Изучение назначения, конструкции, принципа действия карданных передач

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Практическая работа

«Изучение назначения, конструкции, принципа действия карданных передач»

карданная передача

Цель работы:

1. Изучить устройство и работу карданной передачи с шарнирами неравных угловых скоростей;

2. Изучить классификацию и устройство шарниров равных угловых скоростей;

3. Ознакомится с основными неисправностями и диагностикой карданных передач.

Обеспечение работы: Карданная передача ГАЗ-66, элементы шарнира равных угловых скоростей, плакаты, инструменты, справочная и учебная литература.

Задание:

1. Изучить устройство и работу карданной передачи с шарнирами неравных угловых скоростей.

2. Устройство карданного шарнира неравных угловых скоростей, его техническое обслуживание.

3. Компоновка и составные части одновальной ВАЗ-2105 и двухвальной ЗиЛ-130 карданной передачи.

4. Устройство шарниров равных угловых скоростей (ВАЗ-2105).

1. Устройство и работа карданной передачи

Карданная передача автомобиля - устройство для передачи вращения от ведущего вала к ведомому, расположенных под углом один к другому. Часто в процессе работы угол и расстояние между валами непрерывно изменяются. В автомобилях карданные передачи применяются для соединения двигателя и коробки передач (угол до 5°), коробки передач с раздаточной коробкой (угол до 5°), коробки передач (раздаточной коробки) с главной передачей (угол до 15°), а также в др. случаях (в рулевом приводе, для привода лебёдок и т. и.). Карданная передача включает карданный вал с двумя (реже одним) карданами. Если карданным валом соединяются механизмы, угол и расстояние между которыми изменяются (например, коробка передач и главная передача автомобиля), предусматривается осевая компенсация в виде скользящего шлицевого соединения, допускающего изменение длины вала в заданных пределах. В зависимости от величины угла между валами в карданной передачи могут быть использованы полукарданы (жёсткие или упругие), полные карданы неравных угловых скоростей или карданы равных угловых скоростей. Наиболее распространены полные карданы, основными деталями которых являются две вилки, игольчатые подшипники, крестовина, опоры для цапф крестовины и уплотняющие устройства. КПД одного кардана - 0,985-0,99.

Карданная передача состоит из двух трубчатых валов, соединенных между собой карданным шарниром, эластичной муфты 23 (рис. 1) и промежуточной опоры 17.

Передний карданный вал 14 изготовлен из тонкостенной трубы, к обоим концам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника расположен фланец 7, который через резиновую муфту 23 соединяется с фланцем 2 вторичного вала 10 коробки передач шестью болтами 1 и 6. Соосность соединяемых валов обеспечивают центрирующее кольцо 15, напрессованное на конец вторичного вала, и центрирующая втулка 4, запрессованная во фланец 7 карданного вала. Кольцо 15 фиксируется на валу стопорным кольцом 16.

Рис. 1. Карданная передача автомобиля ВАЗ-2105: 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 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 - сальник; 32 - обойма сальника крестовины; 33 - вилка карданного шарнира; 34 - крестовина; 35 - гайка крепления вилки; 36 - кронштейн промежуточной опоры; 37 - упругая подушка; 38 - корпус подшипника; 39 - подшипник; 40 - грязеотражатель.

Карданный шарнир состоит из двух закрепленных на валах вилок 28 и 33, которые соединяются между собой крестовиной 34. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников 30. Подшипник крестовины уплотняется сальником 31, расположенным в металлической обойме 32.

Игольчатые подшипники в сборе фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами 29, которые по толщине делятся на пять размеров. Подбором стопорного кольца обеспечивается осевой зазор крестовины в пределах 0,01-0,04 мм.

2 Устройство карданного шарнира

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из жестких деталей (рис. 2): ведущей 1 и ведомой 4 вилок, крестовины 2, на шипы которой надеты игольчатые подшипники 3. Крутящий момент передается от вилки 1 к вилке 4 через крестовину 2. При такой конструкции и равномерном вращении вилки ведущего вала угловая скорость ведомой вилки будет изменяться два раза за каждый оборот, увеличиваясь и уменьшаясь. Поэтому такой шарнир называют шарниром неравных угловых скоростей.

Чтобы устранить неравномерность вращения ведомого вала в карданной передаче, применяют обычно два шарнира неравных угловых скоростей, располагаемых на концах карданного вала. Тогда неравномерность вращения, возникающая в первом ведущем шарнире, компенсируется неравномерностью вращения второго шарнира и ведомый вал передачи вращается равномерно с угловой скоростью ведущего вала. Такая карданная передача называется двойной. Одинарные передачи с одним жестким карданным шарниром практически не применяются.

3. Компоновка и составные части карданной передачи

Карданная передача автомобилей ЗИЛ-130 состоит из промежуточного 1 и основного 6 карданных валов, соединенных друг с другом. Промежуточный вал опирается на промежуточную опору 3, состоящую из шарикоподшипника 11, заключенного в резиновое кольцо 10 с металлическим кронштейном 4. На переднем конце промежуточного вала приварена вилка карданного шарнира, а второй конец его выполнен в виде шлицевой втулки 2, в которую вставлен шлицевой конец вилки 9 карданного шарнира основного вала. Благодаря скользящему шлицевому соединению промежуточного и основного карданных валов их общая длина может изменяться при вертикальных перемещениях ведущего моста на неровностях дороги.

Карданные шарниры состоят из двух вилок 9, в проушины которых установлена крестовина 8 с шипами и игольчатыми подшипниками 5. Каждый подшипник состоит из стального стакана с иголками, закрепленного в проушине вилки крышкой, стопорной пластиной и двумя болтами. Смазка игольчатых подшипников производится по каналам в крестовине от пресс-масленки 7. Вытекание смазки из подшипников предотвращается торцовыми уплотнителями и резиновыми самоподжимными сальниками в вилках.

Карданные валы изготовляют из тонкостенных стальных труб, на концах которых запрессованы и приварены хвостовики вилок. После сборки карданные валы балансируют для уменьшения вибраций, возникающих при работе карданной передачи.

4. Устройство шарниров равных угловых скоростей

Применяемый на автомобиле привод передних колес компактен и надежен. Его долговечность при правильной эксплуатации автомобиля высокая. Это обеспечивается совершенством конструкции шарниров, подбором улучшенных материалов, точностью изготовления деталей, хорошей герметичностью шарниров и применением специальной смазки. Приводы правого и левого колес имеют одинаковую конструкцию и отличаются валами, который у привода левого колеса сплошной, а у правого - трубчатый, а также длиной. Последнее объясняется смещением коробки передач в левую сторону от оси автомобиля. Привод каждого колеса состоит из двух карданных шарниров равных угловых скоростей и вала.

Наружный шарнир, соединенный со ступицей колеса, состоит из корпуса, сепаратора, внутренней обоймы и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены радиусные дорожки качения, кривизна которых имеет меридианальное направление. В этих дорожках располагаются шарики, соединяющие между собой корпус и внутреннюю обойму. Шарики помещены в окнах сепаратора и удерживаются им в одной плоскости. Вследствие этого происходит центрация внутренней обоймы и корпуса шарнира. Рабочий угол поворота наружного шарнира до 42°.Внутренняя обойма насажена на шлицы вала до упора в кольцо. Удерживается обойма на шлицах вала стопорным кольцом. Сепаратор имеет сферическую поверхность и окна под шарики. Он обеспечивает синхронность вращения соединяемых шарниром валов за счет установки шариков з бессекторной плоскости угла пересекающихся осей звеньев шарнира, то есть выполняет роль делителя. Вследствие этого, независимо от угла поворота шарнира, шарики всегда удерживаются в плоскости постоянной частоты вращения. Одновременно через сепаратор передается крутящий момент.

Для герметизации полости шарнира применяется гофрированный резиновый чехол, который на корпусе шарнира и на валу привода колеса крепится хомутами. Герметичность мест посадки чехла обеспечивается кольцевыми канавками на корпусе шарнира, в которые вдавливается чехол при затягивании хомута. С другой стороны канавки выполнены в самом чехле, они создают лабиринтное уплотнение. Осевое фиксирование чехла на валу достигается упорными буртиками на валу привода. Стягивающие хомуты выполнены из стальной ленты, на которой выштампованы три гнезда и один фиксирующий зуб. Два гнезда служат для стягивания хомута специальным приспособлением, в третье заходит фиксирующий зуб. На шлицевой наконечник корпуса шарнира насаживается ступица переднего колеса. Она крепится самоконтрящейся гайкой. Внутренний шарнир соединяется с полуосевой шестерней дифференциала. Он имеет незначительные конструктивные отличия по сравнению с наружным шарниром. Это прежде всего тем, что дорожки в корпусе шарнира и в обойме выполнены прямыми, а не радиусными, что позволяет деталям шарнира перемещаться в продольном направлении. Это необходимо для компенсации перемещений, вызванных колебаниями передней подвески и силового агрегата. Продольное перемещение обоймы в корпусе шарнира ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором, с другой - пластмассовым буфером. Фиксатор установлен в канавку корпуса шарнира, а буфер в торец вала привода колеса. Хвостовик корпуса шарнира соединяется при помощи шлиц с полуосевой шестерней дифференциала. Полуосевая шестерня удерживается на шлицах вала стопорным кольцом. Защита деталей шарнира от воздействия влаги и грязи осуществляется таким же образом, как и у наружного шарнира. При сборке карданных шарниров в них закладывается специальная смазка ШРУС-4. При эксплуатации автомобиля замена смазки не производится, если чехлы обеспечивают герметичность шарниров. Приводы передних колес работают в наиболее тяжелых и неблагоприятных условиях, так как они расположены в зоне наибольшего воздействия влаги и грязи и передают крутящий момент на колеса под постоянно изменяющимися углами и нагрузками.

Высокая точность изготовления деталей шарниров, применение высококачественных материалов и смазки обеспечивают надежную работу узла и в этих условиях, но только при сохранении герметичности шарниров. Поэтому необходимо периодически проверять состояние защитных чехлов и хомутов, чтобы своевременно обнаружить на них трещины, деформации или следы задевания о дорожное покрытие и принять меры по их замене. Этим самым предупреждается преждевременное изнашивание шарниров.

1. Привод правого переднего колеса;

2. Коробка передач;

3. Привод левого переднего колеса;

4. Корпус наружного шарнира;

5. Стопорное кольцо обоймы шарнира;

6. 18. Обойма шарнира;

7. 19. Сепаратор шарнира;

8. 17. Шарик шарнира;

9. Наружный хомут чехла;

10. 15. Защитный чехол шарнира;

11. Упорное кольцо;

12. 14. Вал привода левого колеса;

13. Внутренний хомут чехла;

14. Фиксатор внутреннего шарнира;

15. 20. Стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира;

16. 21. Буфер вала;

17. 22. Корпус внутреннего шарнира;

18. 23. Стопорное кольцо полуосевой шестерни.

Размещено на Allbest.ru