Scharnieren van gelijke en ongelijke hoeksnelheden

Cardanaandrijving met een scharnier van ongelijke hoeksnelheden

Dit type transmissie is te vinden in auto's met achter- of vierwielaandrijving. Het apparaat voor een dergelijke overbrenging is als volgt: op de cardanas bevinden zich scharnieren met ongelijke hoeksnelheden. Er zijn verbindingselementen aan de uiteinden van de transmissie. Indien nodig wordt een verbindingsbeugel gebruikt.

Het scharnier combineert een paar noppen, een kruis en vergrendelingen. Naaldlagers zijn geïnstalleerd in de ogen van de vorken, waarin de dwarsbalk roteert.

Lagers zijn niet onderhevig aan reparatie en reparatie. Ze worden tijdens de installatie gevuld met olie.

Een kenmerk van het scharnier is dat het een ongelijk koppel overbrengt. De secundaire as bereikt periodiek en blijft achter op de hoofdas. Om deze tekortkoming te compenseren, worden in de transmissie verschillende scharnieren gebruikt. De tegenoverliggende vorken van het scharnier bevinden zich in hetzelfde vlak.

Afhankelijk van de afstand waarover het koppel moet worden overgebracht, worden in de aandrijflijn één of twee assen gebruikt. Wanneer het aantal assen gelijk is aan twee, wordt een ervan tussenliggend genoemd, de tweede - achter. Om de assen te bevestigen, wordt een tussenbeugel geïnstalleerd, die aan de carrosserie wordt bevestigd.

De transmissielijn is verbonden met andere elementen van het voertuig met behulp van flenzen, koppelingen en andere verbindingselementen.

Het is veilig om te zeggen dat de scharnieren met ongelijke hoeksnelheden een lage betrouwbaarheid en een relatief korte levensduur hebben. In moderne omstandigheden worden cardanoverbrengingen met homokineten gebruikt.

Ontwerp en werkingsprincipe

In meer detail zullen we het ontwerp en het werkingsprincipe van homokineten bekijken met behulp van het voorbeeld van een VAZ-2199-auto.

Deze auto heeft voorwielaandrijving, dus homokineten zijn betrokken bij het ontwerp van de transmissie.

Het exterieur element van deze auto is gemaakt volgens het type "Beerfield".

Aan het uiteinde van de aandrijfas die uit de versnellingsbak komt, bevindt zich een binnenring met 6 groeven.

De buitenste klem heeft groeven op het binnenoppervlak. De clip zelf is verbonden met de as, waarop spiebanen in de wielnaaf zijn gestoken.

De binnenste kooi gaat over in de buitenste en de metalen werkballen worden in de bestaande groeven van beide kooien geplaatst. Om te voorkomen dat de ballen eruit vallen, worden ze in de afscheider gestoken.

Deze homokineet werkt als volgt: tijdens het rijden beweegt het wiel constant ten opzichte van de carrosserie door de onafhankelijke wielophanging, terwijl de hoek tussen de aandrijfas en de in de naaf gestoken as voortdurend verandert door oneffenheden op de weg.

De kogels, die langs de groeven bewegen, zorgen voor een constante overdracht van rotatie wanneer de hoek verandert.

Het ontwerp van de binnenste "granaat", die in dit voertuig van het GKN-type is, is hetzelfde als de buitenste, maar de buitenste clip is iets langer, dit zorgt voor een verandering in de lengte van de aandrijfas.

Bij het rijden door hobbels verandert de hoek van het buitenste homokineet en gaat het wiel zelf omhoog. In dit geval heeft het veranderen van de hoek invloed op de lengte van de cardanas.

Bij gebruik van de GKN homokineet kan de binnenring, samen met de kogels, diep in de buitenring doordringen, waardoor de lengte van de schacht verandert.

Het ontwerp van het scheidende spiebaankogelgewricht is zeer betrouwbaar, maar met één kanttekening. Ze zijn erg gevoelig voor vervuiling.

Het binnendringen van stof en zand in de "granaat" veroorzaakt versnelde slijtage van de groeven en kogels.

Daarom moeten de interne elementen van deze verbinding worden bedekt met helmknoppen.

Beschadiging van de kofferbak zorgt ervoor dat het homokineetvet naar buiten lekt en zand binnendringt.

Het is heel eenvoudig om een ​​probleem met deze elementen te identificeren: wanneer de wielen volledig draaien en de leiders beginnen te bewegen, zijn karakteristieke klikken te horen.

Cardanaandrijving met constante snelheidskoppeling

Dit type transmissie wordt veel gebruikt in voertuigen met voorwielaandrijving. Met zijn hulp zijn het differentieel en de naaf van het aandrijfwiel met elkaar verbonden.

De transmissie heeft twee scharnieren, intern en extern, verbonden door een as. Homokineten worden vaak gebruikt op voertuigen met achterwielaandrijving, op voertuigen met vierwielaandrijving. Feit is dat SHRUS moderner en praktischer is, bovendien is hun geluidsniveau veel lager dan dat van SHRUS.

De meest voorkomende is het kogelgewricht met constante snelheid. De homokineet brengt het koppel over van de aandrijfas naar de aangedreven as. De hoeksnelheid van koppeloverdracht is constant. Het is niet afhankelijk van de hellingshoek van de assen.

SHRUS, of zoals het in de volksmond "granaat" wordt genoemd, is een bolvormig lichaam waarin zich een clip bevindt. De ballen draaien met elkaar. Ze bewegen langs speciale groeven.

Hierdoor wordt het koppel, onder voorbehoud van een hoekverandering, gelijkmatig van de aandrijfas op de aangedreven as overgebracht. De separator houdt de ballen op hun plaats. "Grenade" is beschermd tegen de effecten van de externe omgeving "stofkap" - een beschermhoes.

Een voorwaarde voor de lange levensduur van homokineten is de aanwezigheid van smering daarin. En de aanwezigheid van smering wordt op zijn beurt verzekerd door de strakheid van het scharnier.

Afzonderlijk is het vermeldenswaard de veiligheid van homokineten. Als er een barst of geluid in de "granaat" wordt gehoord, moet deze onmiddellijk worden vervangen. Het besturen van een voertuig met een defecte homokineet is uiterst gevaarlijk. Met andere woorden, het wiel kan eraf vallen. De reden dat de cardanas onbruikbaar wordt, is in de meeste gevallen een verkeerde snelheidskeuze en een slecht wegdek.

Cardan-transmissiedoel en opstelling van het belangrijkste transmissiemechanisme

Terwijl we de structuur van auto's bestuderen, vinden wij, vrienden, voortdurend originele en interessante technische oplossingen, soms eenvoudig of ingenieus, en soms zo complex dat het bijna onmogelijk is voor een niet-specialist om ermee om te gaan.

In dit artikel zullen we proberen kennis te maken met het mechanisme dat een uiterst belangrijke functie vervult - de overdracht van rotatie van de versnellingsbak naar de as met aandrijfwielen. Dit apparaat heet -, cardantransmissie, waarvan we het doel en het apparaat moeten achterhalen.

Cardan: waarom is het nodig?

Dus, welke problemen kunnen zich voordoen als we koppel van de motor naar de wielen willen overbrengen? Op het eerste gezicht is de taak vrij eenvoudig, maar laten we eens nader kijken.

Feit is dat, in tegenstelling tot de motor en versnellingsbak, de wielen, samen met de vering, een bepaalde koers hebben, wat betekent dat het simpelweg onmogelijk is om deze knooppunten eenvoudig aan te sluiten.

Ingenieurs hebben dit probleem opgelost met een transmissie.

Het belangrijkste element van het mechanisme is de zogenaamde kruiskoppeling, de meest ingenieuze technische oplossing waarmee u en ik kunnen genieten van een autorit.

Het moet gezegd dat cardanen in verschillende delen van de machine worden gebruikt. In principe zijn ze natuurlijk te vinden in de transmissie, maar daarnaast heeft dit type transmissie te maken met het stuursysteem.

Scharnier: het belangrijkste geheim van de cardan

Daarom zullen we geen tijd verspillen aan onnodig praten en doorgaan naar de essentie van het probleem. De transmissie van een auto, van welk model dan ook, heeft een aantal standaardelementen, namelijk:

• lus,
• rijdende, gedreven en tussenliggende bruggen,
• ondersteunt,
• verbindingselementen en koppelingen.

De verschillen tussen deze mechanismen worden in de regel bepaald door het type kruiskoppeling. Er zijn dergelijke uitvoeringsopties:

• met een scharnier van ongelijke hoeksnelheden,
• met een gewricht met constante snelheid,
• met semi-cardan elastische verbinding.

Wanneer automobilisten het woord "cardan" uitspreken, bedoelen ze meestal de eerste optie. Het homokinetische mechanisme wordt meestal aangetroffen op voertuigen met achterwielaandrijving of vierwielaandrijving.

De werking van dit type cardanoverbrenging heeft een eigenschap, die ook een nadeel is. Feit is dat vanwege de ontwerpdetails van het scharnier een soepele overdracht van koppel onmogelijk is, maar het blijkt dat dit alleen cyclisch gebeurt: in één omwenteling blijft de aangedreven as twee keer achter en twee keer voor op de aandrijfas.

Deze nuance wordt gecompenseerd door de introductie van een ander van hetzelfde scharnier. De cardanaandrijving van dit type is eenvoudig, zoals alles ingenieus: de assen zijn verbonden door twee vorken die onder een hoek van 90 graden zijn geplaatst en met een kruis zijn bevestigd.

Meer geavanceerd zijn de opties met homokineten met gelijke hoeksnelheden, die overigens vaak homokineten worden genoemd; Deze naam heb je vast wel eens gehoord.

Cardantransmissie, waarvan we het doel en het apparaat in dit geval overwegen, heeft zijn eigen nuances. Hoewel het ontwerp complexer is, wordt dit ruimschoots gecompenseerd door een aantal voordelen. Zo roteren de assen van dit type ophanging bijvoorbeeld altijd gelijkmatig en kunnen ze een hoek vormen tot 35 graden. De nadelen van het mechanisme kunnen misschien een nogal gecompliceerd montageschema zijn.

De homokineet moet altijd worden afgedicht, omdat er een speciaal smeermiddel in zit. Drukverlaging veroorzaakt lekkage van dit smeermiddel en in dit geval wordt het scharnier snel onbruikbaar en breekt het. Homokineten zijn echter, met de juiste zorg en controle, duurzamer dan hun tegenhangers. Homokineten vind je op zowel voorwielaangedreven als vierwielaangedreven voertuigen.

Het ontwerp en de werking van een cardanaandrijving met een elastische semi-cardan heeft ook zijn eigen kenmerken, waardoor het trouwens niet kan worden gebruikt in moderne auto-ontwerpen.

De overdracht van rotatie tussen de twee assen vindt in dit geval plaats door de vervorming van het elastische element, zoals een speciaal ontworpen koppeling. Deze optie wordt als uiterst onbetrouwbaar beschouwd en wordt daarom momenteel niet gebruikt in de auto-industrie.

Welnu, vrienden, het doel en het ontwerp van de transmissie, evenals de variëteiten die we in dit artikel hebben onthuld, bleken een vrij eenvoudig mechanisme te zijn dat veel voordelen met zich meebrengt.

Stijf scharnier

Stijve gewrichtsgewrichten worden weergegeven door elastische semi-cardiale gewrichten. Dit is een mechanisme waarbij het koppel van de aandrijfas naar de aangedreven as, die een andere plaatsingshoek heeft, wordt bereikt door de vervorming van de verbinding die ze verbindt. De elastische schakel is gemaakt van rubber met eventuele versteviging.

Een voorbeeld van zo'n elastisch element is de Gibo-koppeling. Het ziet eruit als een zeshoekig element, waarop metalen coatings zijn gevulkaniseerd. De sleeve is voorgecomprimeerd. Dit ontwerp wordt gekenmerkt door een goede demping van torsietrillingen en structurele schokken. Maakt het scharnieren van staven met een divergentiehoek tot 8 graden en een staafbeweging tot 12 mm in beide richtingen mogelijk. De belangrijkste taak van een dergelijk mechanisme is om onnauwkeurigheden tijdens de installatie te compenseren.

De nadelen van het samenstel zijn onder meer meer geluid tijdens bedrijf, fabricageproblemen en een beperkte levensduur.

Bijlage a (informatieve) berekening van de kritische snelheid van de cardanas

Bijlage A (informatief)

Voor een cardanas met een stalen buis wordt de kritische snelheid n, min, berekend met de formule

(A.1)

waarbij D de buitendiameter van de pijp is, cm, d de binnendiameter van de pijp, cm;

L - de maximale afstand tussen de assen van de cardanasscharnieren, cm;

waarbij n de rotatiefrequentie van de cardanas in versnelling is (eigen frequentie van transversale trillingen van de as volgens de eerste vorm), overeenkomend met de maximumsnelheid van het voertuig, min

1 Deze berekening houdt geen rekening met de elasticiteit van de steunen.

2 Voor cardanoverbrengingen met een tussensteun wordt de waarde L genomen gelijk aan de afstand van de scharnieras tot de as van het lager van de tussensteun. De kritische snelheid van de as, gemaakt in de vorm van stuwkracht tussen de cardanverbindingen, wordt berekend op d gelijk aan nul. De kritische snelheid van de cardanas, bestaande uit een buis en een staaf, wordt berekend op basis van de gegeven waarde van de buislengte L cm, berekend met de formule

,(A.2) waarbij L de lengte van de schachtbuis is, cm; l is de lengte van de pijp ter vervanging van de asverbinding, cm De lengte van de pijp l ter vervanging van de asverbinding wordt berekend met de formule (A.3) waarbij l de lengte van de asverbinding is, cm; d is de diameter van de cardanasstang, cm De kritische rotatiefrequentie van de cardanas, rekening houdend met de elasticiteit van de steunen in de transmissie, wordt experimenteel ingesteld door de voertuigontwikkelaar. De rotatiefrequentie van de cardan in de transmissie, die overeenkomt met de maximaal mogelijke snelheid van het voertuig, mag niet hoger zijn dan 80% van de kritische frequentie, rekening houdend met de elasticiteit van de steunen.

Frequente storingen en hun eliminatie

Alle storingen kunnen worden onderverdeeld volgens de opkomende tekenen van falen:

1. Trillingen tijdens beweging - de lagers van het kruis of de hulzen zijn versleten, de balans van de as is verstoord;
2. Kloppen bij opstarten: groeven van splines zijn versleten, bevestigingsbouten zijn losgemaakt;
3. Olielekkage uit lagers - afdichtingen zijn versleten.

Om bovenstaande problemen op te lossen, worden de “cardans” gedemonteerd en de defecte onderdelen vervangen. Als er een onbalans is, moet de as dynamisch worden gebalanceerd.

Voor- en nadelen van SHRUS

Een van de voor de hand liggende voordelen van de homokineet is het feit dat er tijdens de transmissie met behulp van dit scharnier praktisch geen vermogensverlies is in vergelijking met andere vergelijkbare mechanismen, andere voordelen zijn het lage gewicht, de relatieve betrouwbaarheid en het gemak van vervanging in het geval van een afbreken.

De nadelen van homokineten zijn onder meer de aanwezigheid van een helmknop in het ontwerp, dat ook een container voor smering is. De homokineet bevindt zich op een plaats waar het bijna onmogelijk is om contact met vreemde voorwerpen te vermijden. De kofferbak kan bijvoorbeeld breken bij het rijden in een te diepe sleur, bij het raken van een obstakel, etc. In de regel merkt de autobezitter dit pas als er al vuil in de kofferbak is gekomen via een scheur in de kofferbak, waardoor ernstige slijtage. Als u zeker weet dat dit recentelijk is gebeurd, kunt u de homokineet verwijderen, doorspoelen, de hoes vervangen en met nieuw vet vullen. Als het probleem lang geleden is ontstaan, dan zal de homokineet zeker van tevoren kapot gaan.

Soorten scharnieren met gelijke hoeksnelheden

De ontwerpopties voor het kogelgewricht waren, hoewel ze de meest voorkomende waren in de personenauto-industrie, niet de enige die mogelijk waren.

Kogelgewricht

Statief homokineten hebben praktische toepassing gevonden voor personenauto's en lichte bedrijfsvoertuigen, waarbij roterende rollen met een bolvormig werkoppervlak de rol van kogels spelen.

SHRUS-statief

Voor vrachtwagens zijn nokkenlussen (beschuit) van het type "kanaal", bestaande uit twee noppen en twee gevormde schijven, wijdverbreid geworden. Vorken in dergelijke ontwerpen zijn vrij massief en zijn bestand tegen zware lasten (wat het gebruiksgebied verklaart).

Cam (koekje) SHRUS

Het is noodzakelijk om een ​​andere versie van de homokineet te vermelden - dubbele cardanverbindingen. Daarin wordt de ongelijkmatige overdracht van de hoeksnelheid van de eerste gimbal gecompenseerd door de tweede gimbal.

Dubbele kruiskoppeling met gelijke hoeksnelheden

Zoals hierboven vermeld, mag de hoek tussen de assen van de twee assen in dit geval niet groter zijn dan 20⁰ (anders treden er verhoogde belastingen en trillingen op), wat de reikwijdte van een dergelijk ontwerp voornamelijk voor wegenbouwmachines beperkt.

Interne en externe homokineten

Naast verschillen in ontwerp, worden CV-verbindingen, afhankelijk van de plaats van installatie, onderverdeeld in extern en intern.

De binnenste homokineet verbindt de versnellingsbak met de steekas en de buitenste homokineet verbindt de steekas met de wielnaaf. Samen met de cardanas vormen deze twee verbindingen de transmissie van het voertuig.

Het meest voorkomende type uitwendig gewricht is het kogelgewricht. De binnenste homokineet zorgt niet alleen voor een grote hoek tussen de assen, maar compenseert ook de beweging van de cardanas wanneer deze beweegt ten opzichte van de ophanging. Daarom wordt een statiefsamenstel vaak gebruikt als interne verbinding in personenauto's.

Een noodzakelijke voorwaarde voor de normale werking van het homokineet is de smering van de bewegende delen van het scharnier. De dichtheid van de werkruimte waarin het smeermiddel zich bevindt, wordt verzekerd door helmknoppen die voorkomen dat schurende deeltjes de werkoppervlakken binnendringen. Gezien de hoge belasting van onderdelen worden alleen soorten smeermiddelen gebruikt die speciaal voor dergelijke units zijn ontworpen.

Scharnier: het belangrijkste geheim van de cardan

Het is vrij duidelijk dat de cardantransmissie, het doel en de inrichting waarvan we vandaag overwegen, een uiterst belangrijke eenheid is.

Daarom zullen we geen tijd verspillen aan onnodig praten en doorgaan naar de essentie van het probleem. De transmissie van een auto, van welk model dan ook, heeft een aantal standaardelementen, namelijk:

• lus;
• aandrijf-, aangedreven en tussenassen;
• ondersteunt;
• verbindingselementen en koppelingen.

De verschillen tussen deze mechanismen worden in de regel bepaald door het type kruiskoppeling. Er zijn dergelijke uitvoeringsopties:

• met een scharnier van ongelijke hoeksnelheden;
• met een scharnier van gelijke hoeksnelheden;
• met semi-cardan elastische verbinding.

Wanneer automobilisten het woord "cardan" uitspreken, bedoelen ze meestal de eerste optie. Het homokinetische mechanisme wordt meestal aangetroffen op voertuigen met achterwielaandrijving of vierwielaandrijving.

De werking van dit type cardanoverbrenging heeft een eigenschap, die ook een nadeel is. Feit is dat vanwege de ontwerpdetails van het scharnier een soepele overdracht van koppel onmogelijk is, maar het blijkt dat dit alleen cyclisch gebeurt: in één omwenteling blijft de aangedreven as twee keer achter en twee keer voor op de aandrijfas.

Deze nuance wordt gecompenseerd door de introductie van een ander van hetzelfde scharnier. De cardanaandrijving van dit type is eenvoudig, zoals alles ingenieus: de assen zijn verbonden door twee vorken die onder een hoek van 90 graden zijn geplaatst en met een kruis zijn bevestigd.

Meer geavanceerd zijn de opties met homokineten met gelijke hoeksnelheden, die overigens vaak homokineten worden genoemd; Deze naam heb je vast wel eens gehoord.

Cardantransmissie, waarvan we het doel en het apparaat in dit geval overwegen, heeft zijn eigen nuances. Hoewel het ontwerp complexer is, wordt dit ruimschoots gecompenseerd door een aantal voordelen. Zo roteren de assen van dit type ophanging bijvoorbeeld altijd gelijkmatig en kunnen ze een hoek vormen tot 35 graden. De nadelen van het mechanisme kunnen misschien een nogal gecompliceerd montageschema zijn.

De homokineet moet altijd worden afgedicht, omdat er een speciaal smeermiddel in zit. Drukverlaging veroorzaakt lekkage van dit smeermiddel en in dit geval wordt het scharnier snel onbruikbaar en breekt het. Homokineten zijn echter, met de juiste zorg en controle, duurzamer dan hun tegenhangers. Homokineten vind je op zowel voorwielaangedreven als vierwielaangedreven voertuigen.

Het ontwerp en de werking van een cardanaandrijving met een elastische semi-cardan heeft ook zijn eigen kenmerken, waardoor het trouwens niet kan worden gebruikt in moderne auto-ontwerpen.

De overdracht van rotatie tussen de twee assen vindt in dit geval plaats door de vervorming van het elastische element, zoals een speciaal ontworpen koppeling. Deze optie wordt als uiterst onbetrouwbaar beschouwd en wordt daarom momenteel niet gebruikt in de auto-industrie.

Welnu, vrienden, het doel en het ontwerp van de transmissie, evenals de variëteiten die we in dit artikel hebben onthuld, bleken een vrij eenvoudig mechanisme te zijn dat veel voordelen met zich meebrengt.

In de volgende post zullen we het hebben over iets dat even nuttig is. Welke van? Schrijf je in voor de nieuwsbrief en kom er zeker achter!

Cardanoverbrenging met semi-cardan elastische verbinding

Een elastische semi-cardanverbinding vergemakkelijkt de overdracht van koppel tussen assen die zich onder een kleine hoek bevinden. Dit komt door de vervorming van de elastische binding.

Een voorbeeld is de Guibo flexibele koppeling. Dit is een zeshoekig samengedrukt elastisch element. De flenzen van de aandrijf- en aangedreven assen zijn eraan bevestigd en het koppel wordt overgedragen.

Fotoreportage over de demontage en installatie van constante snelheidskoppelingen op de VAZ 2110-2112

Allereerst, als de auto nog op de grond staat, is het noodzakelijk om de beschermkap van de naafmoer los te wrikken en te verwijderen. Draai vervolgens met een krachtige hendel en een 32 kop de naafmoer los, maar niet helemaal:

Daarna schroeven we alle bouten op het wiel los en verwijderen we het, nadat we eerder de voorkant van de auto met een krik hadden opgetild. Draai daarna ten slotte de naafmoer los en verwijder de ring.

Vervolgens draaien we de twee schroeven los waarmee het kogelgewricht van onderaf vastzit:

Daarna kunt u de fusee opzij kantelen en een uiteinde van de homokineet uit de naaf halen:

Als het nodig is om de buitenste homokineet te vervangen, kan deze al met een hamer uit de as worden geslagen, maar dit moet voorzichtig gebeuren om niets te beschadigen. En de ideale optie is natuurlijk de volledige verwijdering van de unit

Om dit te doen, moet u met behulp van een beugel de binnenste homokineet loswrikken en loskoppelen van de versnellingsbak:

Hierdoor is het mogelijk om de homokineet van de VAZ 2110 versnellingsbak volledig te verwijderen en de transmissie naar buiten te verwijderen. Vervolgens ontkoppelen we met een bankschroef en een hamer alle benodigde homokineten, zowel inwendig als uitwendig.

Let goed op de staat van de helmknoppen. Als ze beschadigd zijn, moeten ze worden vervangen door nieuwe.

De installatie wordt in omgekeerde volgorde uitgevoerd en in dezelfde video die aan het begin van het artikel werd gepresenteerd, is alles perfect zichtbaar. Het is ook de moeite waard om de kosten van nieuwe onderdelen te vermelden. De prijs van een externe homokineet op een VAZ 2110 kan dus 900 tot 1500 roebel zijn. Voor een stagiair moet je 1200 tot 2000 roebel betalen.

In de jaren 80 van de vorige eeuw begon een belangrijke fase in de massaproductie van personenauto's - de overgang van het klassieke ontwerp met een cardanas en achteras naar voorwielaandrijving. Voorwielaandrijving met MacPherson-veerpoten is een eenvoudig en betrouwbaar systeem gebleken met een aantal voordelen:

• verbeterde handling en crosscountry-capaciteiten vanwege het gewicht van de voorkant van de auto;
• stabiele richtingsstabiliteit van de machine, vooral op gladde oppervlakken;
• toename van het bruikbare oppervlak van de cabine door de compacte afmetingen van de motorruimte en het ontbreken van een cardanas;
• lager voertuiggewicht door het ontbreken van een versnellingsbak en achterwielaandrijfelementen;
• het verhogen van de veiligheid van de constructie en het vergroten van de afmetingen van de kofferbak door de installatie van een brandstoftank onder de achterbank.

Om de rotatie over te brengen op de aandrijfwielen, zijn echter een aantal kwetsbare onderdelen en samenstellingen in het ontwerp geïntroduceerd. Het belangrijkste zwaarbelaste transmissie-element op voertuigen met voorwielaandrijving zijn homokineten (CV-gewrichten).

Belangrijkste storingen, hun tekenen

Het meest duurzame mechanisme in het ontwerp is de as zelf. Het is gegoten uit een duurzame legering die bestand is tegen extreme belastingen. Daarom zul je heel hard moeten proberen om het te beschadigen. In de regel gaat het om mechanische schade bij een ongeval.

Over het algemeen kunnen de belangrijkste fouten worden onderverdeeld in verschillende typen:

1. Trillingen: Bij het starten of rijden kunnen sterke of zwakke trillingen optreden. Dit is het eerste teken van schade aan de spinlagers. Het probleem kan ook wijzen op een onjuiste uitbalancering van de as, dit gebeurt na mechanische schade.
2. Kloppen - Een kenmerkende klop bij het verplaatsen van één plaats betekent dat de bevestigingsbouten of spiebanen versleten zijn. In dit geval kunt u het beste direct contact opnemen met het servicestation om de integriteit van de verbinding te controleren.
3. Olielek: U kunt kleine oliedruppels aantreffen in gebieden waar lagers en afdichtingen zich bevinden.
4. Piept - kan verschijnen op het moment dat u het gaspedaal indrukt. In de meeste gevallen kunnen piepen worden geassocieerd met scharnierfalen. Bij het verschijnen van corrosie kunnen de kruisen vast komen te zitten en de lagers beschadigen.
5. Defect van het beweegbare lager - u kunt het probleem bepalen aan de hand van het karakteristieke kraken in het gebied van het bewegende deel van de as. Tijdens normaal gebruik mag het mechanisme geen geluid maken, alle bewegingen zijn soepel. Als u een scheur hoort, is het lager waarschijnlijk defect. Het probleem wordt alleen opgelost door de volledige vervanging van het defecte onderdeel.

In zeldzame gevallen waar mechanische schade aan de hoofdas optreedt, kan een onjuiste geometrie ernstige trillingen veroorzaken. Sommige vakmensen raden aan om de geometrie van de buis handmatig te corrigeren, maar dit is de verkeerde beslissing, wat kan leiden tot snelle slijtage van de hele constructie. De beste oplossing is om de beschadigde elementen volledig te vervangen.

SHRUS crunches - hoe bepaal je welke en wat te doen?

Hallo beste automobilisten! Een autoliefhebber kan alleen als een echte persoon worden beschouwd als hij zich echt zorgen maakt over de staat van de onderdelen en samenstellingen van de auto, en elke nieuwe klop, kraak en andere tekenen van autopech achtervolgen hem.

Autorijden is alleen comfortabel te noemen als alle elementen in goede staat verkeren.

Elk onderdeel, vooral werkend onder belasting en met wrijving zoals een homokineet, heeft echter zijn eigen levensduur.

Vroeg of laat verslijt het materiaal, verliest het zijn eigenschappen, wat leidt tot uitval van het onderdeel. Dit is objectief. En de "hint" van de naderende storing van het onderdeel zelf moet serieus worden genomen. Het is beter om niet te wachten tot de auto stopt tijdens een lange reis, maar om onmiddellijk te beginnen met het oplossen van problemen en het oplossen van problemen.

Eigenaren van voertuigen met voorwielaandrijving kennen zo'n onaangenaam fenomeen als het piepen van de homokineet. Aangezien de voorwielophanging van een auto, naast zijn hoofdfuncties, ook moet zorgen voor de overdracht van rotatie van de differentiëlen naar de aandrijfwielen, is deze uitgerust met unieke apparaten - homokineten, die kort klinken als een "homogewricht ".

Dit detail is erg belangrijk en vrij complex qua ontwerp, dus het is duur en vereist meer aandacht. Als de homokineet kraakt, is het zonder aarzelen noodzakelijk om de auto te repareren en te vervangen.

Waarom kraakt de SHRUS?

Ervaren chauffeurs kunnen op het gehoor de locatie van een autopech bepalen. Dergelijke vaardigheden worden in de loop van de tijd verworven, maar de afkorting van de GC kan nooit worden verward.

Om de aard van dit karakteristieke geluid te begrijpen, moeten we onthouden hoe de homokineet werkt. De taak van het homokineet is om de rotatie van de ene as naar de andere over te brengen, afhankelijk van een continue verandering in de hoek ertussen.

Deze eigenschap is te wijten aan de noodzaak om niet alleen het aandrijfwiel te draaien, maar ook om het de mogelijkheid te geven om te roteren en op en neer te bewegen op een veer.

Het homokineet bestaat uit de volgende hoofdelementen:

• het buitenlichaam is komvormig met zes halfronde groeven aan de binnenkant en een halve as aan de buitenkant;
• binnenkooi in de vorm van een bolvormige vuist, evenals met zes sleuven en een gegroefde halve asverbinding;
• er zijn 6 ballen tussen de binnenwanden van de container en de kooi in de separator.

Alle elementen zijn zo nauwkeurig gemaakt dat ze geen speling hebben tijdens de montage. De clip door de ballen brengt de kracht over op het lichaam en roteert het, en door de beweging van de ballen langs de groeven kun je de hoek tussen de halve assen veranderen.

Na verloop van tijd wordt er werk gevormd op het contactpunt van de ballen met andere elementen, er verschijnt een reactie. De vrije beweging van de balletjes (rollen) zorgt voor een geluid dat erg lijkt op kraken.

Aangezien er op elk wiel twee homokineten zijn geïnstalleerd, wordt het bij alarmerende symptomen moeilijk te begrijpen welke homokineet kraakt: inwendig of uitwendig, rechts of links.

Soorten scharnierende verbindingen

Er zijn verschillende soorten lussen. De classificatie van dit mechanische element kan worden uitgevoerd op basis van het aantal gecombineerde structurele elementen:

• Gemakkelijk. Verbind een of twee elementen.
• Moeilijk. Combineer drie of meer items.

Bovendien kunnen scharnieren beweegbaar en vast zijn:

• Gerenoveerd. Aansluitpunt is vast. De staaf draait om een ​​as.
• Mobiel. Zowel de as als het bevestigingspunt draaien.

Maar de grootste classificatie van deze mechanische elementen ligt in de manier waarop de structurele elementen bewegen. Deze classificatie verdeelt ze in scharnieren:

• Cilindrisch. De beweging van twee elementen vindt plaats ten opzichte van een gemeenschappelijke as.
• Bal. Beweging vindt plaats rond een gemeenschappelijk punt.
• Kardan. Zo'n complex mechanisme omvat verschillende elementen. Verschillende lussen worden op een gemeenschappelijk kruis geplaatst. Die op hun beurt weer verbonden zijn met andere elementen van het mechanisme.
• SHRUS. Een complex mechanisme dat bijdraagt ​​aan de overdracht van tractie en roterende bewegingen uitvoert.
• duurde. Vaak gebruikt in moderne mechanismen. Het heeft een halfrond ontwerp. Scharnierelementen bevinden zich onder verschillende hoeken. De overdracht van koppel vindt plaats door de vervorming van de link. Om dit te doen, is het gemaakt van duurzaam rubber. Een materiaal met schokabsorberende eigenschappen stelt je in staat om met zo'n holistisch ontwerp te werken.

Controle van de staat van de schroefas

Het is noodzakelijk om de cardan te controleren in de volgende gevallen:

• extra ruis verschijnt tijdens het overklokken;
• er was een olielek bij het controlepunt;
• kloppen bij schakelen
• bij snelheid worden er meer trillingen doorgegeven aan de carrosserie.

Diagnostiek moet worden uitgevoerd door de auto op een lift te tillen of met behulp van krikken (voor informatie over het kiezen van de gewenste wijziging, zie een apart artikel). Het is belangrijk dat de aandrijfwielen vrij kunnen draaien.

Hier zijn de knooppunten om te controleren.

• fixatie. De verbindingen tussen de tussensteun en de flens moeten worden aangedraaid met een schroef met een borgring. Anders zal de moer losraken, waardoor overmatige speling en trillingen ontstaan.
• Elastische koppeling. Mislukt vaak, omdat het rubberen onderdeel axiale, radiale en hoekverplaatsingen van de te verbinden onderdelen compenseert. U kunt de storing controleren door de centrale as langzaam te draaien (in de draairichting en vice versa). Het rubberen gedeelte van de koppeling mag niet gebroken zijn; er mag geen speling zijn op de plaats waar de bouten worden bevestigd.
• Uitschuifbare vork Door de natuurlijke slijtage van de spieverbinding ontstaat er vrije zijwaartse beweging in dit geheel. Als u probeert de as en koppeling in de tegenovergestelde richting te draaien en er is een kleine speling tussen de vork en de as, dan moet dit geheel worden vervangen.
• Een vergelijkbare procedure wordt uitgevoerd met lussen. Tussen de uitsteeksels van de vorken wordt een grote schroevendraaier gestoken. Het speelt de rol van een hefboom waarmee ze de as in de ene of de andere richting proberen te draaien. Als er speling wordt waargenomen tijdens de schommel, moet de spin worden vervangen.
• Ophanging lager. De bruikbaarheid kan worden gecontroleerd door de as vooraan met de ene hand en achter met de andere hand vast te houden en in verschillende richtingen te schudden. In dit geval moet de tussensteun stevig worden vastgezet. Als er speling merkbaar is in het lager, dan is het probleem opgelost door het te vervangen.
• Evenwicht. Uitgevoerd als de diagnostiek geen storingen aan het licht bracht. Deze procedure wordt uitgevoerd op een speciale standaard.

Vooruitzichten voor de ontwikkeling van het cardantransmissiesysteem

De klassieke SHNUS heeft enkele technologische nadelen. De rotatiesnelheid van zijn assen verandert tijdens het bewegingsproces. In dit geval kan de aangedreven as versnellen en vertragen met dezelfde snelheid als de aandrijfas. Dit leidt tot versnelde slijtage van het mechanisme en zorgt ook voor een extra belasting van de achteras. Daarnaast gaat de werking van het scharnier gepaard met trillingen. Het doel van de aandrijflijn kan worden uitgevoerd door een brug die is uitgerust met homokineten (voor en achter). Soortgelijke systemen worden tegenwoordig al in sommige SUV's gebruikt. Ook kan de homokineet worden uitgerust met een cardan van een VAZ-2107-auto en andere "klassiekers". Reparatiesets zijn te koop.

Door het gebruik van een homokineet kunt u de tekortkomingen elimineren die inherent zijn aan het klassieke kruis. De rotatiesnelheid van de as wordt gelijk gemaakt, de trilling verdwijnt, de CV hoeft na reparatie niet te worden uitgebalanceerd, de koppeloverdrachtshoek wordt vergroot tot 17.

Waar is wartel van toepassing?

De reikwijdte van dergelijke structuren hangt af van hun type. In de praktijk hangt het gebruik van een of ander scharnier af van de vrijheidsgraad (aantal onafhankelijke parameters). Complexe systemen hebben drie van dergelijke parameters voor rotatie en drie voor beweging. Hoe hoger deze scharnierwaarde, hoe meer mogelijkheden u in gebruik heeft.

Eenvoudige cilindrische scharnieren zijn heel gebruikelijk in het dagelijks leven. Dit type verbinding van structurele elementen is inherent aan scharen, tangen, mixers en andere bovengenoemde deuren hebben ook dit element in hun ontwerp.

Het kogelgewricht is goed vertegenwoordigd in de auto-industrie en andere gebieden waar het nodig is om kracht van de ene as naar verschillende apparaten over te brengen.

Cardanassen hebben dezelfde reikwijdte als het vorige ontwerp. Ze worden gebruikt wanneer het nodig is om krachten over te dragen tussen elementen die een hoek met elkaar vormen.

Homokineten zijn een integraal onderdeel van voertuigen met voorwielaandrijving.

Smeermiddelen die worden gebruikt voor draaikoppelingen

• Op lithiumbasis. Betrouwbare dikke vetten met hoge retentie-eigenschappen. Verminder de belasting van knoopverbindingen tot tien keer. Het neutraliseert stof en is compatibel met bijna alle schoenmaterialen van hars. Het nadeel is dat ze een slechte corrosiebescherming hebben en sommige kunststoffen zullen aantasten.
• Op basis van molybdeendisulfide. Smeermiddelen met een lange levensduur tot honderdduizend kilometer. Uitstekende smerende en corrosiewerende eigenschappen. Vernietigt plastic niet. Het nadeel is dat bij het binnendringen van vocht het smeermiddel zijn eigenschappen verliest.
• Op basis van barium. Goede smeermiddelen met de voordelen van lithiummolybdeendisulfide. Ze zijn ook niet bang voor vocht. Het nadeel is de vernietiging bij lage temperaturen en de hoge prijs.

Bijlage b (referentie)berekening van de cardanas-onbalans

Bijlage B (informatief)

En interessanter: fotokenmerken van de geschiedenis van de UAZ-469-auto

B.1 De onbalans van de cardanas is afhankelijk van de massa, de speling van de scharnieren en het mechanisme voor het veranderen van de lengte.

B.2 Onbalans D, g cm, in de doorsnede van de transmissiesteun wordt berekend met de formules: - voor een as zonder een mechanisme voor het veranderen van de lengte

(blz.1)

– voor een as met een mechanisme voor het veranderen van de lengte

(B.2) waarbij m de massa van de cardanas per steunpunt is, g; e is de totale verplaatsing van de asas, als gevolg van axiale spelingen in het scharnier tussen de uiteinden van het kruis en de onderkanten van de lagers en de radiale speling in de kruiskop-kruiskopverbinding, cm; e is de verplaatsing van de as van de as als gevolg van openingen in het mechanisme voor het veranderen van de lengte, cm De massa m wordt bepaald door te wegen op de weegschaal die onder elke steun van de horizontale as is geplaatst. De totale verplaatsing van de e-as, cm, wordt berekend met de formule (B.3)

waarbij H de axiale speling is in het scharnier tussen de uiteinden van het kruis en de onderkant van de lagers, cm;

D is de binnendiameter van het lager langs de naalden, cm; D is de diameter van de dwarshals, cm Asverschuiving e, cm, voor een beweegbare spieverbinding gecentreerd op de buiten- of binnendiameter, e wordt berekend met de formule

(B.4) waarbij D de diameter is van het slobgat van de huls, cm; D is de diameter van de spiebaan, zie Opmerking: voor een cardanas zonder lengtewisselmechanisme, e=0. De minimale of maximale onbalans D wordt berekend rekening houdend met het tolerantieveld van de cardanaskoppelingselementen.

Cardan: waarom is het nodig?

Dus, welke problemen kunnen zich voordoen als we koppel van de motor naar de wielen willen overbrengen? Op het eerste gezicht is de taak vrij eenvoudig, maar laten we eens nader kijken. Feit is dat, in tegenstelling tot de motor en versnellingsbak, de wielen, samen met de vering, een bepaalde veerweg hebben, wat betekent dat het simpelweg onmogelijk is om deze knooppunten eenvoudig aan te sluiten. Ingenieurs hebben dit probleem opgelost met een transmissie.

Hiermee kunt u rotatie van het ene knooppunt naar het andere overbrengen, die zich onder verschillende hoeken bevindt, en om al hun onderlinge fluctuaties in evenwicht te brengen zonder het uitgezonden vermogen in gevaar te brengen. Dit is het doel van de overdracht.

Het belangrijkste element van het mechanisme is de zogenaamde kruiskoppeling, de meest ingenieuze technische oplossing waarmee u en ik kunnen genieten van een autorit.

Het moet gezegd dat cardanen in verschillende delen van de machine worden gebruikt. In principe zijn ze natuurlijk te vinden in de transmissie, maar daarnaast heeft dit type transmissie te maken met het stuursysteem.