Устройство крестовины карданного вала

Карданный вал. Ни один автомобиль с задним или полным приводом не может обойтись без этой детали, о которой пойдёт речь в этой статье.

Его ключевая роль — передача энергии вращения от двигателя к колёсам, поэтому от его надёжности во многом зависят ходовые параметры авто.

Какие же разновидности карданов встречаются и каков принцип их работы? О всём этом сейчас и поговорим.

Карданный вал

Если быть точнее, то сегодня мы рассматриваем механизм, который предназначен для передачи вращения от КПП к редуктору передней или задней оси автомобиля. Такая себе промежуточная, но крайне ответственная деталь трансмиссии.

Какой бывает карданный вал? На самом деле, классификация довольно разнообразна. К примеру, выделить какие-то группы можно в зависимости от его назначения, типа, наличия устройства компенсации.

Классификация по назначению

  • основной – непосредственно отвечающий за раскручивание колёс в автомобиле;
  • вспомогательный – такие карданные валы приводят в движение различные опциональные механизмы, например лебёдки, насосы.

Типы карданов

  • открытый кардан – является самостоятельным и отдельным механизмом в машине;
  • закрытый кардан – спрятан от посторонних глаз или интегрирован в какой-либо другой элемент авто.

Разновидности

  • универсальные карданы – имеющие возможность компенсировать большие осевые перемещения;
  • простые карданы – без каких-либо подобных ухищрений.

Из чего состоит карданный вал?

Хотя, на первый взгляд, карданный вал кажется простым элементом, труба да и труба, но в действительности его устройство немного сложнее. Давайте познакомимся с этим вопросом ближе. Состоит герой нашей сегодняшней статьи из таких элементов:

  • подвесной подшипник;
  • вилка скользящая;
  • крепления;
  • сам карданный вал;
  • крестовина;
  • уплотнители.

Привести все существующие типы карданных валов к какому-нибудь одному знаменателю очень трудно. Дело в том, что эти устройства используются в огромном количестве разнообразной техники и, как следствие могут иметь различное исполнение.

К примеру, карданный вал может быть составлен из нескольких секций, а может быть и односекционный (такое обычно встречается у спорткаров). Во втором случае конструкция элементарна – это просто стальная труба, оба конца которой венчают крестовины карданного вала и наконечники.

Если секций больше одной, то и крестовин также становится больше – они нужны для сопряжения вращающихся под разными углами валов.

Ещё одна важная деталь конструкции — подвесной подшипник карданного вала. Он является опорой для всей конструкции и удерживает её на месте, не мешая вращаться. Подшипник закреплён к кузову машины, и в зависимости от количества секций кардана этих деталей может быть несколько.

В целом же кардан является достаточно надёжным узлом автомобиля. Его создавали с учётом высоких нагрузок и он, как правило, отлично справляется со своей задачей. К недостаткам этого узла относят достаточно большой вес и габариты, помимо этого в заднеприводных и полноприводных авто из-за своего расположения под днищем он «съедает» часть полезного пространства салона.

Вот так, коллеги-автолюбители, мы кратко прошлись по основным вопросам, связанным с карданным валом автомобиля.

До новых встреч, и не забывайте заглядывать блог, чтобы не пропустить свежие и интересные публикации.

Иногда можно услышать, как кардан называют деталью, обеспечивающей передачу вращения между несоосными валами. На самом деле карданный вал, это составной узел из нескольких элементов, а конкретно обеспечением передачи вращения под углом занимается крестовина карданного вала – основа этой системы и одновременно самый ее слабый элемент.

Зачем она нужна

Несмотря на то, что большинство агрегатов трансмиссии крепятся относительно неподвижно, это не означает, что расстояние между ними всегда одинаковое, и не гарантирует стабильности их местоположения в пространстве. Во время движения – при наезде на неровности, на входе и выходе из поворота, а также при загрузке-выгрузке кузова, рама авто в определенных пределах деформируется. Соответственно изменяется пространственное местоположение всего, что к ней прикреплено.

