126. Конструкция карданов равных угловых скоростей и их применяемость

В зависимости от величины углов между осями соединяемых валов можно применять мягкие и жесткие карданные шарниры. В первых угловое смещение валов происходит вследствие деформа­ции упругих (обычно резиновых) эле­ментов, а во вторых — благодаря шар­нирным соединениям металлических де­талей. В автомобилях применяют пре­имущественно жесткие карданные шар­ниры.

По кинематике карданные шарниры делят на шарниры неравных и равных угловых скоростей. Обычно во всех ав­томобильных приводах, кроме привода к ведущим управляемым колесам, при­меняют шарниры неравных угловых скоростей.

Рис. 1. Карданные шарниры:

г и д — равных угловых скоростей; 17 — внутренний кулак; 18 — центральный шарик; 19 — наружный кулак; 20 — ведущие шарики; 21 — штифт; 22 — шпилька; 23 — полуось; 25 и 27 — полуцилиндрические кулаки; 26 — центральный диск

В передних ведущих мостах автомоби­лей семейств ЗИЛ, ГАЗ и УАЗ приме­няют шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей с дели­тельными канавками (рис. 1, г). На­ружный кулак 19, на шлицах которого установлена ступица колеса, изготовлен как одно целое с ведомой вилкой, а вну­тренний кулак 17 со шлицами, входящи­ми в отверстие полуосевого зубчатого колеса дифференциала, откован как одно целое с ведущей вилкой. Вилки соединены между собой при помощи четырех ведущих шариков 20, располо­женных в канавках вилок. Для центри­рования вилок служат сферические углу­бления на их торцах, в которые поме­щают центральный шарик 18. Ведущие шарики 20 передают крутящий момент от ведущей вилки к ведомой. Цен­тральный шарик 18 не позволяет веду­щим шарикам выкатываться из канавок. Центральный шарик имеет лыску, кото­рую при сборке карданного шарнира поворачивают к вставленному ведуще­му шарику. Шпилька 22, расположенная в осевом канале ведомой вилки, одним концом входит в отверстие центрально­го шарика 18, запирая собранный кар­данный шарнир.

Делительные канавки имеют такую форму, при которой ведущие шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располагаются в плоско­сти, делящей пополам угол между ося­ми ведущей и ведомой вилок. Благода­ря этому обе вилки имеют одинаковые частоты вращения.

Кулачковый карданный шарнир (рис. 137, д) состоит из вилок 24 и 28, полуцилиндрических кулаков 25 и 27 и центрального диска 26, вставленного во внутренние пазы этих кулаков, ци­линдрические поверхности которых ох­ватывают вилки 24 и 28. Такой шарнир работает подобно двум сочлененным шарнирам неравных угловых скоростей. В одной плоскости вилки поворачи­ваются относительно кулаков, а в дру­гой плоскости — вместе с ними относи­тельно центрального диска. Такие шар­ниры устанавливают на автомобиле «Урал-4320».

Для достижения достаточной прочно­сти при небольшой массе карданные валы обычно изготовляют в виде стальных труб. Вилки карданных шар­ниров приваривают к валам или на­девают на шлицы приваренного к трубе наконечника. Это скользящее соедине­ние закрывают резиновым чехлом.

В легковых автомобилях с удлините­лем в коробке передач применяют кар­данную передачу с одним карданным валом. В этом случае один из карданных шарниров, состоящий из вилок, может перемещаться по шлицам наконечника, приваренного к валу. К другому концу вала прива­рен наконечник карданного шарнира. Резиновый гофрированный чехол за­щищает шлицевое соединение от грязи. Смазочный материал поступает через масленку и удерживается сальником.