SOS

Организатор Клуба
Карданная передача

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу. В автомобиле карданная передача применяется, как правило, в трансмиссии и рулевом управлении.



Посредством карданной передачи могут соединяться следующие элементы трансмиссии:

  • двигатель и коробка передач;
  • коробка передач и раздаточная коробка;
  • коробка передач и главная передача;
  • раздаточная коробка и главная передача;
  • дифференциал и ведущие колеса.

Основным элементом карданной передачи является карданный шарнир. В зависимости от конструкции шарнира различают следующие типы карданных передач:

карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей;
карданная передача с шарниром равных угловых скоростей;
карданная передача с полукарданным упругим шарниром;
карданная передача с полукарданным жестким шарниром.

Карданная передача с полукарданным жестким шарниром на автомобилях не применяется, т.к. не отвечает требованиям надежности и технологичности.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей имеет устоявшееся название – карданная передача, обиходное название – кардан. Данный тип передачи применяется в основном на заднеприводных автомобилях и автомобилях с полным приводом.

Карданная передача имеет следующее устройство:

  • шарниры неравных угловых скоростей;
  • карданные валы;
  • промежуточная опора;
  • соединительные устройства.

Схема карданной передачи



  1. хвостовик скользящей вилки;
  2. грязеотражатель скользящей вилки;
  3. скользящая вилка;
  4. вилка промежуточного карданного вала;
  5. промежуточный карданный вал;
  6. грязеотражатель;
  7. промежуточная опора;
  8. защитное кольцо;
  9. подшипник промежуточной опоры;
  10. защитное кольцо;
  11. шлицевая вилка;
  12. П-образная пластина;
  13. стопорная шайба;
  14. крестовина;
  15. вилка заднего карданного вала;
  16. задний карданный вал;
  17. фланец ведущей шестерни главной передачи;
  18. задний карданный шарнир;
  19. игольчатый подшипник;
  20. стопорное кольцо;
  21. болт;
  22. уплотнительное кольцо.

Шарнир неравных угловых скоростей объединяет две вилки, расположенные под углом 90° друг к другу, крестовину и фиксирующие элементы. Крестовина вращается в игольчатых подшипниках, установленных в проушинах вилок. Подшипники необслуживаемые, пластичная смазка закладывается в них при сборке и в процессе эксплуатации не меняется.

Особенностью шарнира неравных угловых скоростей является неравномерная (циклическая) передача крутящего момента, т.е. за один оборот ведомый вал дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. Для компенсации неравномерности вращения в карданной передаче применяется не менее двух шарниров, по одному с каждой стороны карданного вала. При этом вилки противоположных шарниров располагаются в одной плоскости.

В карданной передаче в зависимости от расстояния, на которое передается крутящий момент, применяется один или два карданных вала. При двухвальной схеме первый вал носит название промежуточного, второй – заднего карданного вала. Место соединения валов фиксируется с помощью промежуточной опоры. Промежуточная опора крепится к кузову (раме) автомобиля. Для компенсации, возникающих в результате работы, изменений длины карданной передачи в одном из валов выполняется шлицевое соединение.

Соединение карданной передачи с другими элементами трансмиссии производится с помощью соединительных элементов: фланцев, муфт и др.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса.

Карданная передача данного типа включает два шарнира равных угловых скоростей, соединенных приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир носит название внутреннего, противоположный ему – внешний шарнир.

С целью снижения уровня шума карданная передача с шарниром равных угловых скоростей также применяется в трансмиссиях автомоблей с задним и полным приводом. В данном случае шарнир неравных угловых скоростей уступает более соершенной конструкции ШРУС.

Карданный шарнир равных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с постоянной угловой скорость, независимо от угла наклона валов. Самым распространенным в конструкции трансмиссии переднеприводного автомобиля является шариковый шарнир равных угловых скоростей.

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенное название – ШРУС, обиходное название – граната) имеет следующее устройство:

  • корпус;
  • обойма;
  • шарики;
  • сепаратор;
  • грязезащитный чехол.

Схема шарнира равных угловых скоростей
На примере универсального шестишарикового карданного шарнира



  1. хомут;
  2. полуось;
  3. грязезащитный чехол («пыльник»);
  4. хомут;
  5. сепаратор;
  6. обойма;
  7. малая полуось;
  8. корпус шарнира;
  9. стопорное кольцо;
  10. шарик;
  11. конусное кольцо;
  12. пружинная шайба

Корпус имеет внутреннюю сферическую форму. Внутри корпуса располагается обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся шарики. Такая конструкция обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор удерживает шарики в определенном положении. Для защиты шарнира от негативных факторов внешней среды (кислорода, воды, грязи) на ШРУС устанавливается грязезащитный чехол – «пыльник».

При изготовлении в шарнир равных угловых скоростей закладывается смазка, приготовленная на основе дисульфида молибдена.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Полукарданный упругий шарнир обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.

Схема полукарданного упругого шарнира



  1. болт крепления к фланцу вторичного вала коробки передач;
  2. фланец вторичного вала коробки передач;
  3. упругий элемент;
  4. центрирующая втулка;
  5. вкладыш;
  6. болт крепления к фланцу карданного вала;
  7. фланец карданного вала;
  8. обойма сальника;
  9. сальник;
  10. вторичный вал коробки передач;
  11. грязеотражатель;
  12. гайка крепления фланца;
  13. уплотнитель центрирующего кольца;
  14. карданный вал;
  15. центрирующее кольцо;
  16. пробка

Характерным примером данного типа шарнирного соединения является упругая муфта Гуибо (Guibo). Муфта представляет собой предварительно сжатый шестигранный упругий элемент, с двух сторон которого крепятся фланцы ведущего и ведомого валов.
 
шиномонтаж2
Сверху