Устройство шарнира равных угловых скоростей

Практическое занятие №14

Изучение устройства и взаимодействия деталей карданных передач и раздаточной коробки

1. Цель работы:закрепить и углубить знания по устройству и взаимодействию деталей и сборочных единиц карданных передач и раздаточной коробки

2. Оснащение работы:разрезные двигателиД-240, ЯМЗ-236, Д-160; шарниры равных угловых скоростей

3. Содержание отчёта:

  1. Назначение, схема, устройство шарнира равных угловых скоростей
  2. Назначение, схема, устройство шарнира неравных угловых скоростей
  3. Назначение, схема, устройство и работа раздаточной коробки

Назначение, схема, устройство шарнира равных угловых скоростей

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу

Посредством карданной передачи могут соединяться следующие элементы трансмиссии:

1. двигатель и коробка передач;

2. коробка передач и раздаточная коробка;

3. коробка передач и главная передача;

4. раздаточная коробка и главная передача;

5. дифференциал и ведущие колеса.

Основным элементом карданной передачи является карданный шарнир. В зависимости от конструкции шарнира различают следующие типы карданных передач: с шарниром неравных угловых скоростей, с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача автогрейдер ГС-14.02 состоит из двух карданных валов — верхнего, передающего крутящий момент от муфты сцепления к коробке передач, и нижнего, передающего крутящий момент от коробки передач к задне­му мосту. Верхний и нижний карданные валы одина-ковы.

Карданный вал (рисунок 1) состоит из тонкостенной трубы 9, к одному концу кото-рой приварена неподвижная вилка 11 шарнира, а к дру­гому — шлицевый вал 8, входящий в скользящую вилку 6. Шлицевый ко­нец карданного вала обеспечивает возможность измене-ния его длины (расстояние между фланцами) при установке коробки передач на раму авто-грейдера и во время работы.

Шлицевое соединение от загрязнения и для удержания смазки на шлицевой втулке защищено с одной стороны сальником 7, а с другой — заглушкой 12. Шарниры карданной передачи одинаковы по устройству. Центрирование крестовины в вилках обеспечивается донышками стаканов игольчатых подшипников.

Рисунок 1-Карданный вал автогрейдера ГС-14.02

1-фланец, 2-крестовина, 3-подшипник, 4-уплотнение, 5-масленка, 6-скользящая вилка,

7-сальник, 8-шлицевый вал, 9-труба, 10-балансировочная пластина, 11-неподвижная вилка,

12-заглушка, 13-замковое кольцо

Стаканы игольчатых подшипников запрессованы в отверстия вилок и удерживаются от выпадения кольца­ми 13. Игольчатые подшипники смазываются через масленки 5, изли-шек масла выходит наружу через клапан, предохраняющий уплотнения игольчатых под-шипников от повреждения при превышении давления во время нагнетания смазки. Смазка шлицев карданных валов осуществляется через масленку или обмазкой.

Карданные валы соединяются с фланцами дизеля, коробки пере­дач и заднего моста специальными болтами.

Назначение, схема, устройство шарнира неравных угловых скоростей

  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».

Читайте также:  При какой температуре двигателя можно начинать движение

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

На конце вала, которыи выходит из коробки передач, жестко закреплена деталь, называемая «звездочкой». Она деиствительно похожа на звездочку. На ее поверхности имеются канавки. по которым перекатывают­ся шарики. Шарики с внешней стороны как бы охватывают корпус шарнира. На внутренней поверхности корпуса также есть канавки Получается что каждыи шарик pac­положен с одной стороны в канавке, соединенной с валом, а с друrои стороны ­ в канавке, соединенной с корпусом и колесом автомобиля. При вращении вала шарики выполняют роль шлицев и передают весь крутящий момент, или усилие, на колесо. Но как только колесо поворачивается, шарик просто перекатывается по канавкам звез­дочки и корпуса, не переставая передавать крутящий момент на колеса. Скорость Bpa­щения вала при этом всеrда равна скорости вращения колеса. Поэтому такие шарни­ры и называют шарнирами равных уrловых скоростей. Причем уrлы поворота колеса MOryт быть очень большими. Шарики смазываются специальной смазкой. Весь шар­нир закрыт прочным резиновым чехлом, который защищает ero от повреждения Такие ШРУСы установлены на мноrих моделях переднеприводных автомобилей.

