долго. Современные приводные ремни усилены стальной проволокой внутри и кевларовым покрытием снаружи — такие ремни могут прослужить очень долго. Вы можете рассчитывать на то, что безупречный ременной привод на мотоцикле прослужит более 100 000 км или даже больше.В отличие от цепного привода, который требует очень частой очистки, затяжки и обслуживания, ременные передачи относительно не требуют обслуживания. Они работают чисто, поскольку не требуют смазки липкой смазкой и не требуют очистки. Системы ременного привода также работают намного более плавно, с гораздо меньшими рывками по сравнению с цепными приводами, а также производят несравнимо меньше шума.

Выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой, не так ли? Итак, если система ременного привода предлагает так много преимуществ, то почему они не используются чаще? Что ж, как и у всех хороших вещей в мире, у них тоже есть свои недостатки.Системы ременного привода существенно дороже в производстве, чем системы цепной звездочки. Во-вторых, потери мощности во время передачи, в зависимости от того, как была настроена система, колеблются от 9 до 15 процентов, что довольно много по сравнению с системой цепного привода. Кроме того, хотя система ременного привода не требует регулярного обслуживания, если ремень или какие-либо другие компоненты системы выходят из строя, их замена намного дороже, чем установка стандартной цепи и звездочки.

Выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой, не так ли? Итак, если система ременного привода предлагает так много преимуществ, то почему они не используются чаще? Что ж, как и у всех хороших вещей в мире, у них тоже есть свои недостатки.Системы ременного привода существенно дороже в производстве, чем системы цепной звездочки. Во-вторых, потери мощности во время передачи, в зависимости от того, как была настроена система, колеблются от 9 до 15 процентов, что довольно много по сравнению с системой цепного привода. Кроме того, хотя система ременного привода не требует регулярного обслуживания, если ремень или какие-либо другие компоненты системы выходят из строя, их замена намного дороже, чем установка стандартной цепи и звездочки.

2.Вал привода

Начнем с того, что системы карданного вала являются самыми дорогими из трех систем, которые у нас есть, и с некоторым запасом. Однако они самые прочные из трех, очень гладкие и почти никогда не нуждаются в обслуживании. При правильной конструкции и проектировании приводные валы часто служат в течение всего срока службы мотоцикла, не требуя какого-либо обслуживания или ремонта. Эта система, как следует из названия, состоит из вала, который соединен с выходом коробки передач через универсальный шарнир, который, по сути, является муфтой, облегчающей передачу крутящего момента под любым выбранным углом.На другом конце вал соединен со ступицей заднего колеса через спирально-конический редуктор. Коническая шестерня поворачивает направление вращения вала на 90 градусов, чтобы колесо вращалось. Вся эта приводная система залита маслом для смазки и герметизирована для защиты от любых внешних элементов, что делает ее полностью необслуживаемой.

Поскольку системы карданного вала тяжелые, дорогие и сами по себе требуют большего крутящего момента для эффективной работы, они не используются на мотоциклах малой мощности или экономичных мотоциклах.Они используются на мотоциклах большой мощности (обычно 600 куб. См или выше), которые развивают хороший крутящий момент. Кроме того, поскольку системы карданного вала очень прочные и надежные, они часто используются в мотоциклах, предназначенных для приключенческих, спортивных или приключенческих поездок. По сути, эти системы очень хорошо подходят для применений, где мотоциклам приходится преодолевать очень большие расстояния или в опасных условиях, где минимизация вероятности поломки является главным приоритетом.

Итак, если они самые прочные, то почему бы не использовать их на всех дорогих велосипедах, ведь для экзотических машин стоимость не имеет большого значения? Во-первых, они намного тяжелее, чем системы ременного или цепного привода, что ограничивает их использование в высокопроизводительных машинах для суперспорта, где экономия веса имеет решающее значение.Во-вторых, эти системы теряют много мощности во время передачи. Они являются наиболее неэффективными из той тройки, которую мы имеем здесь, и могут терять от 20 до 25% мощности к тому моменту, когда они передают ее на заднее колесо. Это не очень хорошо для мотоциклов, ориентированных на производительность, где чрезвычайно важно учитывать каждую лошадь.

3. Цепной привод

Теперь мы подошли к старым надежным цепным приводам. Состоящая из простой цепи рычагов, соединяющих звездочки, это система привода, которая используется в подавляющем большинстве мотоциклов.Звездочка, соединенная с выходным валом коробки передач, является ведущей звездочкой, а звездочка на заднем колесе — ведомой звездочкой, обе соединены цепью, которая также бывает разной конструкции, но мы оставим это обсуждение другим. день.

Теперь мы подошли к старым надежным цепным приводам. Состоящая из простой цепи рычагов, соединяющих звездочки, это система привода, которая используется в подавляющем большинстве мотоциклов. Звездочка, соединенная с выходным валом коробки передач, является ведущей звездочкой, а звездочка на заднем колесе — ведомой звездочкой, обе соединены цепью, которая также бывает разной конструкции, но мы оставим это обсуждение другим. день.

