Призначення приводних валів
Не важливо, як і де встановлені двигун і коробка передач, до ведучих коліс тягу необхідно підводити за допомогою приводних валів.
З огляду на те, що приводні вали завжди переміщаються, вони мають бути з’єднані через шарніри.
Приводний вал із шарнірами нерівних кутових
швидкостей (карданна передача)
Карданний вал називається так через застосування в його конструкції
карданних шарнірів (найпростіший з яких представлено на малюнку).
Карданний шарнір — дуже давній пристрій. Він дозволяє передавати
обертання під кутом у різних площинах та складається
з хрестовини і двох приєднаних до неї вилок, до яких так само приєднані вали — ведучий і ведений (малюнок 5.36).
У найпростішому вигляді карданний шарнір недовговічний. Однак
у сучасних автомобілях завдяки розвитку технологій ускладнилася
конструкція хрестовини. Її шипи тепер обертаються на голчастих підшипниках, зменшуючи втрати на тертя і збільшуючи ресурс хрестовини, а значить і її довговічність.
Малюнок 5.36 Найпростіша карданна передача.
Якщо передача здійснюється через один карданний шарнір і ведучий вал обертається рівномірно, то ведений вал обертатиметься нерівномірно — буде випереджати провідний вал і відставати від нього двічі за оберт. Внаслідок цього
виходить нерівномірне обертання механізмів
привода ведучих коліс, що сприяє більшому
зносу механізмів і шин. Нерівномірність обертання зростає при збільшенні кута між валами.
Для усунення цієї вади застосовують два такі
шарніри. При установці вилок обох карданних
шарнірів на валу в одній площині нерівномірність обертання, створювана першим карданним шарніром, вирівнюється другим карданним
шарніром, і механізми привода ведучих коліс
обертатимуться рівномірно.
Малюнок 5.37 Хрестовина карданного шарніра.
Шарніри рівних кутових швидкостей
Якщо тягу від двигуна через коробку передач необхідно передати
на задні ведучі колеса, то гранично допустимих кутів відхилення карданних шарнірів між задньою віссю і двигуном досить.
А якщо автомобіль передньоприводний і передача тяги на колеса має здійснюватися навіть при їх повороті? Для виходу з ситуації, що склалася, застосовують шарніри рівних кутових швидкостей
(ШРКШ — рос. «ШРУС», або «граната» — в народі).
Існує кілька конструкцій шарнірів рівних кутових швидкостей, проте найпоширенішими є кульковий шарнір і трипод.
Кульковий шарнір рівних кутових швидкостей
Кульковий шарнір (для прикладу представлений на малюнку 5.38) складається
з корпусу, який виконано разом із валом,
обойми з вибірками з отвором для приєднання другого вала і сепаратора з кульками. Прикритий весь механізм пильником.Між обоймою і корпусом встановлені кульки. При зміні кута між
першим і другим валом кульки всередині починають перекочуватися, передаючи зусилля від корпусу до обойми.
Примітка
Пильник — гофрований гумовий чохол, що захищає всі елементи ШРКШ
від потрапляння бруду, пилу і води.
Малюнок 5.38 Кульковий шарнір рівних кутових швидкостей.
Шарнір рівних кутових швидкостей типу «трипод»
Шарнір рівних кутових швидкостей типу «Трипод»
також складається з корпусу, в якому знаходиться шарнір з роликами. До корпусу приєднаний
один вал, а в шарнір встановлений другий вал.
Зазвичай для зчленування приводного вала з поворотним кулаком ведучого колеса і коробкою
передач використовуються шарніри рівних кутових швидкостей обох типів (трипод разом
із кульковим шарніром).
Перевагою кулькового ШРКШ є великі робочі кути відхилення. Але ця перевага досягається дорою ціною, у прямому сенсі цього виразу.
Кулькові шарніри дорогі у виготовленні та мають
відносно невеликий ресурс. Триподні ШРКШ, навпаки, у виготовленні недорогі, але і робочі кути
вони можуть витримати невеликі, звичайно, в порівнянні з кульковими. Ось і використовують цю пару в приводі так, що ШРКШ типу
«Трипод» з’єднує приводний вал із коробкою передач, а кульковий —
з маточиною колеса.
Малюнок 5.39 Шарнір рівних кутових
швидкостей типу
«Трипод».
Корисно знати
Для нормальної роботи будь-якого шарніра рівних кутових швидкостей
дуже важлива наявність мастила. Для ШРКШ використовується спеціальний
мастильний матеріал, який закладається в корпус. Мастило містить дисульфід
молібдену — речовину, яка при контакті з повітрям і водою перетворюється
на діоксид молібдену — дуже тверді частинки, через які шарнір починає хрустіти
і досить швидко просто виходить із ладу. Саме тому гранично важливо
стежити за станом пильників. Якщо вони починають тріскатися — це пряма дорога
на СТО або до себе в гараж, якщо руки знають, що робити.
Але якщо момент був упущений або про стан пильників банально забули,
ШРКШ нагадають про себе характерним хрускотом при повороті автомобіля.
З цього моменту починається зворотний відлік до поїздки до майстра.