Читайте также:  От чего зависит разгон автомобиля

Если же связующее звено будет иметь стабильную форму, то есть, соотношение углов составляющих неизменно, то нас ожидают весьма неприятные явления:

— отрыв крепежных фланцев от сопрягаемых агрегатов

— усиление механического влияния на КПП, РК, редуктора и их разрушение;

— увеличение нагрузки на крепления перечисленных механизмов и вероятность их отрыва.

Конечно, есть возможность изготовить суперпрочную передачу, но в этом варианте такими придется делать всю систему, а это не только невероятно сложно технически, но ни имеет никакого финансово обоснованного смысла. Но самое главное – это никоим образом не избавляет нас от такой проблемы, как «ловля клина».

Если же у нас имеется подвижное крепление, с четырьмя перпендикулярными точками фиксации, то это обеспечивает свободу соединения. Называть его гибким будет не совсем корректным, но вот то, что угол между двумя осями может динамически изменяться без проблем для осуществления перевода вращения, это несомненно.

Кстати, есть автомобили с комбинированной комплектацией, где кардан оснащен ШРУСами – шарнирами равных угловых скоростей, выполняющими ту же функцию, но рассчитанными на меньшие усилия и больший угол. Наиболее знакомый пример такой универсальности – «Нива». Она выпускается в обеих вариациях и часто владелец сам принимает решение о замене схемы.

Кто придумал

Безапелляционно утверждать что-либо об изобретателе устройства не получается. Современные карданы выглядят почти так же, как те, которыми оснащали некоторые первые автомобили больше ста лет назад. Мало того, соединение такого типа было известно задолго до появления автопромышленности – гораздо раньше нечто подобное использовали европейские ремесленники при обустройстве подъемных механизмов.

Достоверно можно сказать одно – самое «возрастное» описание, дошедшее до нашего времени, относится к XVI веку, и принадлежит перу (или чем он там записывал) итальянского изобретателя, механика, инженера и… философа – Джироламо Кардано. И хотя сам он никогда не претендовал на авторство, а лишь рассказывал о существующем устройстве, его самое назвали в честь «летописца».

Что особенного в крестовине кардана

Все нагрузки – на разрыв, на сжатие, на прогиб и искривление приходятся на крестовину. По своей сути она является крестообразным шарниром, концы которого принято называть шипами. Противоположные шипы крестовины фиксируются в проушинах вилки самого кардана, а другая противоположная пара в проушинах вилки фланца. В результате такого соединения даже постоянное изменение угла между осями кардана и фланца не мешает передаче крутящего момента.

Чтобы шипы шарнира без проблем проворачивались в проушинах, на каждом из них надет игольчатый подшипник. Из-за той самой большой величины нагрузок к материалу крестовины и ее подшипников требования особые:

• Сама крестовина карданного вала изготавливается из легированной стали высокой прочности с выполнением дополнительной термообработки после формировки изделия

• На подшипники – иголки и обоймы, идет исключительно особая «подшипниковая» (ШХ) сталь

Здесь очень важна точность центрирования шипов и подгонки с подшипником. Любое отклонение от норм вызовет преждевременный износ и повреждение крестовины, а в худшем случае других элементов передачи и даже деталей сопряженных узлов.

Но не меньшее значение у правильности положения собранного элемента. Для расположения цапф, а конкретней, подшипников в ушках, применяются чаще всего стопорные кольца (внутренние либо внешние). Но возможны и другие решения – установка специальных крышек или кернение выступающих частей. В любом развитии конечный результат должен исключать всякий риск биения.

Заканчивая вопрос с сырьем нельзя не вспомнить об уплотнителях, обеспечивающих герметичность обойм (стаканов). В связи с «максимальной ответственностью», физическим и химическим воздействием, а также регулярными перепадами температуры, на их изготовление идет только особая бензомаслостойкая резина.

Где купить качественную крестовину

Наибольший уровень нагрузок и истирающего воздействия приводит к тому, что крестовины чаще других составляющих узла выходят из строя. Менять всю передачу из-за нее как минимум нерентабельно, разумней купить новую и установить ее на имеющийся вал.

