Для передачи вращательного движения между узлами трансмиссии транспортных средств и сельскохозяйственной техники применяется карданная передача.
С её помощью, осуществляется сопряжение между источником вращения и ведомым узлом, куда крутящий момент передается под некоторым углом (то есть, ось вращения смещена). Карданная передача (кардан) обеспечивает нормальную работу при колебании значений данного угла в процессе работы техники, и нивелирует изменение растояния при смещении узлов по отношению друг к другу.
Центральным элементом карданной передачи является шарнир. Шарниры бывают нескольких видов. Самые распространенные карданные шарниры которые нашли применение в автомобилях и специальной технике это:
- шарнир неравных угловых скоростей
- шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)
Шарнир неравных угловых скоростей задействован на легковых и грузовых автомобилях с задним приводом, тракторах, сельскохозяйственной и другой спецтехнике. Шарнир представляет собой две вилки соединенные крестовиной. На крестовине установлены стальные стаканы с игольчатыми подшипниками внутри. Они входят в проушины ведущей и ведомой вилок. Также крестовина оснащена масленкой. Используя её, необходимо периодически пополнять смазку, чтобы сохранить работоспособность игольчатых подшипников крестовины максимально долго. Именно пренебрежение своевременным обслуживанием, влечет за собой преждевременный выход из строя элементов карданной передачи и дорогостоящий ремонт или замену.
Карданная передача, использующая шарнир данного типа должна состоять как минимум из двух шарниров по краям карданного вала. Вилки противоположных шарниров должны быть расположены в одной плоскости. Это обусловлено особенностью циклической передачи крутящего момента, когда за один оборот ведомый вал дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. А при помощи такой конструкции происходит компенсация неравномерности вращения.
По краям шарниры крепится при помощи фланцев, а с валом имеют сварное или шлицевое соединение.
Карданный вал может иметь промежуточную опору или подвесной подшипник, если расстояние на которое должен быть передан крутящий момент требует этого.
Как уже упоминалось, карданный вал должен обеспечить изменение длины. Для этого кардан имеет шлицевое соединение. В современных карданных валах роль шлицевого соединения выполняют профильные трубы. В легковых автомобилях изменение длины вала может составлять до 10 см, в то время как карданные валы, применяемые на сельскохозяйственной технике способны смещаться по шлицам аж до 70 см.
Шарнир равных угловых скоростей наиболее распространен на автомобилях с передним приводом. Он помогает передать крутящий момент от дифференциала на передние колеса.
Сушествует несколько разновидностей данного шарнира. Наиболее применяемыми на автомобилях, являются ШРУС с шариковыми подшипниками и трипоидный с игольчатыми подшипниками.
ШРУС с шариковыми подшипниками состоит из корпуса с ведомым валом (цапфой), внутри которого расположена обойма (кулак). Внутренняя поверхность корпуса и внешняя сторона обоймы дополнены направляющими канавками, по которым перемещаются 6 шариков, удерживаемых с помощью сепаратора.
Шлицевая часть приводного вала вставлена в центральное отверстие кулака. Для защиты от негативного воздействия окружающей среды, деталь заполняют смазкой и закрывают герметичным резиновым или силиконовым пыльником.
ШРУС трипоидный с игольчатыми подшипниками состоит из корпуса, внутри которого размещена трехлучевая вилка, напрессованная на шлицы ведомого вала. Зубцы вилки заканчиваются тремя рабочими роликами, перемещающимися по канавкам корпуса во время поворота или осевого смещения узла.
Для данного типа шарнира используют специальные синтетические смазки.
