3.5.1 Питання для самоконтролю та підготовки

1. Призначення розподільної коробки.

2. Які типи приводів використовуються з розподільними коробками?

3. Як розподіляється крутний момент різних типів приводів?

4. Які Ви знаєте матеріали, що застосовуються при виготовленні деталей розподільної коробки?

3.6 Карданна передача

Вимоги, класифікація, схеми карданних передач. Кінематика жорсткого карданного шарніру нерівних кутових швидкостей. Аналіз нерівномірності передачі круглого моменту карданним шарніром. Вплив величини кута між валами на ККД і довговічність карданних шарнірів. Кінематика карданної передачі з двома і трьома карданними шарнірами нерівних швидкостей. Аналіз конструкцій карданних передач. Поперечні коливання карданних валів, їх вплив на довговічність трансмісії. Критична частота обертання карданного валу. Коефіцієнт запасу по критичній частоті обертання. Кінематика карданного шарніру рівних кутових швидкостей. Аналіз конструкцій карданних передач приводу ведучих і керованих коліс. Методика визначення навантажень, що діють на деталі карданної передачі. Матеріали деталей і ресурс роботи карданних передач.

Література: [2.1, с.213 - 233; 2.3; 2.4]

Карданна передача служить для передачі круглого моменту між валами, осі яких лежать на одній прямій. В АТЗ з механічною або гідромеханічною трансмісією за допомогою карданної передачі відбувається підвід моменту від коробки передач або розподільної коробки до ведучих мостів. Карданна передача застосовується також при передачі моменту до ведучих і керуючих коліс і до додаткових механізмів автомобіля.

Вимоги до карданної передачі:

1) забезпечити передачу моменту від ведучого валу до веденого при частоті обертання [n] і кутах між осями [γ], які мають місце при всіх діапазонах експлуатаційних ремонтів;

2) вібраційні навантаження і шум при роботі карданної передачі повинен бути мінімальний, резонансні явища в зоні експлуатаційних швидкостей - відсутні;

3) ккд карданної передачі повинен бути високим при значних згинаючих кутах у.

Конструкції карданних передач і їх аналіз

Момент від коробки передач або розподільної коробки до моста двовісного АТЗ компоновки 2×4 підводиться валом з двома або трьома карданними шарнірами. В трьох і чотиривісних автомобілях для підведення моменту до мостів, розміщених далеко від розподільної коробки застосовують багато шарнірні карданні передачі. Крім - крутного моменту на карданний вал діє також осьова сила, яка виникає при коливаннях ведучого моста на ресорах, внаслідок тертя в шліцевому з'єднанні вала. Величина осьового переміщення на переважній, більшості експлуатаційних ремонтів незначна і становить (2…4) мм.

Момент до середнього моста підводиться від розподільної коробки валом з двома шарнірами. До заднього моста момент підводиться проміжним валом з чотирма шарнірами, які мають проміжну опору на балці моста. Карданний вал розміщений між двома задніми мостами, працює в важких умовах, так як його довжина мала і кути γ при перекосах мостів досягають великого значення. Також великі осьові навантаження в шліцевій частині вала, що збільшує знос шліцевої частини.

Вал, який працює розподільною коробкою і мостом, працює в кращих умовах.

У задньому візку тривісного автомобіля з прохідним карданним валом момент підводиться послідовно до мостів. Кількість карданних шарнірів в даному випадку менша (4 проти 6). Але двохступінчаеті редуктори в кожному мості ускладнюють конструкцію і збільшують вагу. В даний час такі АТЗ знаходять все більше застосування. Для передачі моменту при кутах γ<5° використовуються гумові блоки (замість шарнірів). Перевага пружного шарніру в тому, що в ньому відсутня необхідність в змащуванні, оскільки відсутні пари тертя.

Карданні шарніри рівних кутових швидкостей

Карданні шарніри рівних кутових швидкостей застосовуються в основному при передачі моменту на ведучі і керуючі колеса. Максимальний кут повороту, при якому може працювати кардан біля 40°. Спряжені деталі даного карданного шарніру працюють в умовах тертя ковзання. Тому дані карданні шарніри мають нижчий ккд. Але при добрій змазці надійність та довговічність даних карданів значна.

На автомобілях марки УрАЛ - 375 застосовують карданні шарніри кулачково-дискового типу. Вони можуть передавати круглий момент на ведучих і керуючих колесах (8…30) кНм.

На автомобілях марок ЗИЛ, УАЗ застосовуються кардани з розподільними канавками (4 кульки і п'ята центральна).

Працює даний кардан при кутах γ=(30…32)°. Він дешевий і простий у виготовленні, передає крутний момент (1,34…7,6) кНм.