scanavto
Какими бывают карданные передачи и как они работают
Карданная передача — это узел, без которого не обходится практически ни один современный автомобиль. Её главная задача — передавать вращение (крутящий момент) между валами, которые находятся под углом друг к другу. Чаще всего такие механизмы встречаются в трансмиссии, а также в рулевом управлении. Название пошло от имени Джероламо Кардано — учёного XVI века, который подробно описал подобное устройство, хотя реально воплотили его в жизнь лишь спустя столетия.
С помощью карданной передачи соединяют:
-
двигатель с коробкой передач;
-
коробку с раздаточной коробкой;
-
коробку с главной передачей;
-
раздатку с главной передачей;
-
дифференциал с ведущими колёсами.
Сердце любой такой системы — карданный шарнир. Он бывает нескольких разновидностей:
-
неравных угловых скоростей (классический крестовый);
-
равных угловых скоростей (ШРУС, «граната»);
-
упругий полукарданный;
-
неупругий полукарданный.
Шарниры неравных угловых скоростей (ШНУС)
Этот тип часто встречается на заднеприводных и некоторых полноприводных машинах. Конструкция включает в себя карданные валы с такими шарнирами на концах, а также соединительные детали (фланцы, муфты). Сам шарнир состоит из двух вилок, крестовины и фиксаторов. В проушинах вилок запрессованы игольчатые подшипники, в которых вращается крестовина.
Особенность: такой шарнир передаёт момент неравномерно — ведомый вал периодически то обгоняет ведущий, то отстаёт. Чтобы сгладить этот эффект, в передаче используют несколько шарниров, располагая противоположные вилки в одной плоскости. Для передачи момента на разное расстояние применяют один или два вала (второй называют промежуточным). Двухвальные системы имеют промежуточную опору, закреплённую на кузове. Главный недостаток ШНУС — сравнительно невысокая надёжность и ограниченный ресурс. Поэтому сегодня их всё чаще вытесняют шарниры равных угловых скоростей.
Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС)
Эти механизмы массово применяются в переднеприводных автомобилях — они соединяют дифференциал со ступицей ведущего колеса. Также ШРУСы можно встретить на заднеприводных и полноприводных машинах: они современнее, тише и практичнее классических крестовин.
Самая распространённая разновидность — шариковый ШРУС (в народе «граната»). Он передаёт момент с постоянной угловой скоростью независимо от угла между валами. Устройство: внутри сферического корпуса находится обойма, между ними движутся шарики по специальным канавкам. Сепаратор удерживает шарики на своих местах, а снаружи весь узел защищает резиновый пыльник. Для долгой работы необходима смазка и герметичность. Если при движении слышен треск или хруст — шарнир требует немедленной замены, иначе колесо может просто отделиться от автомобиля. Чаще всего ШРУСы выходят из строя из-за агрессивной езды по плохим дорогам и неправильного выбора скорости.
Полукарданные упругие шарниры
Такие механизмы работают при небольших углах между валами — вращение передаётся за счёт деформации упругого элемента. Классический пример — муфта Гуибо: шестигранная резиновая деталь, к которой через фланцы крепятся ведущий и ведомый валы.
Общий итог
Хотя под словом «кардан» большинство сразу представляет себе длинный вал под днищем заднеприводного автомобиля, технология шарниров равных угловых скоростей оказалась настолько удачной, что прочно заняла место и в переднеприводных, и в полноприводных машинах. В любом случае, без карданной передачи современный автомобиль не смог бы нормально двигаться — это один из ключевых элементов трансмиссии, обеспечивающий комфорт и управляемость.
