Что такое карданный вал?

Что такое приводной вал?

Приводной вал — это вращающийся вал, используемый для передачи мощности первичного двигателя вращающемуся оборудованию.

Приводные валы обычно известны как автомобильные приводные валы, но они также широко используются для передачи мощности на судах, промышленных машинах, строительной технике, железнодорожных вагонах и других транспортных средствах.

Приводные валы не обязательно должны быть расположены по прямой линии от силовой части до трансмиссионной части, но они все равно могут передавать мощность с помощью шарниров равных угловых скоростей.

Приводные валы особенно необходимы в автомобилях для привода колес, которые подвергаются большому смещению вибрации.

Применение приводных валов

Приводные валы также наиболее часто используются в автомобилях. Приводные валы в автомобилях являются компонентами, которые передают мощность двигателя на колеса.

В автомобилях с передним приводом мощность передается от двигателя к колесам через карданный вал. В случае автомобилей с задним приводом мощность от двигателя передается через карданный вал к дифференциальной передаче сзади, которая приводит в движение колеса с помощью карданного вала.

Для применений, отличных от автомобилей, карданный вал соединяется с двигателями для воздуходувок, насосов, компрессоров, кранов, редукторов и т. д., а также с приводными валами для прокатных валков и натяжных барабанов в сталелитейном оборудовании. Они также используются в качестве приводных валов для валков в химическом оборудовании, приводных валов гидравлических насосов в строительной технике и приводных валов гидравлических насосов в автобетоносмесителях.

Другие области применения включают приводные валы рабочего оборудования для сельскохозяйственных тракторов и приводные валы для станков, печатного оборудования и оборудования для производства бумаги.

Принцип работы приводных валов

Приводные валы в автомобилях и другом оборудовании обычно не образуют прямую линию от силового агрегата двигателя до силового агрегата колеса. Поэтому на обоих концах вала устанавливаются шарниры равных угловых скоростей для плавной передачи мощности с постоянной скоростью, даже если вал наклонен.

Существует два типа шарниров равных угловых скоростей: фиксированного типа и скользящего типа.

1. Фиксированного типа

Этот тип не может скользить в направлении приводного вала. Шарнир равных угловых скоростей имеет детали, называемые внешним кольцом и внутренним кольцом, и несколько стальных шариков помещены внутри внешнего кольца и снаружи внутреннего кольца. Стальные шарики позволяют наклонять шарнир равных угловых скоростей.

2. Скользящего типа

Этот тип может скользить в направлении приводного вала. Существует два типа: один тип имеет канавки на внешнем и внутреннем кольцах, которые параллельны осевому направлению и могут скользить в осевом направлении. Другой тип имеет трехосный компонент, прикрепленный к одному из вращающихся валов, каждый конец которого имеет ролик. При вращении под рабочим углом ролики катятся в канавках внутри корпуса, обеспечивая осевое скольжение.

Другая информация о приводных валах

1. Срок службы приводного вала

Срок службы карданного вала обычно составляет время, необходимое для износа шарнира равных угловых скоростей до уровня шума или поломки. Для автомобилей стандарт составляет 200 000 км в пересчете на пробег.

Признаком неисправности карданного вала, приближающегося к концу срока службы, является возникновение ненормального шума.

Наиболее распространенным типом транспортных средств, в которых ненормальный шум можно легко распознать, являются транспортные средства с передним приводом (FF). Когда угол шарнира равных угловых скоростей большой из-за рулевого управления, при ускорении может возникать дребезжащий шум. Причиной шума является чрезмерный зазор из-за износа внутреннего кольца, внешнего кольца и стальных шариков, которые являются ключевыми частями шарнира равных угловых скоростей.

Основными причинами износа являются ухудшение смазочных характеристик из-за ухудшения или уменьшения количества смазки, запечатанной в шарнире равных угловых скоростей для смазки, и ускоренный износ из-за попадания в шарнир посторонних веществ, таких как песок.

Ухудшение качества смазки может быть вызвано старением из-за длительного использования, ранним ухудшением из-за выделения тепла в соединении, вызванного постоянной высокой нагрузкой, и ухудшением из-за загрязнения влагой. Большинство причин низкого уровня смазки и загрязнения посторонними веществами в соединениях — это ухудшение или повреждение сильфоноподобных деталей, называемых чехлами, которые защищают соединения.

2. Чехлы приводного вала

Пыльники, защищающие соединения, в основном изготавливаются из резины или гибкой смолы. Пыльники имеют форму цилиндрического сильфона, устанавливаются так, чтобы покрывать весь шарнир, и закрепляются металлическими лентами, затянутыми с обоих концов.

Основные функции пыльника — удерживать смазку в шарнире и предотвращать попадание посторонних веществ в шарнир. При внешнем осмотре приводного вала важно проверить, не порван ли пыльник и не вытекает ли смазка из неподвижной части. Уменьшение смазки и наличие посторонних веществ в соединениях ускоряют износ.

Раньше замена пыльника требовала снятия приводного вала с кузова транспортного средства, но теперь появились разъемные пыльники, которые можно заменить, не снимая пыльник с кузова транспортного средства.

После снятия старого пыльника новый пыльник, разделенный на две части, устанавливается так, чтобы он был зажат между соединениями, а сопряженные соединения свариваются вместе с помощью клея и тепла для достижения прочности, аналогичной прочности обычных изделий.

При замене пыльника смазка внутри также заменяется новой, тем самым восстанавливая эффективность смазки.