Несмотря на все эти недостатки, цепь и звездочки являются наиболее эффективными при передаче мощности с потерями только 1–4%. Это значительно меньше, чем у ременных приводов, и это не проблема по сравнению с большими потерями, которые несут карданные передачи. Цепные приводы также очень просты в своем функционировании и очень рентабельны в эксплуатации и замене.

Хотя очень редко можно увидеть разрыв цепи, если это когда-либо произойдет (в некоторых чрезвычайно редких случаях только при длительном злоупотреблении), они могут нанести прямую травму гонщику или просто запутаться вокруг звездочек, чтобы заблокировать заднее колесо и стать причиной аварии.Тем не менее, с их высочайшей эффективностью при трансмиссии, относительно легким весом, простой конструкцией и экономичностью, системы цепного привода доминируют в современном мире мотоциклов.

Мы надеемся, что эта подробная статья о различных системах привода мотоциклов ответит на большинство ваших вопросов о них. Однако, если у вас все еще есть какие-либо вопросы, касающиеся систем цепного, ременного или карданного привода на мотоциклах, поделитесь ими с нами в комментариях, и мы будем рады на них ответить. Не забудьте поделиться этой статьей со своими друзьями, которым она может оказаться полезной.Мы предоставили все инструменты социальных сетей, чтобы поделиться ими прямо здесь. Безопасная езда!

[Решено] Ведущий и ведомый валы соединены с помощью узла Гука.

Концепция:

• Шарнир крюка используется для соединения двух непараллельных и пересекающихся валов.
• Также называется Универсальная муфта .
Шарнир
• Гука используется для передачи движения и мощности r для валов, имеющих угловое смещение .

Как показано на схеме ниже, универсальный шарнир используется для соединения двух смещенных валов под углом α

Расчет:

Из ΔOC ₁ M,

\ (\ tan {\ rm {\ theta}} = \ frac {{OM}} {{M {C_1}}} \; \; \; \; \; \ ldots \ left (1 \ right) \)

Из ΔOC ₂ N,

\ (\ tan \ phi = \ frac {{ON}} {{N {C_2}}} \)

∵ NC ₂ = MC ₁

\ (⇒ tan \ phi = \ frac {{ON}} {{M {C_1}}} \; \; \; \; \; \ ldots \ left (2 \ right) \)

OM = ВКЛ ₁ × cosα… (3)

∵ ON спроектировал вместе с AB,

⇒ ON ₁ = ON

По уравнениям (1), (2) и (3)

tanθ = tanϕ × cosα… (4)

Теперь продифференцируя уравнение (1) по времени,

⇒ Sec ² θ × ω ₁ = cosα × sec ² ϕ × ω ₂

Где,

\ ({{{\ omega}} _ 1} = \ frac {{{{d \ theta}}}}} {{{{dt}}}}} = {{Угловая \; скорость \; из \; \; Драйвер \; вал}} \)

\ ({\ omega _2} = \ frac {{d \ phi}} {{dt}} = {{Угловая \; скорость \; \; \; Ведомого \; вала}} \)

\ (\ Rightarrow \ frac {{{\ omega _2}}} {{{\ omega _1}}} = \ frac {1} {{{{\ cos} ^ 2} \ theta \; \ times \; cos \ alpha \; \ times \; {{\ sec} ^ 2} \ phi}} \; \; \; \; \; \ ldots \ left (5 \ right) \)

Используя уравнение (4),

\ (\ Rightarrow {\ sec ^ 2} \ phi = 1 + \ frac {{{{\ tan} ^ 2} \ theta}} {{{{\ cos} ^ 2} \ alpha}} \)

\ (\ Rightarrow {\ sec ^ 2} \ phi = \ frac {{1 — {{\ cos} ^ 2} \ theta \ times {{\ sin} ^ 2} \ alpha}} {{{{\ cos} } ^ 2} \ theta \ times {{\ cos} ^ 2} \ alpha}} \; \; \; \; \; \ ldots \ left (6 \ right) \)

Используя уравнения (5) и (6) для исключения ϕ,

\ (\ frac {{{\ omega _2}}} {{{\ omega _1}}} = \ frac {{cos \ alpha}} {{1 — {{\ cos} ^ 2} \ theta \ times { {\ sin} ^ 2} \ alpha}} \; \; \; \; \; \ ldots \ left (7 \ right) \)

Условие того, что два вала имеют равные скорости,

⇒ ω ₁ = ω ₂

∴ Используя уравнение (7),

\ ({\ rm {co}} {{\ rm {s}} ^ 2} \ theta = \ frac {{1 — cos \ alpha}} {{{{\ sin} ^ 2} \ alpha}} \ ).2} \ alpha}} \)

\ (\ Rightarrow tan \ theta = \ pm \ sqrt {\ left ({cos \ alpha} \ right)} \)

Примечание :

В крючковом шарнире, даже когда ось входного ведущего вала вращается с постоянной скоростью , ось выходного ведущего вала вращается с переменной скоростью , таким образом вызывая вибрацию и износ. Это можно понять из самой диаграммы, что угловое вращение ведомого вала (ϕ) не совпадает с вращением приводного вала (θ).