КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА - раздел Образование, КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
Карданная Передача Предназначена Для Передачи Крутящего Момен...
Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки к ведущему валу главной передачи. Ее применение связано с тем, что изменяется взаимное положение осей валов трансмиссии, и они не лежат на одной прямой.
На автомобиле коробка передач 1 (рис.13.1,а) (или раздаточная коробка), установлена выше ведущего моста 7, в результате чего ось карданного вала 5, передающего крутящий момент, расположена под некоторым углом a к горизонтали. Ведущий мост подвешен к раме при помощи рессор, а коробка передач соединена с ней неподвижно. Когда при прогибе рессор изменяется положение моста относительно рамы, изменяется и угол a наклона карданного вала 5.
Рис.13.1. Схема карданной передачи: а - с шарнирами;
б - шарнир неравных угловых скоростей
Предусмотрены три составных элемента карданной передачи: карданные шарниры 2, карданные валы 3 и 5 и промежуточная опора 4. Карданный шарнир представляет собой сочленение, при помощи которого вращение передается с одного вала на другой при изменяющемся угле наклона между валами. Равенство углов a и a1 между осью вала 5 и осями валов 3 и 6 является одним из условий равномерного вращения вала 6 главной передачи ведущего моста 7.
Простейший карданный шарнир состоит из двух вилок 8 и 10 (см.рис.13.1,б), укрепленных на валах 3 и 5, и крестовины 9 с шипами, входящими в отверстия вилок и соединяющими шарнирно валы. В жестком шарнире неравных угловых скоростей вилка 10 поворачивается относительно оси А–А и одновременно с крестовиной поворачивается относительно оси Б–Б, обеспечивая передачу вращения от одного вала к другому при изменении угла между осями валов. В таком шарнире при равномерном вращении ведущей вилки 8 ведомая вилка 10 вращается неравномерно: в течение одного оборота она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от нее. Дополнительные нагрузки, возникающие в результате этого, вызывают изнашивание деталей шарнирного соединения и узлов трансмиссии.
Неравномерность вращения возникает в случае взаимного расположения валов под углом a при наличии одного кардана неравной угловой скорости. Точка Б (см.рис.13.1,б), лежащая на вертикально расположенном шипе, при вращении вала 3 опишет окружность в вертикальной плоскости. Соответствующая точка на горизонтальном шипе, связанном с вилкой вала 5, при этом опишет такую же окружность, расположенную в плоскости, наклоненной под углом a к вертикальной плоскости. Ось, проходящая через центр крестовины перпендикулярно плоскости валов, является линией пересечения плоскостей перемещения шипов. Таким образом, при вращении валов крестовина качается на шипах в пределах угла a, что и вызывает неравномерность вращения вала 5 при равномерном вращении вала 3. При любом положении валов
, (13.1)
где j1 и j2 - углы поворота соответственно ведущей и ведомой вилок кардана.
Угловые скорости соответственно определяются:
и .
Дифференцируя приведенное выше выражение (13.1), получим
,
откуда
.
Используя выражение (13.1), исключим из равенства угол j2 , тогда
.
Наибольшее значение отношения w2/w1, характеризующее неравномерность вращения, соответствует наименьшему значению знаменателя, получающемуся при j1 = 0°, 180°, 360° и т.д. При этом
.
Наименьшее значение отношения w2/w1 получается при j1 = 90°, 270° и т.д. При этом
.
Чтобы устранить неравномерность вращения, используют два одинаковых карданных шарнира. Неравномерность, вызываемая одним карданным шарниром, компенсируется неравномерностью другого при условии, что вилки должны лежать в одной плоскости и должны быть расположены на противоположных концах карданного вала. Однако и при двух карданных шарнирах угол между осями валов не должен превышать 23°.
В результате прогиба рессор при движении автомобиля расстояние между коробкой передач и задним мостом изменяется, поэтому на валу одну из вилок карданного шарнира устанавливают на шлицах, чтобы длина карданного вала также могла изменяться.
Наряду с жесткими шарнирами неравных угловых скоростей в карданных передачах легковых автомобилей применяют и мягкие карданные шарниры, имеющие упругий элемент в виде муфты из эластичного материала. Упругая деформация такого элемента позволяет не только передавать крутящий момент между валами, пересекающимися под углом 2…5°, но и защищает трансмиссию от жестких ударов.
Например, карданная передача автомобилей ВАЗ-2105,-2107 и др. состоит из переднего и заднего карданных валов, промежуточной опоры и трех шарниров. Передний шарнир представляет собой упругий элемент, соединяющий ведомый вал коробки передач с передним валом карданной передачи.
13.2. Карданные шарниры равных угловых скоростей
Известно, чем больше углы a наклона осей валов, тем в более тяжелых условиях работает передача (см.рис.13.1,а). В особо тяжелых условиях работает карданная передача ведущих управляемых колес переднеприводных автомобилей, у которых угол наклона осей валов может достигать 35…40° (в частности, при повороте автомобиля). В таких передачах применяют шарниры равных угловых скоростей (шариковые или кулачковые), обеспечивающие передачу крутящего момента, равномерное вращение ведомого вала и поворот управляемых колес.
Карданные шариковые шарниры (рис.13.2,а) с делительными канавками получили наибольшее распространение. Они содержат следующие элементы: две вилки 1 и 4, пять шариков 9 и штифт 7. Вилки 1 и 4 изготовлены заодно целое со шлицевыми валами 5. Вилки центрируются между собой при помощи торцевых сферических углублений и центрального шарика 8. Положение шарика 8 фиксируется штифтом 7, удерживаемым от осевых смещений шпилькой 6. Четыре рабочих шарика 9, закладываемые в делительные канавки 2 и 3, удерживаются от выкатывания из делительных канавок центральным шариком 8.
Крутящий момент от одной вилки к другой при вращении ведущего вала передается через рабочие шарики. Делительные канавки имеют такую форму, которая независимо от угловых перемещений вилок обеспечивает расположение шариков в плоскости, делящей пополам угол между осями вилок. Такая конструкция позволяет обоим валам вращаться с равными угловыми скоростями.
Наряду с шариковыми шарнирами часто применяют и кулачковые шарниры (см.рис.13.2,б) равных угловых скоростей. Они состоят из двух вилок 10 и 14, двух кулаков 11 и 13 и диска 12. Диск заходит в пазы кулаков и передает вращение от ведущей вилки к ведомой. Вилки в вертикальной плоскости поворачиваются вокруг кулаков, а в горизонтальной – вместе с кулаками вокруг диска. Кулачковый карданный шарнир представляет собой два сочлененных жестких карданных шарнира, первый из которых создает неравномерность вращения, а второй устраняет эту неравномерность. Таким образом достигается вращение ведущего и ведомого валов с равными угловыми скоростями.
Шариковые и кулачковые карданные шарниры из-за простоты конструкции и сравнительно высокой работоспособности нашли широкое применение в приводах к ведущим управляемым колесам многих автомобилей (ЗИЛ-131, ГАЗ-66-11, КамАЗ-4310, ВАЗ-2108, -2109 и др.).
Сокол Николай Александрович... Попов Сергей Иванович КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ
Под автомобилем понимают самоходное механическое транспортное средство, которое используется для перевозки грузов, людей и решения специальных задач.
По своему назначению
Основные типы двигателей внутреннего сгорания
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) получили широкое распространение на современных автомобилях. По конструкции их разделяют на поршневые и роторные.
В порш
Общее устройство двигателя внутреннего сгорания
Общее устройство двигателя рассмотрим на примере двигателя автомобиля ВАЗ-2108 — четырехтактного, карбюраторного, четырехцилиндрового с рядным вертикальным расположением цилиндров
Основные параметры поршневых двигателей
Конструктивные параметры, по которым рассчитывается поршневой двигатель, - диаметр цилиндра, ход поршня и число цилиндров.
Поршень 2 при одном обороте коленчатого вала 3 дв
Карбюраторного двигателя
Рабочий процесс двигателя анализируют по индикаторной диаграмме, которая представляет собой зависимость давления в цилиндре двигателя р от переменного объема надпоршневого простра
Рабочий процесс четырехтактного дизеля
Степень сжатия в дизелях назначается много большей, чем в карбюраторных двигателях: ε = 14...23. Это позволяет обеспечить достаточную температуру для надежного самовоспламенен
Внутреннего сгорания
Процессы сжатия, сгорания и расширения в двух- и четырехтактных двигателях принципиальных отличий не имеют. Различие рабочих процессов этих двух типов двигателей наблюдается только
Показатели двигателя внутреннего сгорания
В качестве показателя работоспособности цикла на практике используется не индикаторная работа Li, которая определяется не только совершенством организации рабочих процесс
Методы форсирования двигателей
Степень форсированности оценивают по литровой мощности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл, называют форсированными.
Под форсированием двигателя понимают ко
Многоцилиндровые двигатели
На современных автомобилях применяют четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели. Наиболее распространенные схемы компоновок цилиндров двигателей представлены на р
Поршневая группа и шатуны
Поршень воспринимает давление газов при такте рабочего хода и передает его через шатун на коленчатый вал. Поршень состоит из трех частей (рис. 3.5): днища 5, упло
Коленчатый вал и маховик
Силы давления газов на поршень, передающиеся ими на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля. Коленчатый вал воспринимает также и си
Основные типы механизмов газораспределения
Конструкции двигателей с двухклапанными механизмами газораспределения, включающими в себя один впускной и один выпускной клапаны (рис. 4.1, 4.2) получили наиболее широкое распространение.
Привод распределительного вала
Верхний распределительный вал вращается при помощи системы промежуточных валов с коническими или винтовыми шестернями (см. рис. 4.9, б), цилиндрическими шестернями (см. рис. 4.9, в), цепью (см. рис
Газораспределения. Фазы газораспределения
Основным параметром механизма газораспределения является «время-сечение», которым называется интегральная сумма произведений проходных сечений, открываемых клапаном, на время, т.е.
Клапанный механизм
В газораспределительном механизме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала клапаны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коромысла).
Устройство и работа системы смазки
Подвод к трущимся деталям достаточного количества масла необходим для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, для охлаждения их поверхности, удаления частиц
Приборы смазочной системы
Шестеренный масляный насос служит для создания давления масла в системе и подачи его к трущимся поверхностям деталей.
Насос состоит из корпуса 5 (рис.5.2,а), в котором уст
Устройство и работа системы охлаждения
Температура при работе двигателя в среднем составляет 800…900° С, а при сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателей достигает 2500° С. Это вызывает сильный нагрев деталей и может
Расчет системы охлаждения
Исходная величина для расчета элементов системы охлаждения - количество теплоты (Дж/с), которое необходимо отвести от двигателя в охлаждающую среду,
Qж = qж
Устройство и работа системы питания
Система питания предназначена для хранения, подачи и очистки топлива, очистки и подачи воздуха, приготовления нужного состава горючей смеси на разных режимах работы двигателя и отво
Приборы системы питания
Топливный бак ВАЗ-2105 (рис.7.2) служит для хранения запаса топлива и изготовляется из освинцованного стального листа. Заливная горловина бака герметично закрывае
Карбюратор
Карбюрацией называется процесс распыления жидкого топлива и смешивания его с воздухом, а прибор, в котором совершается этот процесс, – карбюратором.
Горючая смесь
Особенности смесеобразования в дизелях
Приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилиндров является особенностью двигателей с самовоспламенением от сжатия, или дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля).
Общее устройство системы питания дизелей
Топливо- и воздухоподводящая аппаратура, выпускной газопровод и глушитель шума отработавших газов представляют систему питания дизелей. В четырехтактных дизелях наибольшее распространение получи
Турбонаддув в дизелях
Наддув используют для повышения мощности дизеля путем подачи заряда воздуха в цилиндр под давлением.
