Требования к карданным передачам

КАРДАННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Назначение карданных передач

Особенностью работы трансмиссии автомобиля является воз­можность изменения взаиморасположения отдельных ее агрегатов. Так, например, двигатель, установленный на раме или кузове с использованием виброизолирующих элементов, колеблется под дей­ствием реактивного момента и неуравновешенных сил инерции; ве­дущие мосты, связанные с несущей системой через подвеску, пе­ремещаются под действием возмущающих сил, порождаемых неров­ностями дороги. Кроме того, сами кузова и рамы имеют некоторую податливость, и при действии внешних возмущений происходит их упругая деформация. Все это приводит как к относительным пере­мещениям осей валов агрегатов, передающих крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, так и к изменению расстояния между агрегатами. При наличии на автомобиле ведущих управляемых колес появляется необходимость подвода крутящего момента к ним в ус­ловиях широкого изменения положения осей их вращения.

Передачу крутящего момента при несовпадении осей валов и изменении их взаиморасположения способны обеспечить карданные шарниры. Валы, соединяющие карданные шарниры, называются карданными валами. Механизм, состоящий из одного или несколь­ких карданных валов и карданных шарниров и предназначенный для передачи крутящего момента между агрегатами, оси которых не совпадают и могут изменять свое положение, называется кар­данной передачей. Для компенсации изменения расстояния между агрегатами трансмиссии в карданной передаче могут использоваться подвижные в осевом направлении муфты.

Кроме трансмиссии, карданные передачи часто используются в рулевых управлениях и для привода дополнительного оборудо­вания, что обуславливается обычно особенностями компоновочной схемы автомобиля.

Требования к карданным передачам

Специфика работы карданной передачи заключается в возмож­ности значительного изменения взаиморасположения ее деталей и широких диапазонах скоростных и нагрузочных режимов. В связи с этим конструкция карданной передачи должна удовлетворять сле­дующим требованиям:

1. Работоспособность карданной передачи должна обеспечиваться при всех эксплуатационных режимах. Это означает, например, что работа карданных шарниров при больших углах между осями валов не должна приводить к их ускоренному выходу из строя. С этим требованием непосредственно связано и исключение возможных резонансных явлений.

2. Передача крутящего момента не должна порождать больших дополнительных динамических нагрузок в трансмиссии. Такие нагрузки оказывали бы отрицательное влияние на комфортабельность авто­мобиля и долговечность деталей трансмиссии.

3. Во всех эксплуатационных условиях должен обеспечиваться высокий КПД передачи. Поскольку КПД карданной передачи определяется коэффициентами полезного действия карданных шарниров, это тре­бование имеет особое значение при наличии большого их числа.

5.3. Классификация карданных передач

Карданные передачи в соответствии с их назначением можно разделить на несколько групп.

• К первой группе можно отнести карданные передачи, предназ­наченные для передачи крутящего момента к агрегатам, уста­новленным на несущей системе и имеющим небольшие отно­сительные перемещения. Работа таких карданных передач ха­рактеризуется углами до 3—5°.

• Наиболее традиционным применением карданной передачи яв­ляется передача крутящего момента между коробкой передач 3 и главной передачей 5 автомобиля классической компоновочной схемы (рис. 1.3 а). Аналогичные функции выполняет карданная передача 4 и на полноприводных автомобилях, не имеющих раздаточной коробки (рис. 1.3 ж и 1.3з). Большим количеством карданных передач отличаются трансмиссии полноприводных грузовых автомобилей (см. рис. 1.7). Все эти относимые ко второй группе карданные передачи роднит относительно небольшая ве­личина возможного углового смещения осей соединяемых ими валов (до 15—18°).

• В ряде конструкций ведущие неуправляемые колеса автомобиля имеют возможность перемещения относительно главной пере­дачи, которая находится в составе силового агрегата (рис. 1.36 и 1.3в) или закреплена на несущей системе (рис. 9.7). При этом при работе подвески их перемещение относительно главной передачи будет характеризоваться значительным изменением взаиморасположения осей. Из-за малого расстояния между ве­дущим колесом и главной передачей угловое смещение осей в

карданных шарнирах может достигать 20—25°. Если же колеса являются управляемыми (рис. 1.3 г и 1.3д), то эта величина может доходить до 35-45°. Карданные передачи, используемые в таких конструкциях, называют приводом ведущих колес.

• В отдельную группу можно вынести карданные передачи, пред­назначенные для подвода момента к вспомогательным, редко используемым механизмам. В соответствии с назначением карданной передачи выбирается

и тип карданных шарниров, являющихся наиболее сложным ее

элементом.

Различают полукарданные и полные карданные шарниры. По­следние подразделяются на шарниры равных угловых скоростей (ШРУС), которые обеспечивают равенство скоростей вращения ве­дущего и ведомого валов в любой момент времени при любом взаиморасположении валов, и шарниры неравных угловых скоростей (скорости вращения валов постоянно равны лишь в случае их со­осности). Шарниры неравных угловых скоростей проще, дешевле, технологичнее и используются обычно везде, кроме привода ведущих управляемых колес, где, как правило, не обойтись без ШРУС. Если углы между осями валов малы, то при передаче крутящего момента можно использовать более дешевые полукарданные шарниры.

Поиск по сайту: