Nelikvedu tähendab, et igale rattale antakse pöördemoment. Pealegi selleks, et ratas saaks keha suhtes liikuda ja pöörata

Tegelikult ajam pöörleb rattaid. Ekraanil olles armatuurlaud teie maastur kuvab animeeritud pildi veojõu jaotusest mööda telgi ja rattaid, see kordab täpselt põhja all olevat tegelikku šahtide süsteemi. Need võllid on paksud metallist vardad või hingedega otsad. Hing võimaldab teil pöörlemist nurga all üle kanda: rattad koos vedrustusega lähevad üles ja alla ning ka eesmised pöörlevad korraliku nurga all.

ESIMESED VARJAD

Alguses domineerisid ajamimaailmas nahast vööd, samad, mida kasutatakse tööpinkides. Tol ajal madalal kiirusel ja mootorite naeruväärsel jõul oli see endiselt hea, kuid kiiruse suurenedes muutusid populaarseks liikuvate lülidega rullketid nagu mootorrattad. Auto tagaosas olev jõuülekanne lõppes raamile jäigalt kinnitatud tavapärase teljega. Rataste asemel kinnitati selle otstele veorattad ja vedrudele riputatud rataste külge veorattad. Paari jaoks tagumised rattad oli kaks silda - juhtiv ja vedrustatav ning kettide vaba lõtvumine tagas viimaste teatud liikuvuse. Nende abiga eesmiste pöörlevate rataste juhtimine ei tulnud kõne allagi.

Sellest skeemist loobuti selle kohmakuse ja ebausaldusväärsuse tõttu kiiresti ja nad hakkasid välja mõtlema täiuslikumaid.

KUS ON JAKID?
Ebaühtlane nurkkiirus viitab pöörlemisele, mille käigus ratast kiirendatakse ja aeglustatakse pidevalt iga veerandi pööret. Lisaks ebameeldivatele mõjudele roolimine ja vedrustus (tõmblev), ebaühtlase nurkkiirusega töö on täis kogu jõuülekande kiiret kulumist. Pöörlemise ebakorrapärasus kardaani ülekanne mida suurem, seda suurem on selle võlli telgede nurk. Sellisel juhul pöörleb hinge juhtiv osa ühtlaselt.

CARDANO JA LEONARDO

Mõelge vaid, kardaani ülekande põhimõtet kirjeldas 16. sajandil Girolamo Cardano üksikasjalikult ja selle mainis esmakordselt Leonardo da Vinci! Kuid üks asi on välja mõelda ja hoopis teine \u200b\u200b- kehastuda metallist.

Esimene kardaanivõllid asus autodele 20. sajandi esimesel kümnendil. Kõigist tänapäeval kasutatavatest mobiilsetest käikudest on kardaan kõige lihtsam. Neli nõelalaagrit ja ämblik. Selle lihtsuse kompenseerib üks oluline puudus: väikesed töönurgad. Kuni 12 kraadi pöörleb see ikka enam-vähem sujuvalt. Kõrgem - jerkidega. Vähesed inimesed teavad, et ka ilma nurgaerinevuseta on kardaani töö kahjulik: laagrite fikseeritud nõelad teevad ristmike tugitihvtidesse sooned, jättes liigese liikumatuks. Seetõttu määratakse universaallülidele tavaliselt väike (1,5–2 °) töönurk.
Kardaan sobib aeglaselt liikuvate tagarataste juhtimiseks, aga kuidas on lood esiratastega, kus pöördenurgad lähevad sageli 30 kraadini?

IN esisild tuttav Jeep on aastaid elanud kahekordsete universaallülitustega. Geniaalselt lihtsal lahendusel - töönurga jagamine kahe hinge vahel pooleks - on kaks märgatavat puudust: konstruktsiooni mahukus ja kõik samad tõmblused, kui rool on pööratud nii palju kui võimalik. Oli vaja välja mõelda midagi radikaalselt uut.

PARRALLELID EI ÜHENDU
Tavalistes veotelgede kardaanvõllides kasutatakse kahte risti, mille kõrvad asuvad ühel võllil samas tasapinnas. Võllid ise on võimaluse korral paigutatud nii, et ülekandekorpuse (või käigukasti) väljundvõlli teljed ja veovõlli teljed tagumine käik olid paralleelsed. Selliste ristide ühesugused, kuid mitmesuunalised kaldenurgad kardaan aidata kaasa nurkpulsatsioonide kompenseerimisele. Üks iseseisva tekkimise põhjusi tagumine vedrustus selle poolest, et nende käigukast ülejäänud käigukasti suhtes peaaegu ei liigu. Sellisel juhul on kardaani liigeste nurgad muutumatud ja minimaalsed.

Nõelte liit. Hingedeta lihtsamad ristkivid kardigan.
Kuid elementaarne konstruktsioon hõlmab operatiivseid peensusi.
Neli nõelalaagrit vajavad määrimist -
tehases seatud või sõidu ajal perioodiliselt täiendatud

Kõrvuti. Topeltristik võimaldab teil kahjuliku nurga jagada
hinge poolte vahel võrdselt.
Karm otsus "peaga" osutus tõhusaks ja
üsna eelarveline, kuid tülikas

LIUGPALLIDE MAAILM

Esitage esimest korda võrdse nurkkiirusega pöörlemine ja asendage see kardaanlaagrid Saksa leiutaja Karl Weiss avastas teisaldatavad pallid 1920. aastate alguses. Tema leiutis, kõige esimene CV-liigend, koosnes kahest kahvlist kahe šahti otstes, mille paaristatud soontes veeres neli palli. Keskel asuv viies pall toimis hingena, mille vastu võllid kaldusid. Mõni aeg hiljem ostis Weissi patendi Ameerika leiutaja ja töösturi Vincent Hugo Bendixi ettevõte ning siiani näeme näiteks Bendix-Weissi CV-liigendeid UAZ-i esisillas.

See disain sobib hästi tahke pöördemomendi ülekandmiseks rasketes maastikusõidukites, kuid sellel on siiski väike ressurss ja väikeste kokkupuutepindade tõttu suured nurkades märgatavad kaod (korraga töötab ainult kaks palli). Paranemise tee nurgaliigendid sai ilmseks: kokkupuutuvate osade arvu suurenemine.

Tuttav Bendix. Omanikele hästi teada olev hingekujundus
UAZ-id ja tubli pool teistest maasturitest.
Lihtne, tehnoloogiliselt arenenud ja odav. Üks häda - ainult kaks palli
edastavad samaaegselt pöörlemist, mis muudab tööpinna väikeseks

SUUREM ON PAREM

1936. aastal õnnestus leiutajal Alfred Rceppil saavutada enneolematu võlli nurkkiiruse ühtlus. Edu koostisosadeks on nelja asemel kuus palli, sfääriline hing ja pikad juhtsooned. Kõige sagedamini nimetame täna seda konkreetset hinge CV-liigendiks - võrdsete hingedeks nurkkiirused... Rangelt võttes on Rceppa hinges raskesti märgatavaid jõnksu, kuid need on nii väikesed, et isegi ajamite standardite järgi tohutu 40-kraadise töönurgaga võib need tähelepanuta jätta. Kuid need hinged vallutasid maailma üsna aeglaselt: keerukate ruumiosade - sise- ja välispuuride, aukudega puuri, täpsete kerakujuliste liigeste - valmistamiseks oli vaja kõige täpsemat varustust ja kvaliteetseid materjale. Kuid "Rceppa" ja nende erinevate järeltulijate ("Bearfields" ja "GKN") CV liigesed juhivad nüüd süsteemi esinemist kõik rattad sõidavad... Meile on ajamis tuntud "granaat", see on Rceppovska kuue kuuliga sidur.

KARDANI NEEK
Ebavõrdse nurkkiiruse probleem on hästi teada lada omanikud 4 × 4 ja Chevrolet niva... Kardaanühendus käigukasti ja üleandmise juhtum käigukasti vana versioon koos kahe veotelje veotelje mõjuga tekitab maasturi kõige ebameeldivama vibratsiooni. Üks headest vibratsioonivastastest retseptidest - jõuülekandeseadmete jäik kinnitamine üksteise külge - jäeti Nivas tähelepanuta, olles saanud mitmesuguste jõuülekannete kustutamatu allika. Vähem tehnoloogiline, kuid "kuldreeglit" järgides sai UAZ monobloki ülekande ilma kardaanvõllideta ja vaikse jõuülekande ilma pulsatsioonita.

Sfäär sfääris. Rcepa leiutise alus on
sfäärilised pinnad libisevad üksteises.
Nende valmistamiseks on vaja väga täpseid seadmeid.

KÜLG JA TAGASI

Kuid mitte ainult CV-liigend "Rceppa" ei keera rattaid maastikusõidukitel. Ülitäpne ažurist saab kasu kompaktsusest, kuid sellel on pöördemomendi piirid. Lihtsamalt öeldes sobib see hästi maasturitele ja krossoveritele, kuid on liiga kallis ja ebausaldusväärne kasutamiseks rasketes sõjaväe- ja erisõidukites. Nende jaoks on oluline lihtsus ja madal hind ning jõnksud ülekandes on teisejärguline asi.

Esiveoliste autode tootjad, kes ei soovi maksta ettevõtetele, kellele kuuluvad Bendix-Weiss ja Rceppa patendid, on välja töötanud lihtsustatud disaini. Näiteks traktori hing on kombinatsioon nukkidest ja puksidest, mis on ühendatud suurte lihvimispindadega libisevate osadega. Sarnasel seadmel on kodumaine nukk-ketashing, mida kasutatakse edukalt nelikveolistel KAMAZ, KRAZ ja URAL. Suur mõõtmed ja selliste hingede tohutu hõõrdepind pole suure mootori pöördemomendiga suurte seadmete puhul kohutav ning osade piiratud ressurss kompenseeritakse nende odavuse ja hõlpsuse tõttu.

Kelmikas Thomson. Asetades ühe ristkeha teise sisse,
insener Thomson võitis küll suuruse, kuid kaotas jõu.
Pöörake tähelepanu keerukale kangi indekseerimise süsteemile.

Teisel ersatz-hingel on kaval nimi "statiiv". Siin on kõik lihtne: ajami lõpus eri suundades välja paistvat kolme telge kantakse sfäärilise pinnaga rulli mööda. Rullid sobivad välimise puuri kolme väljalõikega. Süsteem on lihtne ja usaldusväärne, kuid ei saa suurte nurkadega hästi läbi. Statiivi kasutatakse aga sageli sisemise hingena ees. Põhjus on ikka sama - suhteline lihtsus ja odavus.

Statiiv. Lihtne disain väliste puuri rullide ja soontega.
Ei karda lünki, kuid ei armasta suuri nurki.
Töötab sageli sisemise esiveolisena

Kardaani ülekanne

Üldine teave kardaanide kohta:

Traktorite autode vahekäik edastab pöördemomenti, kui vahekäik asetatakse autoraami või -kere külge jäigalt ühendatud üksuste vahele, siis ei tohiks nende võlli telgede vaheline nurk raami viltuse korral olla suurem kui 2-3 kraadi. Kui sõidu ajal sõiduk üks või mõlemad ühendatud üksused liiguvad koos ratastega (sillad), siis nende üksuste telgede telgede vaheline nurk suureneb, ulatudes vahemikku 15–20 kraadi ja maastikusõidukites ulatub piir 30–45 kraadini. Vaheühendused või ülekanded hõlmavad järgmist:

Kardaani ülekanded võrdse ja ebavõrdse nurkkiirusega

Neile on kehtestatud järgmised nõuded:

Pöördemomendi edastamine ilma täiendavate painde- ja väändemomentide loomiseta

Vibratsioon ja aksiaalsed koormused

Nurkkiiruste võrdsuse tagamine

Vaikne töö

Vahekäigukastid jaotatakse vastavalt nende otstarbele, see tähendab vastavalt pöördemomendi ülekandele,

Elastsed ühendused

Kardaani ülekanne

Pidevad kiirusühendused

Autode ja traktorite kardaanmootorid koosnevad järgmistest põhiosadest:

Elastsed ühendused (pehmed kardaanid)

Jõuülekandeelementide vahele on paigaldatud elastsed ühendused, et vähendada dünaamilisi koormusi järsu tõusuga, summutades vibratsioone ja torsioonvibratsioone, st summutades koormuse kõikumisi. Kõige sagedamini kasutatakse elastse elemendina kummipatju või -pukse. Kõige tavalisemad elastsed liigesed on kahte tüüpi:

Elastse kettaga

Kummipuksiga

Elastse kettaga töötab see rahuldavalt 2–5 kraadise nurga all

Kummist metallist puksidega, mille arv valitakse 4 kuni 8 kraadi, sõltuvalt ülekantava pöördemomendi väärtusest ja tüübist teekate töötingimused jne. Kardaani kummist-metallist hülsi võllide lubatud nurk suureneb 12 kraadini. Kummist-metallist puksides kasutatava kummi füüsikalised ja mehaanilised omadused on järgmised:

Tõmbetugevus peab olema alates 150 kPa

Venivus vähemalt 350%

Asünkroonsed kardaanid.

Kardaanmootorid koosnevad ühest või kahest kardaaniliigendist. Hing on kahvlikujuline osa, mis on ristidega ühendatud ja mis on mõeldud sisend- ja väljundvõllide ühendamiseks ning pöördemomendi edastamiseks.

Kardaani ülekande töötingimused määratakse nende võllide telgede vahelise nurga järgi: mida suurem on nurk, seda raskemad on töötingimused. Efektiivsus väheneb järsult sõltuvalt välistest teguritest. Kui võllid pööratakse nurga all, kiigub ristdetail nurkades asuvatele naeltele, mis põhjustab võlli ebaühtlast pöörlemist sisendvõlli ühtlase pöörlemisega. Võllide mis tahes positsiooni puhul on võrdsus võrdne:

Kus on nurgad peremehe ja orja pööramine. Hingede sisemised kahvlid asetatakse võllile ühes tasapinnas, märgistades samal ajal märgiga. Kui nurgad on samad, see tähendab, et a1 \u003d a2, siis on tagatud kogu süsteemi sünkroonne pöörlemine. Kardaanülekanne on kardaaniliigendite ja kardaanide kombinatsioon, mis on loodud või mida kasutatakse ülekandeseadmete ühendamiseks, mille teljed ei lange kokku, samuti pöördemomendi edastamiseks. Iga hing koosneb kahvlitest, ristmikust, nõellaagritest, mille klaasid on kinnitatud kaante ja poltidega. Mõnikord on ristil varustatud õlitusega ja laagrisse pumbatakse pikaajalist määret. Aksiaalne liikumine kardaanivõllid teostatakse liikuva liigendi abil, liikuvad liigendid võivad olla veereva hõõrdumisega. Nende tööelementidel, see tähendab pallidel või rullidel, on silindrikujuline või sfääriline pinna kuju ja need liiguvad vastava profiili soontes.

Kardaanmootorite kujunduses kasutatakse kõige sagedamini libiseva hõõrdumisega liigutatavaid liigendeid. Sellisel juhul on šahtid valmistatud spileeritud pööratud või ristkülikukujuliste profiilidega. Kulumiskindluse suurendamiseks kaetakse splaine hõõrdumisvastaste polümeermaterjalidega, pöörlemise ajal või pöördemomendi edastamisel pika vahemaa tagant kasutatakse kahte kardaani, millel on kolm hinget ja ühe võlli vahetugi (välimine laager).

Võrdse nurkkiirusega hinged - hingesid kasutatakse peamiselt pöördemomendi edastamisel juhitavatele ratastele. Sellisel juhul tagatakse rataste ühtlane pöörlemine võllide vahel suurte erineva nurga all. CV-liigendi paigaldamisel on nende ühendatud võllide nurkkiirused nende nurkliikumise korral ühesugused. CV-liigendeid (sünkroonühendusi) eristatakse tööelementide tüübi järgi, kahekordsed rist- ja nõelalaagrid, pall 4, 6 palliga, ketas. Maastikusõidukitel kasutatakse laialdaselt jaotussoonte ja jagamiskangiga kuul-CV-liigendeid

Föderaalne haridusamet

Siberi Riiklik Auto- ja Maanteeakadeemia (SibADI)

Osakond "Autod ja traktorid"

JUHISED

Metoodilised juhised distsipliini "Autode ja traktorite ehitus" laboritööde teostamiseks eriala üliõpilastele 190100

Koostanud A.M.Zarštšikov

NEID. Knyazev

I.V. Khamov

Kirjastus - SibADI

Retsensent dots. need. Teadused, prof. V.V. Evstifeev

Töö kiitis heaks eriala "Autod ja autotööstus" teaduslik ja metoodiline nõukogu as suunised rakendamiseni laboratoorne töö erialal "Autode ja traktorite ehitus" eriala üliõpilastele 190100.

Kardaani ülekanne: Metoodilised juhised laboritöö erialal "Autode ja traktorite ehitus" eriala üliõpilastele 190100 / Koost: A.M. Zarštšikov, I.M. Knyazev, I. V. Khamov - Omsk: Kirjastus SibADI, 2013. - 18 lk.

Arvestatakse auto kardaanülekande variante, nende tööd. ja arvutuselemendid.

Il. 15. Bibliograafia: 3 nimetust.

© Koostanud A.M. Zarštšikov, I.M. Knyazev, I. V. Khamov

2013 G.

1. PÕHISÄTTED …………………………………… ...… ... 4

1.1. Kardaani ülekande klassifikatsioon ..… .. ………………………… ... 4

1.2. Hooke asünkroonse universaalliigendi kinemaatika …………… .9

1.3. Kardaani ülekande kriitiline sagedus (KCHV) ... 13

2. TÖÖ JUHTIMISE KORRALDAMINE ……………………………… ... 15

3. KONTROLLIKÜSIMUSED ………………………………………… 15

VIITEID ……………………………………… ..... 16

Töö eesmärk: uurida auto kardaani ülekande struktuuri ja toimimist.

Varustus: Hooke asünkroonsel hingel põhineva kardaani ülekandega maketiga alus.

PÕHISÄTTED

1.1. Jõuülekande klassifikatsioon

Kardaanmootorit kasutatakse jõuülekande edastamiseks ülekandeseadmete vahel, mille vastastikune lineaarne ja nurgeline asend töö käigus muutub.

Jõuülekande nõuded

Tagage sõidu- ja ajamilinkide pöörlemiskiiruste sünkroonne ühendus.

Võllide telgede vahelised lubatud kõrvalekaldenurgad ületavad töötamise ajal maksimaalset võimalikku.

Kriitilised kiirused peavad kogu tööperioodi jooksul ületama maksimaalset võimalikku.

Tagage dünaamiliste ülekandekoormuste osaline summutamine.

Vältige müra ja vibratsiooni tekkimist kogu töökiiruse vahemikus.

Klassifikatsioon:

1. Kinemaatika kohta:

Võrdse kiirusega liigesed (CV-liigesed).

Ebavõrdsed nurkkiirusega liigesed.

2. Kujunduse järgi:

Lihtsate universaallülitustega (joonis 1. Hooke'i liigend). Need on ebavõrdse nurkkiirusega liigendid (asünkroonsed).

Püsiva kiirusega liigend (CV-liigend) "Rcepp" -tüübi indekseerimishoovaga (joonis 2.).

Võrdse nurkkiirusega kuulliigendid indekseerimiskangide või indekseerivate soontega (joonis 3).

Joonis: 1. Hooke'i asünkroonne kardaan

Joonis: 2. Pideva nurkkiirusega hing koos indekseerimishoovaga:

1 - veovõll; 2 - jagamishoob; 3 - sfääriline tass (veetava võlli osa); 4 - sfääriline rusikas (veovõlli splainidel); 5 - veovõll; 6 - sfääriline palli eraldaja; 7 - surumisvedru kangi tagasilöögivabaks paigaldamiseks

Kõige levinumad on CV-liigendid, millel on jagavad sooned. Kaasaegsetel kodumajapidamises kasutatavatel autodel toimub esivedu just selliste hingede abil. Väljas (ratta lähedal) on tavaliselt Beerfieldi kuue kuuliga liigend. See võimaldab teil pöörata rooli kuni 45 0-ni.

Joonisel fig. 3a näitab hinge joonist ja joonis fig. 3b on kujutatud hinge skeem ja kuuli 2 paigutus korpuses 1 ja rusikas 4. Numbri 3 all on kujutatud sfäärilist eraldajat, mis üheaegselt ühildub keha 1 sfäärilise pinnaga mööda raadiust R 2 ja rusika 4 sfääriline pind piki raadiust R üks. Võll 5 läbi sisemise hinge on ühendatud põhikäikja auto veoratas on kinnitatud korpusest 1 tuleva võlli külge.

Joonis: 3. Võrdsete nurkkiirustega liigend sammude soontega

Sisemine hing (joonis 4), samuti võrdse nurkkiirusega, võimaldab endiselt pikisuunaliselt liikuva vedrustuse kompenseerimiseks ajami pikkust muuta. Seetõttu nimetatakse seda universaalseks.

Joonis: 4. Sisemine universaalne SHRUS

Selles on separaatoril 4 erinevad välimise ja sisemise sfääri keskpunktid. Lisaks läbib korpusega 1 paaris oleva eraldaja kera oma kitsas osas üldiselt kitsenevaks pinnaks. Kere 1 ja rusika 3 sooned on pikisuunalised, nii et pall mitte ainult ei veere, vaid libiseb ka võlli pikisuunalise liikumise ajal rusikaga 4. Sellise hinge maksimaalne kaldenurk seoses eeltooduga ei ületa 20 0.

Kolme lülisamba võrdse nurkkiirusega universaallülid (joonis 5):

Joonis: 5. Kolme naastuga CV-liigend

a) jäik (muudab ainult šahtide vahelist nurka, seetõttu seisab see väljaspool (joonis 5);

b) sama tüüpi kardaan võimaldab ajamil pikisuunalisi liikumisi kompenseerida vedrust liikumist.

Rullid 3 pannakse kolmele piigile 2, mis veerevad üle kahvli 4. Lisaks saab rull liikuda piiki 2 mööda.

Seda tüüpi CV-liigendeid ei kasutata osade suurema koormuse tõttu laialdaselt.

Nukk (joonis 6.) ja ketas (joonis 7.) CV liigendid.

Joonis: 6. Nukk CV liigend

Joonis: 7. Ketta CV ÜHIS

3. Väändejäikuse järgi:

Jäikade hingedega.

Elastsete (elastsete) hingedega.

4. Hälbe piirnurga järgi:

Kardaanvõlli täis (läbipaindenurk üle 40 0). Neid hingesid käsitletakse eespool.

Poolkardaanühendustega (nurgad ei ületa 1,5 ... 2,0 0, joonis 8).

Joonis: 8. Poolkardaani liigend

Keskmine võll joonisel fig. 8. Selle servades on hammasrattad, mis on võrgusilma külge kinnitatud käigukangidja need omakorda kattuvad oma hammastega sõidu (vasakul) ja veetava (parema) võlli hammasratastel. Igas hammasrattas on võimalik väike nihkumine, mis võimaldab saavutada veetava võlli väikese nurkhälbe ajami suhtes. Kuid kuna käigukaaslased on viltu, kuluvad nad kiiresti ja ebaühtlaselt.

Elastsed sidurid kuuluvad ka poolkardaanühendustesse.