ШРУС, шарнир равных угловых скоростей или гомокинетический шарнир — устройство, пришедшее на смену карданному шарниру и предназначающееся для передачи крутящего момента при больших, до 70°, углах поворота колес. В среде автомобилистов механизм получил название «граната». Причина этому — внешнее сходство с боеприпасом.

Сегодня гомокинетические шарниры используются на машинах, оборудованных передним приводом, а также на полноприводных ТС. Применение устройства на автомобилях с задними ведущими колесами — редкость. Однако подобные экземпляры существуют. Продаются и комплекты, позволяющие заменить ШРУСОМ крестовину карданного вала на отечественной «классике».
" alt="">
На одном колесном приводе имеется два шарнира — внешний и внутренний. ШРУС привода наружный не имеет существенных отличий от внутреннего. Подобная конструкция позволяет добиться хорошего выворота колес без потерь в мощности и работы шарнира «на износ».

Сегодня ШРУС является основным и хорошо изученным способом передачи момента при повернутых колесах.

Диагностика этого элемента производится любым автосервисом. Однако ремонту узел не подлежит. При его неисправности требуется полная замена шарнира.

Виды ШРУСов

За время существования устройство внутреннего ШРУСа и его наружной разновидности несколько раз видоизменялось. Прежние модели шарнира оставались в ходу наряду с новыми разработками. Сегодня известно 4 основных конструкции шарнира.

  1. Кулачковые (сухариковые). Состоят из 2-х фасонных дисков и аналогичного количества вилок. За счет большой площади сцепления способны выдерживать интенсивные нагрузки, однако не лишены существенных конструктивных недостатков. На автомобилях, оснащенных кулачковыми шарнирами, можно ездить только на небольших скоростях. В противном случае узел греется и выходит из строя. Сухариковый тип устройства распространен на грузовом транспорте.
  2. Трипод. Этот вид шарнира состоит из 3-х роликов, которые помещены в специальную чащу. Передача углового момента происходит за счет смещения роликов. Такие виды ШРУСов используются для малогабаритных автомобилей. На триподе ездят некоторые легковые авто и машины, не предназначенные для перевозки тяжелых грузов.
  3. Карданные спаренные. По сути, представляют собой пару карданных шарниров, за счет взаимного вращения выравнивающие скорость работы друг друга. Такие конструкции активно использовались в американском автомобилестроении 20-х годов прошлого века. Сегодня спаренными шарнирами оснащают некоторые модели строительной техники и тракторов.
  4. Шариковые. Эта модель узла является самой распространенной. Шарнир состоит из корпуса, сепаратора, обоймы и 6 шариков. Последние перемещаются по косым канавкам на внутренней поверхности наружной обоймы, чем обеспечивают передачу момента.
Читайте также:  Как проверить датчик температуры топлива

Существуют и промежуточные модели узла: четырехшариковые, жесткие триподы. Однако они не имеют широкого распространения, так как являются не слишком надежными и совершенными.

Почему хрустит ШРУС

В процессе эксплуатации автомобиля водитель порой слышит слабый хруст — хрустит граната. Обычно это становится заметным при повороте колес на максимальный угол.

Почему хрустит ШРУС? Что делать в такой ситуации?

Хруст является свидетельством неисправности узла. Изначально появляясь только при вывернутых колесах, позднее он начинает возникать и при прямолинейном движении. Посторонние звуки, издаваемые шарниром, требуют его замены.

Узнать, какой ШРУС хрустит, просто. Достаточно оставить снаружи помощника, выкрутить колеса и медленно тронуться. Оставшийся на улице человек будет отчетливо слышать, откуда доносятся звуки.

Если диагностика производится самостоятельно, следует вывесить передние колеса авто и осмотреть пыльники. Хрустящую гранату можно выявить по их повреждению.

Дело в том, что причиной хруста обычно становится пыль и песчинки, попавшие в шарнир через разрывы резинового колпака. Также в неисправности можно заподозрить узел, на котором был выявлен больший, чем на всех остальных шарнирах, люфт.

