Любой автомобиль, имеющий задний привод, а так же полноприводный автомобиль, обязательно должны быть оснащены такой незаменимой деталью, как карданный вал.
Карданный вал существует для передачи крутящегося момента от одной оси вала к другой, которые между собою могут не совпадать. Более того, они могут работать в разных, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях и при постоянно изменяющихся межосевых расстояниях.
В состав карданного вала входит:
- скользящая вилка,
- два шарнира,
- две фланец-вилки,
- специальные болты крепления.
Изготавливается карданный вал из бесшовной трубы. К которой в одной стороны крепится (приваривается) вилка шарнира, которая неподвижна. С другой стороны к нему крепится шлицевая втулка с подвижной, скользящей вилкой с шарниром.
Изменение рабочей длины карданного вала при работе подвески, дает шлицевое соединение. Для более компактного расположения карданной передачи в некоторых автомобилях делают из нескольких частей. А также с добавлением промежуточных подвесных опор. При сборке карданных валов вилки по обоим концам располагают в одной плоскости. Это делается для получения меньшего дисбаланса карданного вала.
На скользящих вилках и шлицевых втулках часто ставят специальные метки, для того, что бы при ремонте части кардана, ошибочно не развернули на 180 градусов, нарушив при этом балансировку.
Карданные передачи имеют ограничения в углах передачи крутящего момента.0 - 20 градусов - это оптимальные рабочие углы данных передач. При этом обеспечивается больший коэффициент полезного действия. При более высоко угле возрастает нагрузка на шарниры. Тем более, простой карданный шарнир с крестовиной с большими углами не способен обеспечивать равномерное вращение ведомого вала.
Одно из самых опасных явление карданных валов, так же как и коле - это дисбаланс.
Дисбаланс влияет на все вращающиеся детали. А так же на карданные передачи. Повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения усиливаются или уменьшаются, являются внешним признаком дисбаланса. Дисбаланс влияет на шарниры и детали трансмиссии дополнительными нагрузками. Это приводит к ускоренному износу.
Причины возникновения дисбаланса:
- отдельные детали карданной передачи могут быть изготовлены не точно,
- материал, из которого изготовлена деталь, может быть неоднородным, с неравномерной плотностью,
- центрирование сопряженных деталей может быть не точным, - в сочленениях деталей и узлов могут быть зазоры,
- при механической и термической обработке вал может быть деформирован,
- в процессе эксплуатации могут возникать механические повреждения.
Степень дисбаланса определяется на специальных стендах, которые располагаются на автосборочных предприятиях и авторемонтных станциях. Для избавления от дисбаланса применяются такие методы как:
- установка балансировочных пластин на трубе,
- прокладывание балансировочных прокладок под стопорные крышки,
- снятие металла со специальных бобышек, которые находятся на вилках фланцев
Зазоры в сочленениях крестовины, а так же шлицевого соединения, очень влияют на величину дисбаланса. Если величина зазора в процессе изготовления карданного вала выдерживается, то в дальнейшем, при ремонте, обеспечить это трудно из-за износа посадочных мест и шлицевой части. По этому балансировка необходима после ремонта автомобиля и даже после снятия. карданного вала с автомобиля.
По мнению инженеров-конструкторов, от того, как сбалансирован карданный вал, напрямую зависит работа всех элементов передачи. Если балансировка неправильная, то об этом будет сигнализировать вибрация автомобиля, возникающая при движении в некотором скоростном диапазоне. При дисбалансе карданного вала вибрация появляется независимо от включенной передачи.
