Карданна передача

Загальні відомості про карданні передачі

Карданна передача призначена для передачі моменту, що крутить, від одного агрегату до іншого у разі, коли осі їх валів не збігаються і можуть змінювати своє розташування, а також при значному видаленні одного агрегату від іншого. У деяких технічних джерелах інформації замість терміну "карданна передача" використовується термін "проміжна передача".

Характерним прикладом застосування карданної передачі є силове з'єднання коробки з провідним мостом автомобіля (рис. 2). Так як міст пов'язаний з несучою системою (рамою) через пружні елементи підвіски, при русі автомобіля він може переміщатися щодо рами у вертикальному напрямку, тоді як коробка закріплена на рамі нерухомо. Крім того, при вертикальному переміщенні моста щодо рами (і, відповідно, коробки передач), відстань між агрегатами, що з'єднуються, постійно змінюється. У таких умовах жорстке з'єднання агрегатів неможливе.

За допомогою карданної передачі здійснюється підведення моменту, що крутить, від коробки зміни передач (КПП) або роздавальної коробки до провідних мостів, до провідних керованих колес, а також до механізмів додаткового обладнання автомобіля. На деяких автомобілях за допомогою карданної передачі здійснюється зв'язок кермового колеса з кермовим механізмом. Особливо зручна така конструкція рульового приводу для автомобілів з відкидною кабіною, що дозволяє без будь-яких маніпуляцій з рульовою колонкою піднімати кабіну для доступу до двигуна та його систем.

Класифікація карданних передач

Карданні передачі, що встановлюються між елементами (агрегатами) трансмісії, називаються основними, а карданніпередачі, що передають момент, що крутить, будь-яким іншим агрегатам або додатковому устаткуванню, називаються допоміжними.

Залежно від числа валів приводу провідних коліс розрізняють однопривідну карданну передачу та багатопривідну (рис. 1).

Якщо карданна передача розташовується всередині будь-якого захисного елемента, наприклад кожуха або балки моста, вона називається закритою. Більшість карданних передач приводу провідних мостів не мають спеціального захисту та є відкритими.

Карданна передача (рис. 2) складається з карданних валів 2, карданних шарнірів 1 і шліцевого компенсуючого з'єднання 4, яке забезпечує зміну довжини карданного валу при зміні відстані між агрегатами, що з'єднуються. З метою зменшення довжини валів на деяких автомобілях застосовується складова карданна передача, що складається з двох валів. У цьому випадку один із валів передачі встановлюється на підтримуючій проміжній опорі (опора кардана - рис. 2, б поз. 3).

Найбільш відповідальними елементами карданних передач є карданні шарніри. Вони забезпечують передачу моменту, що крутить, між валами, осі яких перетинаються під кутом. Відносний кут нахилу валів карданної передачі в залежності від конструкції шарнірів може досягати 45˚.

За кінематикою карданні шарніри поділяються на дві групи – шарніри нерівних кутових швидкостей та шарніри рівних кутових швидкостей (рис. 3).

На деяких автомобілях застосовуються пружні напівкарданні шарніри для передачі моменту, що крутить, між валами, розташованими під невеликим кутом, наприклад, пружна муфта Гуібо (Guibo). Муфта Гуібо являє собою попередньо стислий шестигранний пружний елемент, до якого прикріплені вулканізацієюметалеві вкладки. З двох сторін до муфти за допомогою вкладишів кріпляться фланці ведучого та ведомого валів. На ілюстрації у верхній частині сторінки муфта Гуібо зображено між карданними валами. Муфта Гуібо застосовується найчастіше на додаток до шарнірної карданної передачі. Іноді такий тип проміжних передач відносять до еластичних сполук, що представляють окрему групу класифікаційну.

Подальша класифікація карданних передач пов'язана з конструкцією шарнірів рівних кутових швидкостей, які в даний час дуже різноманітні за пристроєм та інженерними рішеннями, і продовжують удосконалюватися.