Как эксплуатировать авто с хрустящей «гранатой»

Многих автомобилистов волнует вопрос о том, сколько можно ездить с неисправным ШРУСом. Если поломка проявляется только в поворотах, эксплуатировать узел можно довольно долго. Важным условием его «реанимации» является замена смазки и пыльника.

При выполнении поворотов следует придерживаться невысокую скорости. Если сломан внутренний ШРУС, для его окончательного выхода из строя понадобится больше времени, чем в случае с наружным.
" alt="">
Когда посторонние звуки возникают при езде прямо или не исчезают вовсе, замену узла нельзя откладывать. Подобный шарнир может окончательно сломаться в любой момент. Это сделает дальнейшее движение невозможным.

Аббревиатура ШРУС обозначает – «шарнир равных угловых скоростей», среди автолюбителей больше известного как «граната».

Назначение

Данный узел предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на управляемые колеса, сохраняя их возможность поворачивать. Подобное устройство узла позволяет передавать вращательное движение между полуосями, когда они находятся под каким-либо углом друг к другу. Обычно значение угла не превышает 70 градусов.

Устройство

Конструктивно существует несколько типов шарниров, где наибольшее распространение получили ШРУСы шарикового типа и так называемый «трипод» или как его еще называют «трехшип» — подшипник игольчатого типа.

Читайте также:  Пропали стопы на камазе

Для передачи вращательного момента необходимо наличие двух шарниров: внутренний и внешний. Внутренний шарнир входит в КПП, а наружный в ступицу ведущего колеса. Шарниры между собой соединены валом. Вал в сборе с шарнирами носит название «полуось». На автомобиле имеется две полуоси: правая и левая.

Внутренний шарнир (обычно трипод) компенсирует осевые перемещения привода, а внешний отвечает за передачу момента при различных углах полуосей.

Устройство шарниров достаточно простое и представляет собой корпус, выполненный как единое целое с валом (ведомым или ведущим. В корпусе находится сепаратор для удержания шариков и сами шарики, в количестве шести штук.

Ведомый и ведущий валы ШРУСов имеют на концах шлицы, на внутреннем шарнире они служат с соединением с элементами КПП, а на наружном для соединения с колесной ступицей. Плюс вал наружного шарнира имеет еще и резьбу для фиксации полуоси.

Сверху шарниры имеют защитные чехлы для предохранения от попадания в узел воды и грязи, каких-либо посторонних предметов и удержания смазки.

Принцип работы

Внутренняя обойма и сам корпус имеют продольные сферические канавки, их количество идентично числу шариков. В случае изменения угла между валами, шарики начинают перемещаться по канавкам, не прерывая передачу крутящего момента.

Признаки неисправности ШРУСов

• Хруст при повороте управляемых колес, особенно слышимый при вывороте колес в крайние положения;

• Рывки при разгоне автомобиля;

• Люфт в шарнире на вывешенном колесе.

Причины неисправности шарниров:

• повреждение защитных чехлов;

• качество смазки и ее состояние;

• агрессивная манера езды;

• износ сепаратора, внутренней обоймы, шариков, а также внутренних пазов в наружной обойме шарнира.

В большинстве случаев преждевременный выход из строя ШРУС вызван потерей герметичности его защитного чехла, либо ослаблением хомутов его крепления. Через трещины и разрывы в чехлах в узел попадает вода и грязь с дорожного полотна, образуя смесь, агрессивно воздействующую на детали шарнира, что ведет к быстрому их выходу из строя.

Стоимость установки или замены шарниров

При обращении в автосервис стоимость замены или установки ШРУСов будет зависеть от того, какие именно запасные части были установлены, оригинал или реплика. При этом замена наружного ШРУСа может быть осуществлена как с демонтажем полуоси, так и без такового с заменого шарнира без снятия всего привода.

Средняя стоимость замены ШРУСа в различных техцентрах варьируется от 1000 до 1400 рублей и в среднем порядка 1400-1600 рублей будет стоить замена привода в сборе.

Для поддержания шарниров всегда в рабочем состоянии и, следовательно,для надежной длительной его эксплуатации, рекомендуется периодически проходить диагностику трансмиссии и ходовой части.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector