Kaj je kardanska gred: ključne značilnosti

Vsak lastnik avtomobila s pogonom na vsa štiri ali zadnja kolesa se prej ali slej sooči z okvaro pogonske gredi. Ta element menjalnika je v močnem stresu, zato ga je treba pogosto vzdrževati.

Razmislite, v čem je posebnost dela tega dela, v katerih vozliščih se uporablja kardan, kako je urejen, kakšne so okvare in kako ga vzdrževati?

Kaj je pogonska gred

Kardan je mehanizem, ki prenaša vrtenje iz menjalnika na menjalnik zadnje osi. Naloga je zapletena zaradi dejstva, da se ta dva mehanizma nahajata v različnih ravninah med seboj. Vsi modeli avtomobilov z zadnjimi kolesi so opremljeni s kardanskimi gredmi.

Kardan menjalnika je nameščen vzdolž izpušnega sistema vozila in je videti kot dolg žarek, ki se razteza od menjalnika do zadnje osi. Opremljen je z vsaj dvema križno oblikovanima spojema (po en na vsaki strani) in v vozliščih z rahlim odmikom osi - enim.

Podoben menjalnik se uporablja tudi v avtomobilskem krmilnem sistemu. Šarnir povezuje volanski drog z izravnanim krmilnim mehanizmom.

V kmetijski mehanizaciji se takšna naprava uporablja za priključitev dodatne opreme na gred za odvajanje moči traktorja.

Iz zgodovine nastanka in uporabe kardana

Kot ve večina avtomobilistov, so samo gredi s pogonom na zadnji in na vsa kolesa. Za vozila s pogonom na sprednja kolesa ta del menjalnika preprosto ni potreben. V tem primeru se navor prenaša neposredno iz menjalnika na sprednja kolesa. Za to ima menjalnik glavno prestavo, pa tudi diferencial (o tem, zakaj je potreben v avtomobilu in kako deluje, obstaja ločen podroben pregled).

Prvič je svet o principu kardanskega prenosa spoznal italijanski matematik, inženir in zdravnik Girolamo Cardano v 16. stoletju. Naprava, poimenovana po njem, je začela uporabljati konec 19. stoletja. Eden prvih razvijalcev avtomobilov, ki je izkoristil to tehnologijo, je bil Louis Renault.

Renault avtomobili, opremljeni s kardanskim pogonom, so dobili učinkovitejši menjalnik. Odpravil je padce navora pri prenosu na zadnja kolesa, ko je vozilo prišlo na nestabilno cesto. Zahvaljujoč tej spremembi so menjalniki avtomobilov med vožnjo postali mehkejši (brez sunkov).

V desetletjih modernizacije vozil je načelo kardanskega menjalnika ostalo nedotaknjeno. Kar zadeva zasnovo takega menjalnika, se lahko glede na model avtomobila zelo razlikuje od sorodnih kolegov.

Naprava pogonske gredi

Kardanski mehanizem vključuje naslednje elemente.

1. Osrednji jašek. Izdelana je iz votle jeklene cevi. Praznina je potrebna za lažjo gradnjo. Na eni strani cevi so notranji ali zunanji zatiči. Namestiti morajo drsne vilice. Na drugi strani cevi so privarjene tečajne vilice.

2. Vmesna gred. V večdelnih kardanskih modifikacijah se uporablja eden ali več teh elementov. Nameščeni so na avtomobilih s pogonom na zadnja kolesa, da se odpravijo tresljaji, ki nastanejo, ko se dolga cev vrti pri visokih hitrostih. Na obeh straneh so pritrjene pritrjene vilice na tečajih. V športnih avtomobilih so nameščeni enojni odseki.

3. Prečnik. To je tečajni element z ušesi, znotraj katerega je igelni ležaj. Del je nameščen v vilice vilic. Vrti vrtenje z pogonskih vilic na gnane vilice. Poleg tega zagotavljajo neovirano vrtenje dveh gredi, katerih nagibni kot ne presega 20 stopinj. V primeru večje razlike namestite drug vmesni del.

4. Viseči ležaj. Nameščen je v dodatnem odsečnem nosilcu. Ta del fiksira in stabilizira vrtenje vmesne gredi. Število teh ležajev je enako številu vmesnih odsekov.

5. Drsne vilice. Vstavi se v sredinsko gred. Ko se avto premika, se razdalja med osjo in menjalnikom zaradi delovanja blažilnikov nenehno spreminja. Če tesno pritrdite cev, boste morali pri prvem udarcu spremeniti nekaj vozlišča (tisto, ki bo najšibkejše). To je lahko zlom na nosilcu gredi ali okvara delov mostu. Drsne vilice so z režami. Odvisno od modifikacije se vstavi v osrednjo gred (znotraj nje so narejeni ustrezni utori) ali pa se postavi na vrh cevi. Za zavrtje tečaja so potrebni reži in utori.

6. Tečajne vilice. Osrednjo gred povezujejo z vmesno gredjo. Prirobnična vilica ima podobno obliko, le da je nameščena na mestu pritrditve celotnega mehanizma na sprednji del menjalnika in od zadaj na osni menjalnik.

7. Elastična sklopka. Ta podrobnost ublaži sunke na kardanu, ko je med vožnjo premaknjen. Nameščen je med prirobnico izhodne gredi škatle in vilico-prirobnico osrednje gredi kardanskega zgloba.

Kakšno funkcijo opravlja?

Glavna naloga tega mehanizma je prenos rotacijskih gibanj na osi, ki se nahajajo v različnih ravninah. Menjalnik je nameščen višje od zadnje osi vozila. Če namestite raven žarek, se bo zaradi premika osi bodisi sam zlomil bodisi zlomil vozlišča škatle in mostu.

Drugi razlog, zakaj je ta naprava potrebna, je gibljivost zadnje osi stroja. Nameščen je na blažilnike, ki se med vožnjo premikajo gor in dol. Razdalja med škatlo in zadnjim menjalnikom se nenehno spreminja. Drsne vilice kompenzirajo taka nihanja brez izgube navora.

Vrste kardanskih prenosov

V bistvu večina voznikov koncept kardanskega menjalnika povezuje z delovanjem menjalnika avtomobilov z zadnjim pogonom. Dejansko se uporablja ne samo v tem vozlišču. Krmilni sistem in nekateri drugi mehanizmi, ki se na različne kote povezujejo s sosednjimi, delujejo po podobnem principu.

Obstajajo 4 vrste zobnikov:

1. asinhroni;
2. sinhrono;
3. polkardan prilagodljiv;
4. polkardanny tog.

Najbolj znana vrsta kardanskega prenosa je asinhrona. Glavna aplikacija je v prenosu. Imenuje se tudi prenos z neenakomernim tečajem kotne hitrosti. Tak mehanizem je sestavljen iz dveh vilic, ki sta povezani s križem pod pravim kotom. Konice igelnih ležajev omogočajo, da prečka gladko drsi, da ustreza položaju samih rogljev vilic.

Ta tečaj ima eno značilnost. Oddaja neenakomeren odčitek navora. To pomeni, da se hitrost vrtenja povezanih gredi občasno razlikuje (za popoln vrtljaj sekundarna gred prehiteva in dvakrat zaostaja za glavno). Za kompenzacijo te razlike se uporablja drug spoj (na nasprotni strani cevi).

Kako deluje asinhroni prenos, je prikazano v videoposnetku:

Delovanje gredi propelerja. Delovna gred propelerja.

Sinhroni prenos je opremljen s spojnikom s konstantno hitrostjo. Lastniki vozil s pogonom na sprednja kolesa to napravo poznajo. Spoj s konstantno hitrostjo povezuje diferencial z pesto prednjega kolesa... Včasih so opremljeni s menjalniki dražjih avtomobilov s štirikolesnim pogonom. V primerjavi s prejšnjim tipom je sinhroni prenos manj glasen, vendar dražji za vzdrževanje. CV zgib zagotavlja enako hitrost vrtenja dveh gredi s kotom nagiba do 20 stopinj.

Prilagodljiv polkardanski zobnik je zasnovan za vrtenje dveh gredi, katerih nagibni kot ne presega 12 stopinj.

V sodobni avtomobilski industriji se togi polkardanski pogoni redko uporabljajo. V njem tečaj prenaša navor, ko je kot nagiba gredi premaknjen do dva odstotka.

Obstaja tudi zaprta in odprta vrsta kardanskega prenosa. Razlikujejo se po tem, da so kardani prve vrste nameščeni v cevi in ​​so pogosto sestavljeni iz enega tečaja (uporablja se pri tovornjakih)

Preverjanje stanja gredi propelerja

Kardan je treba preveriti v naslednjih primerih:

• med overclockingom se pojavi dodaten hrup;
• v bližini kontrolne točke je puščalo olje;
• trkanje pri vklopu prestave;
• pri hitrosti se poveča telo, ki se prenaša v telo.

Diagnostiko je treba izvesti tako, da dvignete vozilo na dvigalo ali uporabite dvigalke (kako izbrati primerno spremembo, glejte ločen članek). Pomembno je, da se pogonska kolesa lahko prosto vrtijo.

Tu so vozlišča, ki jih je treba preveriti.

• Pritrditev. Vmesne oporne in prirobnične povezave je treba zategniti s sornikom podložke. V nasprotnem primeru se matica sprosti, kar povzroči zračnost in prekomerne vibracije.
• Elastična sklopka. Pogosto ne uspe, saj gumijasti del kompenzira osne, radialne in kotne premike delov, ki jih je treba spojiti. Napako lahko preverite s počasnim obračanjem osrednje gredi (v smeri vrtenja in obratno). Na mestu pritrditve vijaka gumijasti del sklopke ne sme biti strgan ali prost.
• Drsne vilice. Prosti bočni hod v tej enoti se pojavi zaradi naravne obrabe zglobne povezave. Če poskušate gred in sklopko obrniti v nasprotno smer in je med vilicami in gredjo rahlo zračnost, je treba to enoto zamenjati.
• Podoben postopek se izvede s tečaji. Med očesi vilic je vstavljen velik izvijač. Igra vlogo vzvoda, s katerim poskušajo gred obrniti v eno ali drugo smer. Če med zibanjem opazimo zračnost, je treba križ zamenjati.
• Vzmeteni ležaj. Njegovo uporabnost lahko preverimo tako, da z eno roko vzamemo gred pred seboj, z drugo pa jo stresemo v različne smeri. V tem primeru mora biti vmesna podpora trdno pritrjena. Če je v ležaju opazna zračnost, potem je težava rešena z zamenjavo.
• Izravnava. Izvede se, če diagnostika ni pokazala nobenih napak. Ta postopek se izvaja na posebnem stojalu.

Tu je še en video, ki prikazuje, kako preveriti gimbal:

Sumljivi zvoki v območju kardanskega predela, vibracije itd.

Storitev kardanske gredi

V skladu s priporočili proizvajalcev se servisiranje kardanov izvaja po 5 tisoč prevoženih kilometrih. V tem primeru je treba preveriti elastično sklopko in križce. Po potrebi obrabljene dele zamenjajte z novimi. Zatiči drsnih vilic so podmazani.

Če ima stroj kardan z uporabnimi prečkami, jih je treba tudi namazati. Takšna sprememba je določena s prisotnostjo mastne pištole v kardanskih prečkah (luknja za priklop oljne brizge).

Okvare gredi propelerja

Ker je ta mehanizem v stalnem gibanju in ima velike obremenitve, so okvare z njim zelo pogoste. Tu so najpogostejši.

• Na kardanski gredi se je pojavilo olje. Pozorni morate biti na tesnila olja menjalnika. Zaradi običajne obrabe jih je treba redno zamenjati. Elastična tesnila sčasoma izgubijo lastnosti in med gredjo in nadevom se pojavijo majhne reže. Če se na območju drsnih vilic pojavi puščanje, preverite stanje zglobov. Če imajo hrapavost, je treba vtikač zamenjati.

• Udari med obremenitvami kardanske gredi so posledica zračnosti v sklepih. Če se na križih ali v ležaju nosilca vzmetenja pojavi prosti hod, se ti deli zamenjajo z novimi. Zaradi popuščanja vijačne povezave lahko pride do tresljajev. V primeru pogostih pojavov takšnih težav preverite, ali je med matico in nosilcem nameščen pridelovalec. Ta podložka preprečuje, da bi se matica sprostila ob stalnih vibracijah.

• S pritiskom na stopalko za plin zaškripi. Preverite tečaje. Zaradi stalnega stika z vlago in umazanijo lahko prečka odpove. Če zanemarimo škripanje, se križ zagozdi in tečaj se zlomi.

• Najpogostejša okvara pogonske gredi so vibracije. Toda preden začnete popravljati mehanizem, morate najprej preveriti podvozje. Neuravnoteženo uravnoteženje koles vodi tudi do vibracij pri visokih hitrostih. Če ta učinek izgine pri prestavljanju v drugo prestavo, potem kardan nima nič skupnega. Tu so razlogi za vibracije v kardanu:
  • okvarjeni izravnalni obroči (korozija ali lom);
  • uničenje križev;
  • poškodba osrednje ali vmesne gredi (deformacija cevi vodi do neravnovesja mehanizma);
  • nepravilno sestavljeni deli mehanizma.
• Zvonjenje v cevi. Za zavojnim spojem znotraj cevi je pokrov, ki preprečuje vdor maščob v jašek. Za pritrditev loma se cev razreže, pokrov je privarjen na mestu, nato je gred privarjena. Če se po postopku pojavi zvonjenje drugačne narave (kot da je v votlini jaška kamen), to pomeni, da je po varjenju v njem ostal velik obseg. Prekinitev nosilne podpore lahko privede do zvonjenja. V tem primeru težavo odpravimo z namestitvijo novega kardana.
• Zvok brušenja pri vključeni prestavi. Pojavi se ob stiku z ohišjem avtomobila ali izpušnim sistemom.
• Zvonjenje samega kardana se lahko pojavi zaradi okvare pritrditve reflektorja blata (če obstaja). Nameščen je na vmesnem nosilcu za zaščito ležaja pred vodo in umazanijo. Če visi, je dovolj, da ga varimo naprej.

Uhajanje olja

Za mazanje spojev se uporablja posebna mast. Običajno se za CV-spoje, igelne ležaje, zglobne spoje uporablja posamezna mast, ki ima zahtevane lastnosti.

Da umazanija ne pride v votlino drgnjenja ali vrtečih se elementov, so zaščiteni z prašniki, pa tudi z oljnimi tesnili. Toda pri delih, ki se nahajajo pod dnom avtomobila, je ta zaščita le začasna. Razlog je v tem, da so zaščitni pokrovi nenehno v območju aktivnega agresivnega delovanja vlage, prahu, pozimi pa tudi kemični reagenti, ki so posuti po cesti.

Če se avto pogosto premika po neravnem terenu, obstaja dodatno tveganje, da takšno zaščito poškodujete s kamnom ali vejo. Zaradi poškodb začne agresivno okolje delovati na vrtljive in vzdolžno gibljive dele. Ker se med premikanjem vozila gred propelerja nenehno vrti, mazivo v njej se segreva, in ko se oljna tesnila obrabljajo, lahko izteče, kar bo sčasoma privedlo do okvare tega dela menjalnika.

Vibracije med pospeševanjem in trkanjem na kontrolni točki

To je prvi simptom, po katerem se ugotovi okvara gredi propelerja. Z rahlo obrabo vrtljivih elementov po telesu se razširijo po telesu, zaradi česar med vožnjo v avtomobilu nastane neprijeten šum. Res je, da je pri nekaterih modelih avtomobilov ta zvočni učinek povsem naraven dejavnik, s katerim se določa prisotnost gredi kardanske gredi v menjalniku. To še posebej velja za nekatere stare domače avtomobile.

Creak med pospeševanjem

Škripanje, ki se pojavi v trenutku pospeševanja vozila, določa obrabo križcev. Poleg tega ta zvok ne izgine, temveč se med pospeševanjem avtomobila okrepi.

Skrip v tem delu oddajajo valjčki igelnih ležajev. Ker so najmanj zaščiteni pred agresivnimi vplivi vlage, ležaj sčasoma izgubi mazanje in iglice začnejo rjaveti. Ko avto pospeši, se zelo segrejejo, razširijo, začnejo vibrirati in močno škripajo.

Zaradi velikega navora je prečka izpostavljena velikim obremenitvam. In vrtljaji motorne gredi niso sinhroni s hitrostjo vrtenja koles avtomobila. Zato se lahko pojavi škripanje ne glede na hitrost vozila.

Težave z zunanjim ležajem

Kot smo izvedeli iz podteme o zasnovi gredi propelerja, je zunanji ležaj običajni ležaj z okroglimi valji, zaprtimi v rozeto. Da se naprava ne bi pokvarila zaradi nenehne izpostavljenosti prahu, vlagi in umazaniji, so valji zaščiteni s plastičnimi pokrovi, znotraj pa je gosta mast. Sam ležaj je pritrjen pod dnom avtomobila, skozi osrednji del pa gre kardanska cev.

Da se tresljaji iz vrtljive cevi ne prenesejo na telo, je med zunanjo obrobo in nosilcem ležaja nameščen gumijast tulček. Deluje kot loputa za zmanjšanje zvočnega učinka med delovanjem pogonskega sklopa.

Čeprav je ležaj zatesnjen in napolnjen z mastjo, ki je nikakor ni mogoče dodati ali zamenjati (tovarniško se napolni med izdelavo dela), votlina med rozetami ni zatesnjena. Zato sčasoma, ne glede na pogoje, v katerih avtomobil deluje, prah in vlaga prideta v ležaj. Zaradi tega pride do izčrpavanja med valji in obremenjenim delom vtičnice.

Zaradi pomanjkanja mazanja (postopoma se stara in se izpere) se na ležajnih valjih lahko pojavi rja. Sčasoma krogla, ki jo je močno poškodovala korozija, razpade, zaradi česar se znotraj ležaja pojavi velika količina tujih trdnih delcev, ki uničijo druge elemente dela.

Običajno se ob takšni okvari ležaja pojavi tuljenje in brenčanje. Ta element zahteva zamenjavo. Pod vplivom vlage in agresivnih kemikalij se gumijasta spojka stara, izgubi svojo elastičnost in se zaradi stalnih vibracij nato drobi. V tem primeru bo voznik zaslišal izrazite močne trke, ki se prenašajo na telo. S takšno okvaro se ne splača voziti. Tudi če je voznik pripravljen potrpeti veliko hrupa v kabini, se lahko zaradi velikega odmika gred propelerja močno poškoduje. Poleg tega je nemogoče predvideti, kateri od njegovih delov se bo prvi zlomil.

Posledice nepravilnega delovanja kardana

Kot smo že opazili, težave s kardanom prepoznavamo predvsem po vse večjem hrupu in spodobnih tresljajih, ki prihajajo v telo med premikanjem vozila.

Če voznika odlikujejo železni živci in neverjetna mirnost, bo ignoriranje tresljajev in močnega hrupa zaradi obrabljene kardanske gredi zagotovo povzročilo neprijetne posledice. Najslabše, kar se lahko zgodi, je zlom gredi med vožnjo. To je še posebej nevarno in vedno povzroči nesreče, ko se gred zlomi na sprednjem delu stroja.

Če se med vožnjo pojavijo znaki težav s kardanom, mora voznik zmanjšati hitrost in vozilo čim prej ustaviti. Ob navedbi kraja, kjer se je avto ustavil, je treba opraviti vizualno diagnozo avtomobila. Na to morate biti pozorni:

• Za vse vijačne povezave;
• O stanju zunanjega ležaja, zlasti na njegovem gumijastem blažilniku;
• O stanju prirobnic;
• Na križih;
• Na ležajnih kapicah.

Ni priporočljivo, da gred razstavite sami niti na cesti (za zamenjavo pokvarjenega dela) niti v garaži, če lastnik avtomobila nima ustreznih veščin. Popravilo kardanov mora vedno spremljati njegovo uravnoteženje, česar v pogojih popravila ceste ni mogoče izvesti.

Iz teh razlogov je treba spremljati stanje tega dela prenosnika. Načrtovani tehnični pregled in po potrebi popravila so ključnega pomena za pravilno in varno delovanje katerega koli avtomobilskega sistema in njegovih enot, vključno s kardansko gredjo.

Odstranitev in namestitev gredi propelerja

Če bo treba zamenjati kardanski mehanizem ali popraviti njegovo enoto, ga bo treba odstraniti. Postopek se izvaja v naslednjem zaporedju:

• pritrdilni vijaki so odviti s prirobnic zadnje osi in gredi vijaka;
• gred se spusti;
• vijaki gumijaste sklopke so odviti;
• kardan se odmakne od kontrolne točke;
• nosilec vzmetenja je odvit.

Popravljeni ali novi mehanizem je nameščen v obratnem vrstnem redu: vzmetenje, sklopka, prirobnice mostu.

V dodatnem videoposnetku je omenjenih še nekaj tankočutnosti odstranjevanja in namestitve gimbala:

Kardanska gred patriot | odstranitev in namestitev | zamenjava prirobnice

Kardan v avtomobilu je precej trden mehanizem, vendar ga je treba tudi redno vzdrževati. Voznik mora biti pozoren na pojav tujih zvokov in vibracij. Neupoštevanje teh težav bo povzročilo poškodbe pomembnih komponent menjalnika.

Iskanje nove gredi propelerja

Če je potrebna popolna zamenjava gredi propelerja, je iskanje novega dela preprost postopek. Glavno je, da je zanj dovolj denarja, saj je to precej drag del pri prenosu nekaterih modelov avtomobilov.

Če želite to narediti, lahko uporabite storitve samodejnega razstavljanja. Toda v tem primeru morate biti prepričani, da je podjetje, ki prodaja rabljene dele, zaupanja vredno in ne prodaja izdelkov nizke kakovosti. V nekaterih krajih obstajajo podjetja, ki obnavljajo dele, ki so predmet popolne zamenjave, in jih prodajajo po dostopni ceni, vendar ti elementi po kratkem času odpovedo.

Veliko varneje je iskati po katalogu spletne trgovine ali na fizičnem prodajnem mestu - trgovini z avto deli. V tem primeru je treba rezervni del poiskati po natančnih podatkih avtomobila (znamka, model, datum izdelave itd.). Če nekatere informacije o avtomobilu niso na voljo, lahko z VIN-kodo vedno najdete vse potrebne podatke. Pove se, kje je v avtu in kakšne podatke o vozilu vsebuje v ločenem članku.

Če je številka dela znana (oznaka na njej, če med obratovanjem ni izginila), lahko s pomočjo teh informacij poiščete nov analog v katalogu. V primeru nakupa komponent za demontažo morate biti pred nakupom pozorni na:

1. Stanje pritrdilnih elementov. Deformacije, tudi manjše, so razlog, zakaj se del ne splača kupiti. To še posebej velja za takšne kardanske gredi, katerih zasnova ne predvideva namestitve prirobnice;
2. Stanje jaškov. Čeprav je vizualno težko preveriti ta parameter, bodo že manjše deformacije (vključno s pomanjkanjem uravnoteženja) povzročile močne vibracije gredi in posledično okvaro naprave;
3. Stanje spojnice. Korozija, rupe, zareze in druge poškodbe lahko resno vplivajo na delovanje pogonskega sklopa;
4. Stanje zunanjega ležaja, vključno z elastičnostjo lopute.

Ne glede na to, ali je gimbal videti primeren za demontažo ali ne, ga je treba pokazati strokovnjaku. Strokovnjak takoj prepozna, ali je bil kardan razumljen ali ne. V primeru popravil s to enoto bo strokovnjak lahko povedal, ali je bila konstrukcija pravilno sestavljena.

In še ena pomembna točka. Tudi če kupite rabljen izdelek, so izdelki, za katere velja garancija (bodisi proizvajalca bodisi prodajalca), vredni pozornosti.

Video na temo

Na koncu si oglejte kratek videoposnetek o tem, kaj lahko storite, da preprečite vibriranje propelerske gredi:

KOLESNA GRED DA NI VIBRACIJ !!!

Vprašanja in odgovori:

Kje je gred propelerja. Gred propelerja je dolga greda, ki poteka od menjalnika vzdolž izpušnega sistema vozila do zadnje osi. Naprava kardanske gredi vključuje osrednjo gred, križe (njihovo število je odvisno od števila vozlišč med gredmi), drsne vilice z enojnim priključkom in potisni ležaj.

Kaj je gimbal. Pod kardanom je mišljen mehanizem, ki prenaša navor med gredmi, ki so nameščene med seboj pod kotom. Za to se uporablja križ, ki povezuje oba jaška.