Дизель оборудован турбокомпрессором, использующим энергию отработавших
Расчет элементов топливной системы дизеля
Топливный насос высокого давления предназначен для отмеривания необходимого количества топлива и подачи его под высоким давлением в цилиндры в установленный момент
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ТРАНСМИССИЙ
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче происходит изменение крутящего момента и распределение между ведущими колесами. Крут
Устройство и работа сцепления
Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двигателя и коробки передач и вновь плавного соединения их без резкого изменения нагрузки. При этом должно быть обеспечено
Расчет основных параметров муфты сцепления
Момент трения муфты может быть рассчитан по следующему уравнению:
Ммр = μ · Q · Ro · iф,
где Q - нажимное усилие, действующее
Устройство и работа коробки передач
Коробка передач предназначена для силы тяги на ведущих колесах автомобиля при постоянной мощности двигателя путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обеспечивает та
Определение основных параметров коробки передач
В простейшей двухвальной коробке с однопарными передачами (рис.12.8,а) сумма чисел зубьев Sz любой сопрягаемой пары должна быть величиной постоянной при равенстве модулей всех шесте
Раздаточная коробка
Раздаточная коробка предназначена для снижения ударных нагрузок в трансмиссии, а также для частичной компенсации перемещения и установки ее относительно коробки передач.
Ра
Устройство и работа карданной передачи
Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач на главную передачу заднего ведущего моста.
Карданная передача автомобиля «Москвич» имеет од
Главная передача
Главная передача увеличивает подводимый к ней крутящий момент и передает его через дифференциал на полуоси, которые расположены под прямым углом к продольной оси автомобиля. Конструктивно главны
Дифференциал
При повороте автомобиля его внутреннее ведущее колесо проходит меньший путь, чем наружное, поэтому, чтобы качение внутреннего колеса происходило без скольжения, оно должно вращаться
Полуоси
Полуоси передают крутящий момент Т от дифференциала к ведущим колесам (рис.14.8), а также следующие изгибающие моменты: от вертикальной реакции Rz на действие силы тяжести, приходящейся
Передняя подвеска
Подвеска предназначена для снижения вертикальных колебаний кузова, что обеспечивает плавность хода автомобиля, и смягчения и поглощения ударов, воспринимаемых колесами от неровно
Передней подвески
Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2105 (см.рис.15.5) представляет собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой определяется такими параметрами, как жесткость ш
Задняя подвеска
Задняя подвеска связывает кузов с балкой заднего моста автомобиля. Она предназначена для смягчения толчков, передаваемых от колес, и гашения колебаний кузова.
Задн
Ступицы колес
Ступицы 5 передних колес автомобилей ВАЗ-2105 и «Москвич» (см.рис.15.5) устанавливаются на осях 4 поворотных цапф на двух роликовых подшипниках 1 каждая. Внутренние кольца подшипник
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Рулевое управление обеспечивает правильную кинематику поворота и безопасность движе
Назначение и типы тормозных систем
Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозная система должна быть м
Тормозные механизмы
Тормозные механизмы предназначены для торможения вращающихся колес автомобиля или одного из валов трансмиссии.
Фрикционные тормозные механизмы, получившие распространение
Тормозной привод
Тормозной привод предназначен для передачи усилия от органов управления к тормозным механизмам и управления ими в процессе торможения.
В зависимости от конструктивных особенностей тормоз
Рабочая тормозная система
Рабочая тормозная система на изучаемых автомобилях состоит из четырех тормозных механизмов колес и гидравлического привода.
Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ-2105
Стояночная тормозная система
Стояночная тормозная предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоянии и состоит из механического привода от ручного рычага и тормозного механизма задних колес; она
Расчет тормозного механизма
Барабанный тормозной механизм имеет симметричный колодочный тормоз (рис.17.18), состоящий из вращающегося барабана 1 и двух внутренних колодок 2, шарнирно подвешенных на неподвижных опорах 5. Разжи
Библиографический список
1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 2002.- 496 с.
2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
, (13.1)
и 
.
,
.
.
.
.
Новости и инфо для студентов