Читайте также:  Топливо v power shell

Конечно, есть исключения – некоторые шарниры производятся необслуживаемыми, то есть, изначально предполагается именно полная замена кардана. Но наши народные умельцы и здесь нашли решение – старое «тело» вырезается, а на его место с помощью самодельных проставок ставится «свеженькая», вполне ремонтопригодная крестовина. С другой стороны, это не отменяет того, что ее понадобиться покупать.

Основной профиль нашей компании ООО «Лидер», это оптовая продажа карданных валов и передач в сборе для тяжелых грузовиков, ЖД, трамвайной и спецтехники. Но мы не чураемся и розничной торговли, в том числе и продажи отдельных комплектующих. Так что если вам нужна крестовина, фланец или вилка карданного вала, вы можете смело обращаться – найдем нужную деталь обязательно.

Когда наступает время плановой замены крестовины кардана или (что более вероятно) в районе кардана начинается вибрация, биение, шумы и треск, то автовладельцы готовятся выложить внушительную сумму за ремонт кардана. Чаще всего требует замены крестовина кардана. Данная деталь не восстанавливается, её можно только заменить. Стоит она не дорого, но работа по замене потребует снятия кардана, так что готовьтесь оплатить целый день на СТО. Если же вы не боитесь трудностей, то крестовину кардана возможно поменять своими руками.

Кардан служит для соединения коробки передач и заднего (в заднеприводном автомобиле) или переднего (в полноприводных) моста. Его задача – передать мосту или мостам вращение от двигателя. Узлом соединения для этих элементов является шарнир, главная часть которого – это крестовина. Она имеет форму креста, на концах которого имеются чашки с игольчатыми подшипниками. От корпуса подшипник отделяет уплотнительное кольцо из резины или пластика. Для каждой модели автомобиля размеры крестовин отличаются друг от друга.

Возможные неисправности крестовины:

  • Люфт крестовины
  • Износ подшипника игольчатого
  • Износ самой крестовины
  • Вытекание и отсутствие смазки
  • Разрушение уплотнительного кольца
  • Металлический звон при движении
  • Шум и треск в районе кардана

Теоретически, крестовина очень надёжная деталь, ресурс которой должен быть около 500 000 километров пробега. Но на практике замена крестовины кардана происходит при пробеге 50-100 тысяч километров. На это влияют такие факторы как условия эксплуатации, фирма изготовитель детали, качество материалов, применяемых при изготовлении детали. Если ваш автомобиль часто эксплуатируется в районе сельской местности, то грязь и различные ухабы сократят жизнь вашей крестовины в несколько раз. Распространённая причина выхода из строя крестовины – банальная невнимательность при проведении планового техосмотра. Часто на отсутствие смазки не обращают внимание, пока крестовина не напомнит о себе вибрацией, шумом или звоном.

Диагностика неисправностей

Прежде чем проводить ремонт, нужно найти причину неисправности. Для этого понадобится загнать автомобиль на яму либо подъёмник. Ставим коробку на нейтральную передачу и залазим под машину. Осматриваем кардан, особое внимание нужно обратить на состояние сальников крестовин. Далее, удерживая крестовину, вращаем сам кардан. Если крестовина требует замены, люфт можно заметить сразу. Если люфта не будет, а будут слышаться различные шумы и скрипы при вращении, то возможно крестовину менять не понадобится. Нужно только заменить смазку. Крестовин в кардане две и диагностировать нужно обе. Быстрее всего выходит из строя крестовина заднего кардана, так как на неё приходятся большие нагрузки. Грязь и влага при движении так же попадают больше на заднюю крестовину.

