муфта кардана
Говорячи про карданних валах, часто доводиться згадувати і інші деталі-механізми, пов'язані з передачею крутного моменту між Неспіввісність валами-агрегатами, відстань і кут між якими в процесі роботи змінюється. Одні з них, такі, як проміжна опора з підвісним підшипником відразу призначені для комплектації карданної передачі. Інші, на кшталт ШРУСа - шарнір рівних кутових швидкостей, є альтернативою класичному кардан-з'єднанню. І ось так навскидку навіть трохи складно визначити приналежність такого елемента як муфта кардана до якої-небудь з цих груп, тому що тут присутні ознаки як однієї, так і іншої ...
призначення
З одного боку еластична муфта, а саме так звучить її повна назва, сама по собі призначена для компенсації динамічних і ударних навантажень, а також кутових і осьових зсувів при організації передачі обертання. Тобто, за технологічними нормативами це окремий вузол, ще один із способів реалізації цієї техзадачі, схоже кардан-шарниру або ШРУС, але зі своїми характеристиками, показаннями і недоліками. І часто, правда, здебільшого не в автомобілебудуванні, її так самостійно і використовують.
З іншого боку, якщо говорити саме про тих варіаціях, що призначені для установки на автомобілі, то вся їхня конструкція «кричить» про те, що це елемент кардан-передачі. Точно так же, як промопори бувають у багатьох комплексних системах, але використання саме автомобільних в інших сферах малоймовірно або недоцільно. Відповідно до цими міркуваннями, ми залишимо всі можливі модифікації пристрою крім тих, що ставляться на кардан-вали, і подальша розповідь поведемо саме з цієї позиції.
Так ось, пружна муфта, це один із способів «зв'язати» пару Неспіввісність вузлів-агрегатів кардан-передачею, але виключити деякі шкідливі фактори, які неминуче несе з собою даний вид з'єднання. Йдеться про вібраціях (їм дуже погано протистоять жорсткі механічні шарніри) і зміні відстані між агрегатами в динаміці (з чим зазвичай бореться шліц-з'єднання, але саме через це сильно страждає). А ще, це з'єднання виступає в ролі амортизатора при ударах і скручують впливах (демпфер крутильних коливань), до чого шліци і хрестовини з виделками не здатні в принципі. Щоб розібратися, як вдається, цього досить простому конструктив-елементу виконувати стільки завдань одночасно, варто познайомитися з ним ближче.
Пристрій
У тілі є кілька отворів, найчастіше шість, але в будь-якому випадку парне число. У них розташовані (влиті) металеві втулки, причому з таким розрахунком, щоб залишався певний зазор до бічних «площинах» для забезпечення запасу на деформацію (стиснення і робочу). За допомогою цих втулок-отворів і здійснюється кріплення до сполучаються валів (їх фланців). Причому кріплення ідеен не загальний для всіх, а як би «половинчастий» - стяжні болти вставляються так, щоб головки «дивилися» в протилежних напрямках через один, в результаті половина їх поміщається в отвори фланця вторинного вала КПП, а половина у фланець приводу редуктора.
До речі, це найбільш поширений варіант, коли з'єднуються саме КП з кардан-валом на ведучий міст, але бувають і інші пари, наприклад, КП-РК. Тобто, основна коробка і роздавальна, ділянку, де кутові зміщення не такі великі, зате вібрація невід'ємний супутник.
Подібне «рознесене» кріплення дозволяє, по-перше, більш точно виконувати саму задачу, по-друге, дає можливість правильно відцентрувати все сполучаються площині з метою уникнення порушень балансу. Також для центрування часто використовуються пари кільце-втулка, де одна частина надівається на вал, а друга не дозволяє помилитися при установці. Це тим більш важливо через присутність невеликої конструктивної хитрості. Поширена практика, коли отвори в муфті розташовані трохи далі від поздовжньої осі, ніж на фланцях. При складанні доводиться обжимати спеціальним хомутом гумову основу, щоб болти пройшли через муфту-фланець безперешкодно. Після зняття хомута-обтиску, це спочатку створює певний преднатяг, що підсилює робочі характеристики.
Чому важлива справність
Найстрашніший ворог кардан-передач і сполучених агрегатів навіть не тертя, при належному обслуговуванні і застосуванні якісних мастил воно великою мірою компенсується. Найбільша проблема це вібрації, і муфта кардана допомагає якщо не зменшити їх саме, то знизити їх вплив на деталі. Низька крутильна жорсткість при відмінних демпфуючих показниках забезпечує зниження сили удару при різкій зміні сили обертання, і в той же час відбувається акумуляція зусилля з подальшою плавною віддачею і продовженням руху.
Те ж саме можна сказати і про момент відносного радіально-осьового та кутового зміщення валів, коли наявність «гумки» захищає, і при цьому дозволяє далі забезпечувати передачу практично без втрат. І якщо резюмувати, то застосування еластичних муфт-компенсаторів означає для трансмісії наступне:
- - пом'якшення ударних навантажень при початку руху, зміни швидкості і зупинки;
- - нівелювання крутильних коливань і осьових зсувів при русі;
- - точнішу передачу моменту і зниження ризику втрат.
Все це в комплексі дає ще й позитивний акустичний ефект - кардан-передача працює набагато тихіше навіть на дуже нерівних покриттях. Необхідно розуміти, що застосування даного елемента в трансмісії позначається на початкових конструктивних рішеннях. Тому заміна його на інші варіанти недоцільна апріорі, особливо це справедливо у випадках з автомобілями, де підвіска має підвищену динамічність, а коробка закріплена дуже жорстко. Знайомим дуже багатьом прикладом може служити ВАЗ-2107.
З урахуванням вищесказаного легко можна зрозуміти, що пошкодження муфти і її експлуатація в такому вигляді (чим так часто грішать власники вітчизняної «класики») негайно почне позначатися на стані самого кардан-вала, а ще більше на валах-шестернях КПП. Але це тільки в тому випадку, якщо мова йде про простий деформації, коли зникають всі корисні властивості з'єднання через муфту. Якщо ж ігнорувати цю несправність і далі, то наслідки можуть бути жахливими - відірветься кардан, і в кращому варіанті постраждає тільки він сам і промопора з підвіс-підшипником, а гіршому можна серйозно «травмувати» редуктор і навіть сам міст.
Навіть метал з часом, тим більше під навантаженням, старіє, що вже говорити про гумі, де до інших радощів додається висока температурна чутливість. Тут же має місце Резинометалічні вироби, відповідно, його ніяк не назвеш вічним. З іншого боку його конструкція настільки проста, що навіть не передбачені якісь спеціальні обслуговуючі операції, крім як перевірка-підтяжка нарізного, та періодичне очищення від зайвого бруду.
У реальності, все, що від нас залежить, це періодичний огляд і оцінка стану цієї автодеталі, а в разі виявлення дефектів і пошкоджень самий логічний хід, це заміна. На щастя, навіть для іномарок вартість цієї запчастини не надто висока, і вже точно менше, ніж витрати при описаних вище можливі поломки-наслідки. До речі, для імпортної техніки наші власники часто купують муфти від вітчизняних авто, що виходить ще дешевше. Втім, ми не ризикнемо рекомендувати якісь конкретні варіації по вживаності через нестачу реальних свідчень можливості та ефективності таких хитрощів. Але нагадаємо, що купити еластичну муфту, як для «їхніх», так і для наших кардан-валів завжди можна у нас, в інтернет-магазині ТОВ «Лідер».