Устройство карданной передачи ВАЗ-2106 и ВАЗ-2103

Крутящий момент от вторичного вала коробки передач на механизмы заднего моста передается карданной передачей, которая работает в условиях изменяющегося угла передачи крутящего момента вследствие эластичной подвески заднего моста. При этом одновременно изменяется и расстояние между неподвижно закрепленной коробкой передач и качающимся задним мостом. Поэтому в карданной передаче имеются элементы, укорачивающие или удлиняющие ее, а также изламывающиеся на определенный угол. Такими элементами являются: шлицевое соединение эластичной муфты 3 и три карданных шарнира — два жестких 7 и 9, один эластичный 3.

Карданная передача двухвальная с промежуточной опорой 6, что значительно уменьшает ее вибрацию и биение. Между собой и шестерней главной передачи карданные валы соединены жесткими карданными шарнирами 7 и 9, а с вторичным валом коробки передач — эластичным шарниром (муфтой) 3. Эластичная муфта значительно снижает шум и вибрации карданной передачи и допускает передачу крутящего момента под углом. Муфта состоит из шести резиновых элементов 30, между которыми расположены металлические вкладыши 31. Упругие резиновые элементы муфты привул-канизированы к вкладышам и составляют единое целое. Эластичная муфта расположена между двумя фланцами 2 и 4, которые соединены с муфтой болтами 35. При этом выступы вкладышей заходят в пазы фланцев, центрируя эластичную муфту на фланцах. На болты крепления муфты навернуты самоконтрящиеся гайки с нейлоновыми вставками.

Чтобы обеспечить беззазорное соединение муфты с фланцами и создать постоянный натяг в болтах крепления, отверстия в эластичной муфте под болты крепления выполнены от центра на большем диаметре, чем во фланцах. Поэтому прежде чем соединять муфту с фланцами, ее сжимают специальным хомутом до совпадения отверстий в муфте и фланцах, а затем устанавливают болты крепления. Этот же хомут используется и при снятии муфты.

Передний карданный вал 5 изготовлен из тонкостенной трубы, к торцам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника 40 расположен фланец 4 эластичной муфты. Задний наконечник опирается на шариковый подшипник 14 промежуточной опоры 6. Подшипник расположен в стальном корпусе 13 и зафиксирован в нем стопорным кольцом. На валу подшипник зажат гайкой 24 между буртиком наконечника и вилкой 23 карданного шарнира. Подшипник закрытого типа, с уплотнителями, которые надежно удерживают в нем заложенную при сборке смазку. Дополнительно подшипник защищен двумя грязеотража-телями. Для поглощения вибраций карданной передачи корпус подшипника расположен в резиновой подушке 12, которая привулканизирована к металлическим поверхностям корпуса 13 подшипника и кронштейна 15 промежуточной опоры. Конфигурация подушки такова, что передний карданный вал может иметь некоторое осевое перемещение. Кронштейн 15 промежуточной опоры крепится к поперечине двумя болтами с гайками, а поперечина промежуточной опоры закреплена на двух болтах, приваренных к полу кузова. На болты крепления установлены металлические дистанционные втулки 17 и резиновые втулки 18, которые изолируют поперечину от пола кузова.

Для безопасности движения автомобиля под передним карданным валом установлен кронштейн 27 безопасности, не допускающий падение вала при разрушении эластичной муфты.

Задний карданный вал 8 по своей конструкции отличается от переднего карданного вала тем, что по торцам трубы вала приварены не наконечники, а вилки карданных шарниров. При помощи карданных шарниров задний карданный вал соединяется одним концом с передним карданным валом, другим — с шестерней главной передачи.

Карданный шарнир состоит из двух вилок 23, крестовины 22, четырех игольчатых подшипников 20, сальников 21 и стопорных колец 19.

Крестовина соединяет между собой шарнирно две вилки; при этом шипы крестовины заходят в отверстия вилок. На шипы устанавливаются игольчатые подшипники, корпуса которых запрессованы в отверстия вилок с усилием 8000 Н (800 кгс). Подшипники при сборке смазываются смазкой ФИОЛ-2У. Для удержания смазки в игольчатых подшипниках и их герметизации на каждый шип крестовины напрессована стальная обойма, в которой расположен сальник 21. Он уплотняет полость игольчатого подшипника. Корпуса подшипников удерживаются в отверстиях вилок стопорными кольцами 19. Эти кольца по толщине выпускаются пяти размеров. Подбором колец по толщине устанавливается осевой зазор крестовины в пределах 0,1-0,4 мм. Этот зазор необходим для центрирования крестовины в вилках.

Каждое кольцо окрашено в свой цвет. Цвет кольца зависит от толщины: кольцо толщиной 1,62 мм имеет желтый цвет, 1,59 — черный, 1,56 — синий, 1,53 — темнокоричневый, 1,50 — естественный. Подбор стопорных колец осуществляется с помощью специального калибра, который имеет четыре щупа толщиной 1,53; 1,56; 1,59 и 1,62 мм.

Устройство карданной передачи автомобиля ваз

Карданная передача классических автомобилей ВАЗ.

Особенности устройства карданной передачи автомобилей ВАЗ классика

1 — болт крепления эластичной муфты к фланцу вторичного вала коробки передач;
2 — фланец вторичного вала коробки передач;
3 — резиновый элемент эластичной муфты;
4 — центрирующая втулка фланца переднего карданного вала;
5 — вкладыш эластичной муфты;
6 — болт крепления эластичной муфты к фланцу переднего карданного вала;
7 — фланец переднего карданного вала;
8 — обойма сальника;
9 — сальник;
10 — вторичный вал коробки передач;
11 — грязеотражатель;
12 — гайка крепления фланца на вторичном валу;
13 — уплотнитель центрирующего кольца;
14 — передний карданный вал;
15 — центрирующее кольцо;
16 — стопорное кольцо;
17 — промежуточная опора;
18 — пробка;
19 — резиновая втулка;
20 — дистанционная втулка;
21 — задний карданный вал;
22 — фланцевая вилка карданного шарнира;
23 — эластичная муфта;
24 — кронштейн безопасности;
25 — балансировочная пластина;
26 — поперечина промежуточной опоры;
27 — стопорное кольцо;
28 — вилка переднего карданного вала;
29 — стопорное кольцо;
30 — игольчатый подшипник;
31 — обойма сальника крестовины;
32 — пылеотражатель;
33 — подшипник промежуточной опоры;
34 — гайка крепления вилки;
35 — крестовина;
36 — вилка заднего карданного вала

Карданная передача состоит из двух трубчатых валов, соединенных между собой карданным шарниром, эластичной муфты и промежуточной опоры.

Передний карданный вал изготовлен из тонкостенной трубы, к обеим концам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника расположен фланец, который через резиновую муфту соединяется с фланцем вторичного вала коробки передач шестью болтами. Соосность соединяемых валов обеспечивает центрирующее кольцо, напрессованное на конец вторичного вала, и центрирующая втулка, запрессованная во фланец карданного вала. Кольцо фиксируется на валу стопорным кольцом.
Шлицевое соединение смазывается через отверстие, закрываемое пробкой. Смазка удерживается резиновым сальником, который расположен в стальной обойме, а с другой стороны, уплотнителем, надетым на гайку и поджимаемый ею.
Задний шлицевой наконечник вала опирается на шариковый подшипник промежуточной опоры. На шлицах наконечника гайкой закреплена вилка промежуточного карданного шарнира.

Задний карданный вал также изготовлен из тонкостенной трубы, по концам которой приварены вилки карданных шарниров.

Промежуточная опора поглощает вибрации карданой передачи. Она состоит из кронштейна, закрепленного на поперечине болтами с гайками. Поперечина, в свою очередь, крепится гайками на болтах, приваренных к кузову. На болты крепления поперечины устанавливаются стальные распорные втулки и резиновые изолирующие втулки, поджимаемые шайбами. В кронштейне расположена резиновая подушка, которая привулканизирована к поверхностям кронштейна и корпуса подшипника. В корпусе подшипника расположен радиальный шариковый подшипник с уплотнителями, который фиксируется в корпусе стопорным кольцом. Пылеотражатели, установленные с обеих сторон подшипника, защищают подшипник от воздействия окружающей среды.

Эластичная муфта поглощает шум и вибрации карданной передачи. Она выполнена из шести резиновых элементов, между которыми размещены металлические вкладыши с отверстиями для болтов. На вкладышах имеется шесть выступов, три из которых заходят в пазы фланца вторичного вала коробки передач, а остальные в пазы фланца эластичной муфты. Этим обеспечивается центрирование эластичной муфты на фланцах.

Карданный шарнир состоит из двух закрепленных на валах вилок, которые соединяются между собой крестовиной. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников. Подшипник крестовины уплотняется сальником, расположенным в металлической обойме.

Игольчатые подшипники в сборе фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами, которые по толщине делятся на пять размеров.
Каждый размер окрашен в определенный цвет:
1,62 мм — в желтый;
1,59 мм — в черный;
1,56 мм — в синий;
1,52 мм — в темно-коричневый;
1,50 мм — не окрашено.
Подбором стопорного кольца обеспечивается осевой зазор крестовины в пределах 0,01–0,04 мм.

Проверка технического состояния карданной передачи

Передний вал (проверка эксцентричности).
1. Установите вал в центрах и, поворачивая, проверьте биение, которое не должно превышать: на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых сварных швов — 0,55 мм, по центру трубы — 0,35 мм, по наружным диаметрам шлиц — 0,1 мм.

Задний вал (проверка эксцентричности).
2. Установите вал в центрах. Проворачивая вал, проверьте его биение, которое не должно превышать: на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых сварных швов — 0,55 мм, по центру трубы — 0,35 мм.
3. Если биение превышает допустимые пределы, выправьте валы под прессом. При большем биении рекомендуется заменить валы.

Шлицевое соединение.
4. Проверьте окружной зазор в шлицевом соединении скользящей вилки переднего карданного вала. Предельно допустимый окружной зазор по среднему диаметру шлиц — 0,30 мм.
5. Проверьте состояние обоймы и сальника скользящей муфты. При необходимости, замените сальник, а, при повреждении, и обойму.

Карданные шарниры.
6. Проверьте состояние корпусов подшипников, игл, шипов крестовины, сальников, обойм и вилок.
7. Если повреждены или изношены корпуса подшипников, иглы и шипы крестовин, а также сальники или их обоймы, замените крестовины в сборе с подшипниками. При хорошем состоянии шипов и подшипников крестовин проверьте состояние сальников и их обойм. Если сальники имеют большой кольцевой износ или пропускают смазку, что можно обнаружить при проверке технического состояния карданной передачи без разборки, сальники замените новыми.
8. Диаметр отверстия вилки под игольчатый подшипник не должен превышать 23,825 мм.

Эластичная муфта.
9. Проверьте состояние резиновых элементов эластичной муфты. При наличии трещин или отслоения резины от металлических вкладышей эластичную муфту замените.

Фланец эластичной муфты.
10. Проверьте состояние центрирующей втулки фланца эластичной муфты. При значительном износе или повреждении втулки замените фланец в сборе.

Промежуточная опора.
11. Проверьте состояние подшипника, проворачивая внутреннее кольцо в обоих направлениях и одновременно прижимая его к наружному кольцу. При этом, внутреннее кольцо подшипника должно вращаться плавно, без заеданий. Проверьте состояние уплотнителей подшипника. Если подшипник изношен или поврежден, замените его новым. Проверьте, нет ли повреждений или деформаций промежуточной опоры, при необходимости, замените ее новой.

Карданная передача — назначение, устройство и принцип работы

Карданный вал — приспособление для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки к задним колесам.

Широко применяется на автомобилях заднеприводной и полноприводной компоновки с начала двадцатого века по настоящее время. Впервые устройство карданной передачи было описано еще в 16-м веке, однако создание устройства на практике произошло значительно позже.

Устройство карданного вала

Схема карданной передачи включает в себя следующие элементы:

• Одна или несколько секций из тонкостенной полой трубы;
• Шлицевое раздвижное соединение;
• Вилки;
• Крестовина;
• Подвесной подшипник;
• Элементы крепления;
• Задний подвижный фланец.

Сам агрегат может быть одновальным или двухвальным. Во втором случае механизм включает в себя промежуточный карданный вал, к заднему отделу которого приваривается хвостовик с наружными шлицами, к переднему через шарнир фиксируется скользящая втулка. Одновальные системы промежуточного участка не имеют.

В передней части автомобиля агрегат фиксируется в коробке передач с помощью подвижного шлицевого соединения (подвижная муфта передней части карданного вала). Для этого на конце механизма имеется отверстие с внутренними шлицами. Устройство карданного вала подразумевает возможность продольного смещения шлицов при движении автомобиля.

Далее устанавливается подвесной подшипник карданного вала, который через кронштейн крепится к кузову. Это служит дополнительным креплением агрегата, исключающим его излишнее смещение при езде.

Далее следует вилка карданного вала, которая располагается между передней и средней его частью. Здесь установлена крестовина, на которой имеются игольчатые подшипники. Наличие вилок и крестовины позволяет передавать крутящий момент при различных углах изгиба «кардана».

В задней части передача крепится к редуктору заднего моста посредством фланца. При этом хвостовик, оснащенный внешними шлицами, входит во фланец привода главной передачи.

Принцип действия КВ

Принцип работы карданной передачи заключается в возможности транспортировки крутящего момента при изменяющемся положении «кардана» в пространстве. Реализация этого принципа происходит за счет двух механизмов:

1. Вилка скользящая карданного вала;
2. Крестообразный шарнир.

Скользящая вилка необходима для некоторого увеличения длины механизма при движении по неровной дороге. За счет длинного шлицевого соединения поступление момента не прекращается тогда, когда подвеска вместе с задним мостом смещается вверх или вниз.

Шарнир, в свою очередь, обеспечивает вращение колес при изменении угла изгиба КВ. Считается, что механизм способен продуктивно работать при углах не более 20°. Далее начинается его активный износ.

Типы карданной передачи

В современном автомобилестроении могут применяться следующие типы карданных передач:

• Оснащенные шарниром неравных угловых скоростей (классическая карданная передача автомобиля);
• Оснащенные ШРУС (шарнирами равных угловых скоростей);
• Оснащенные полукарданными упругими шарнирами;
• Оснащенные жесткими полукарданными шарнирами.

Система с шарниром НУС считается классической. Здесь присутствуют вилки, крестовина, игольчатые подшипники. Применяется на большинстве заднеприводных автомобилей.

На современных внедорожниках чаще используется система, оборудованная ШРУСами. Такие устройства обеспечивают более комфортные условия езды, практически полностью устраняя вибрации.

Упругие шарниры представляют собой резиновую муфту, способную передавать момент при изгибах не более 8°. Резина достаточно мягкая, поэтому вал, имеющий подобное строение, обеспечивает плавное начало движения и отсутствие резких динамических нагрузок. Кроме того, гибкие соединения не требуют технического обслуживания.
» alt=»»>
Жесткий полукарданный шарнир имеет сложное техническое устройство и передает момент за счет зазоров в шлицевом соединении. В силу сложности изготовления, технических недостатков и быстрого износа в автомобилестроении не применяется.

Частые неисправности и их устранение

Все неисправности можно разделить по возникающим признакам поломки:

1. Вибрация при движении — износились подшипники крестовины или скользящая втулка, нарушилась балансировка вала;
2. Стуки при трогании — износились шлицы скользящего соединения, ослабли болты крепления;
3. Вытекание масла из подшипников — износ сальников.

Для устранения вышеописанных неполадок «карданы» демонтируют и дефектуют, неисправные детали заменяют. При наличии дисбаланса требуется балансировка вала в динамических условиях.

Перспективы развития системы карданной передачи

Классический ШНУС имеет некоторые технологические недостатки. Скорость вращения его валов изменяется в процессе движения. При этом ведомый вал может ускоряться и замедляться при стабильной скорости ведущего вала. Это приводит к ускоренному износу механизма, а также создает лишнюю нагрузку на задний мост. Также работа шарнира сопровождается вибрацией.
» alt=»»>
Назначение карданной передачи может выполнять вал, оборудованный ШРУСами (передним и задним). Подобные системы уже сегодня применяются на некоторых внедорожниках. Также ШРУСом может быть оборудована карданная передача автомобиля ВАЗ-2107 и другой «классики». В продаже имеются ремонтные комплекты.

Использование шарнира равных угловых скоростей позволяет ликвидировать недостатки, свойственные классической крестовине. Скорость вращения вала выравнивается, исчезает вибрация, КВ не требует балансировки после ремонта, до 17° увеличивается угол передачи крутящего момента.

Где еще применяются валы карданного типа

Для чего нужен карданный вал, кроме соединения КПП с мостом и колесами? В реальности сфера применения шарниров НУС достаточно велика. Их применяют для создания регулируемых рулевых колонок, где необходимо передать крутящий момент от руля к колесам. Также крестовидные соединения используют в наборах инструментов. Они позволяют работать с болтами, не находящимися на прямой линии с удлинителем ключа.

Сегодня карданные шарниры, несмотря на широкое применение во многих областях промышленности, считаются устаревшими. Все большее развитие получают ШРУСЫ, а крестовины и вилки медленно уходят в прошлое.