Как поменять крестовину на кардане

Чтобы провести ремонт крестовины, необходимо снять кардан. Перед тем как разобрать, нужно знать некоторые нюансы:

  1. Залить гайки вэдэшкой, чтобы крепления легче откручивались.
  2. Поставить зубилом метки на флянцах кардана и флянцах заднего моста. Если этого не сделать, возможно появление вибрации на кардане.
  3. Чтобы не испортить резьбу гаек, желательно использовать изогнутый накидной ключ.
  4. Если карданные болты прокручиваются, нужно зафиксировать их с помощью отвёртки.
Читайте также:  Трапеция стеклоочистителя дэу нексия

Сначала откручиваются четыре болта на карданном вале, потом снимаем крепление подвесного подшипника. После этих процедур снимаем кардан, его нужно достать из шлицевого соединения КПП. Перед снятием крестовины шлицевую часть желательно замотать материалом, чтобы туда не попал песок. Перед тем, как снять крестовину, нужно подготовить инструмент: молоток, круглогубцы, толстую отвёртку и подходящую по диаметру круглую трубку. Зажатие вала в тисках намного облегчит вам работу. Существуют специальные съёмники для снятия крестовин, но их часто не используют даже на СТО. Впрочем, многие гаражные умельцы способны за 10-15 минут смастерить себе такое приспособление. Далее достаются стопорные кольца. Часто, чтобы их извлечь, требуется обстучать их молотком с помощью проставки. После этой операции стопоры легко достанутся плоскогубцами. Далее выбиваются чашки из проушин. Это делается молотком и той же проставкой, которую использовали при снятии стопорных колец. Иногда при этом чашки выпадают самостоятельно, чаще всего извлекать их придётся подручными предметами.

Подготовка проушин и вилки и установка новой крестовины

Ремонт будет проведён некачественно, если не зачистить проушины и вилку от грязи и ржавчины. Это делается металлической щёткой или наждачкой. Все внутренние поверхности так же нужно очистить и смазать перед установкой новой крестовины. Не стоит забывать про канавки стопорных колец, их нужно прочистить с помощью шила или тонкой отвёртки. Далее снимаются чашки с новой крестовины, а сама она вставляется между проушинами. При снятии чашек нужно следить, чтобы иголки подшипников не рассыпались. Если под новыми чашками нет смазки, деталь стоит поменять, или смазать самостоятельно. Чашки одеваются на крестовину, потом их нужно утопить молотком, пока не откроются стопорные канавки. Завершает ремонт крестовины замена стопорных колец.

Установка кардана на автомобиль

При установке кардана нужно соблюдать несколько правил:

  • Все соединения должны быть тщательно смазаны
  • Избегать попадания песка и грязи на движущиеся соединения
  • Проверить состояние сальников крестовины. При их износе — заменить
  • Добиться полного совпадения сделанных при снятии меток. Если они не совпадут, велика вероятность вибрации кардана и придётся делать балансировку

Вставляем сначала шлицевую часть, потом закручиваем четыре болта на кардане. Не забывает про крепление подвесного подшипника. Все болты нужно хорошо зажать, после чего ещё раз их проверить. Если кардан открутится в движении, машину может выкинуть с трассы.

Иногда ремонт может не понадобиться, нужно просто произвести шприцевание. Если вы не знаете, чем шприцевать крестовину, то вам понадобится большой шприц и специальная смазка. Если смазку не найдёте, используйте литол. Особенно в шприцевании нуждается задняя крестовина, так как туда попадает основная масса грязи. Во многих крестовинах есть специальное отверстие для шприцевания. Их нужно тщательно очистить от грязи перед процессом. Шприцевать нужно до тех пор, пока смазка не станет выливаться. Будьте готовы, что большая часть смазки будет на земле. Лучше набрать новую порцию смазки, только не собирать её с земли.

Как проверить свою работу

Проверить свою работу можно сразу после замены крестовины и установки кардана на автомобиль. Процесс проверки включает в себя те же манипуляции, как при поиске люфта крестовины. Так же кардан нужно осмотреть на наличие подтёков масла или смазки. Особое внимание уделить сальникам. Второй этап проверки – это проверка в движении. При пробной поездке можно сразу услышать вибрацию, шум или биение кардана.

Работа по замене крестовины кардана закончена, и вы сделали её самостоятельно, потратив деньги только на запчасти. Кроме того вы полностью сняли и установили кардан, теперь при выходе из строя любого узла кардана вам не составит труда заменить и его.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector