Шрус наружный и внутренний

Требования, предъявляемые к устройству карданных передач:

• возможность передачи  крутящего момента под большим углом (до 45°);

• передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и асинхронные (неравные угловые скорости);• по конструкции на полные, полу карданные — жесткие (угол до 2°) и упругие (угол до 12°).

Конструкция карданной передачи ЗИЛ включает в себя:

• промежуточный полый карданный вал, на одном конце которого приварена вилка, на другом — шлицевая втулка;

• скользящую шлицевую вилку;

• карданный вал, на концах которого приварены вилки карданных шарниров;

• три карданных шарнира неравных угловых скоростей, состоящих из двух вилок и крестовины с четырьмя шипами под игольчатые подшипники крепления с вилками;

• промежуточную опору, состоящую из кронштейна опоры, полушки опоры, скобы крепления подушки, шарикоподшипника с гайкой крепления.

Расположение карданных передач на автомобилях:

а — легковом; б — грузовом; – фуэовых повышенной проходимости;1 — коробка передач; 2, 4 и 9 и 11— карданные 3 и 10 — задние ведущие мосты; 5 — промежуточная опора; 6 — раздаточная коробка; 8 — передний ведущий мост.

Трансмиссия автомобиля с полным приводом состоит их нескольких карданных передач с карданными шарнирами неравных угловых скоростей, также существуют карданные передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей, которые установлены в приводе управляемых ведущих колес.

Общее устройство карданной передачи:

Давайте с вами рассмотрим устройство основных частей карданной передачи.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 1, соединенных крестовиной 3. Одна вилка имеет фланец, а другая приварена к трубе карданного вала или выполнена с шлицевым наконечником 6 для соединения с карданным валом. Шипы крестовины устанавливаются в проушины обеих вилок на игольчатых подшипниках 7. Подшипники размещаются в корпусе 2 и удерживаются в проушине вилки с помощью крышки, которая крепится к вилке двумя болтами, со стопорами. В отдельных случаях подшипники закрепляются в вилках. Чтобы в подшипник не попадала грязь и пыль, в нем имеется сальник. С помощью масленки полость крестовины наполняется смазкой, которая в итоге смазывает подшипники. Шлицевое соединение 6 смазывается с помощью масленки 5.

Максимальный угол между осями валов не должен превышать 20°. Это связано с тем, что работа при больших углах значительно снижает КПД использования карданных передач.

Карданные валы выполняются трубчатыми, из стальных цельнотянутых или сварных труб. К трубам привариваются вилки карданных шарниров, шлицевые втулки или наконечники. После сборки карданного вала с карданными шарнирами проводят динамическую балансировку для уменьшения поперечных нагрузок, которые действую на карданный вал. Чтобы устранить дисбаланс к карданному валу приваривают балансировочные пластины.

Карданный шарнир равных угловых скоростей состоит из двух вилок, пяти шариков, штифта, стопорной шпильки. Ведущая вилка изготавливается цельно с полуосью 6, а ведомая вилка цельно с приводным валом 23 колеса. В каждой вилке 3 и 4 имеются четыре канавки, в которых устанавливаются четыре ведущих шарика 7, через которые передается вращение от одной вилки к другой. При любом угле между валами боковые шарики в канавках вилок находятся в плоскости, делящей этот угол пополам, благодаря чему вращение от ведущего вала к ведомому передается равномерно. Центральный (пятый) шарик 2 помещается между торцами вилок и обеспечивает их центрирование. Для возможности установки ведущих шариков в канавки вилок центральный шарик имеет лыску с отверстием, которым он при сборке карданного шарнира устанавливается против вставляемого бокового шарика. После сборки карданного шарнира центральный шарик фиксируется в определенном положении штифтом 6, закрепляемым стопорной шпилькой 5 в отверстии ведомой вилки.

Устройство карданных шарниров равных угловых скоростей: а — шариковый; б — кулачковый; 1 — ведущие (боковые) шарики; 2 — центральный шарик; 3, 4, 7, 11 — вилки; 5 — шпилька; 6 — штифт; 8, 10 — кулачки; 9 — диск.

Карданные валы и вилки изготавливаются из углеродистой, а крестовины — из хромистой и хромоникелевой сталей. Для смазывания карданных передач применяется трансмиссионное масло – нигрол.

Внутренний и внешний ШРУС

Попытаемся разобраться, что собой представляют в трансмиссии переднеприводных автомобилей внутренний и внешний ШРУСы. Речь пойдет не только об особенностях конструкции, но и механизме передачи вращательного движения от коробки переменных передач либо вала редуктора на ведущие колёса, требуя как минимум два шарнира на пути. Дело в том, что иметь по одному ШРУСу на каждое колесо оказывается мало, нужна их пара. Поэтому, напомним еще раз, что сама конструкция необходима для обеспечения свободы передвижения вала. Внутренний шрус устанавливают внутри корпуса коробки передач, в то время как внешний у самого колеса.

Оба шруса необходимы для успешного передвижения автомобиля. Однако, между ними существует определенное отличие, которое зависит от модели автомобиля. Попытаемся разобраться, в чем же разница между ними. Во-первых, внутренний больше по размерам, поэтому и стоит дороже. Его основное предназначение – передача вращения от трансмиссии к валу. Внешний ШРУС должен вращать ступицу колеса, поскольку у него посадочные шлицы. Отсутствие достаточного количества свободного пространства неоднократно вынуждает специалистов сделать его в габаритах намного меньшим.

НАСКОЛЬКО ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫ ПРАВЫЙ И ЛЕВЫЙ МЕХАНИЗМЫ

Часто возникает такая ситуация, что полностью заменить гранату нет возможности, и можно только переставить ту или иную деталь с другого автомобиля. И тут возникает вопрос, можно ли ШРУС внутренний правый заменить на ШРУС внутренний левый, или наоборот. Как правило, взаимозаменяемы только внешние чаши, а вот внутренние имеют разное направление резьбы на хвостовике.

Но все может зависеть от конкретной модели автомобиля. У некоторых из них на обоих полуосях стоят одинаковые гранаты, как внешние, так и внутренние.

Зато пыльник ШРУСа с обоих сторон одинаковый, так что его смело можно смело переставлять с правой гранаты на левую, если в этом есть крайняя необходимость.

Из всего сказанного выше делаем вывод, что при желании можно избежать дорогого и сложного ремонта ШРУСа. Достаточно заменить пыльники, защищающие детали от попадания грязи, воды и от вытекания смазочного материала. В результате ШРУС будет служить на протяжении десятилетий, полностью выполняя свои функции.

Инструкция по замене ШРУСа своими руками.

• Для начала нужноо зажать шарнир в тисках и вывернуть внутреннюю часть обоймы до упора, попарно извлечь шарики. При этом следует помогать себе отверткой и постукивать молотком.
• После извлечения всех шариков, займитесь установкой сепаратора, который размещают в вертикальном положении, а его окна должны пересекаться с торцом корпуса.
• Далее извлеките кулак с сепаратором, вращая его и одновременно утапливая один из выступов, которые располагаются в окне сепаратора. После того, как данная работа сделана, нужно разъединить указанные детали.
• Теперь необходимо просмотреть все детали и обязательно их помыть и просушить. Если в местах не образовались сколы, выработки, цвет побежалости, следовательно, устройство еще может некоторое время послужить. А один из дефектов на деталях был все же обнаружен, значит, следует заменить их на новые.

Производить сборку механизма нужно исключительно в обратном порядке, но перед этим обязательно все детали необходимо смазать. Данная сборка начинается со вставки внутренней обоймы с сепаратором в наружную (здесь не стоит забывать о метках, которые ставились в самом начале). Шарики закладываются попарно. Шарнир нужно обязательно забить смазкой, например, «ШРУС-4», приблизительно 80 — 100 граммов средства на шарнир. Также можно использовать «литол» и другие схожие консистенции.

Помните, экономить на них не стоит, так как работоспособность шруса во многом зависит от количества нанесенной вами на него смазки. Ее, кстати, нужно еще положить в чехол, 40 — 50 граммов. Дальше выбиваем шарнир по шлицам, надеваем пыльник и затягиваем хомут. Только так пыльник хорошо обеспечит герметичность шарнира. Кроме того при смазке постарайтесь вращать шрус, чтобы смазка распределилась равномерно. Ну, а в самом конце сборки специалисты рекомендуют проверить, не будет ли сильного сопротивления при вращении. Если все в порядке, значит, процедура замены шруса прошла успешно.

Так что же определяет цену

Изготовление качественного «Трипода» требует применения новейших станков, лучших материалов и работы ведущих специалистов. В денежный эквивалент производитель переводит абсолютно все, что делает ШРУС надежным и долговечным:

• Металл внутренней части чаши закаляется для повышения прочности. При этом поверхность обработанного металла начинает переливаться различными цветами, так как покрывается оксидной пленкой;
• Использование прочных металлов, способных деформироваться. При испытании ШРУСов изделия не должны ломаться;
• Используются термопластовые пыльники, обладающие высокой устойчивостью к агрессивной внешней среде. Служат такие пыльники намного дольше обычных резиновых;
• Создаются специальные бесшовные пыльники. Даже если производитель отказывается от термопласта, он старается использовать только бесшовные пыльники. Они не имеют ярко выраженных слабых мест, на которых появляются трещины и надрывы.

Внимание уделяется и культуре производства. Все детали положено тесно подгонять, следить за чистотой, проверять на дефекты

И все это стоит денег. Если в случае с OEM-шарнирами вы и впрямь доплачиваете некоторые сумму просто за то, что решили брать оригинал, то качественный аналог все равно не будет дешевым – ШРУС является достаточно капризным устройством, и изготовить его непросто.

Замена пыльника ШРУСа своими руками — демонтаж привода, порядок замены

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Спор о том, какие автомобили: с передним или задним приводом выбирать, наверное, не прекратится никогда. У поклонников и первой и второй системы есть свои аргументы в пользу своих пристрастий и масса претензий к технологиям, использованным в машинах с противоположной системой привода.

За этим тихо наблюдают владельцы транспортных средств с полным приводом, ведь их этот спор не касается. Автовладельцы, у которых машина двигается посредство усилия задних колёс, с гордостью заявляют, что им никогда не придётся ломать голову над тем, как поменять пыльник ШРУСа, ведь этого механизма в машине попросту нет.

Это конечно, не самый убедительный аргумент, который сможет доказать, что ведущие передние колёса хуже, чем задние, но научиться производить замену пыльника ШРУСа всё же придётся.

Зачем нужна замена пыльника ШРУСа?

Меняем пыльник ШРУСа

Как известно ШРУС – шарнир равных угловых скоростей заставляет вращаться передние ведущие колёса и позволяет им при этом поворачивать. Особенность этого устройств и заключается в том, что оно передаёт вращательное движение полуосям, которые находятся под постоянно меняющимся углом по отношению друг к другу.

Конструкторы предусмотрели, что на шарнир будет действовать значительная нагрузка и изготовили его из очень прочных сплавов. Эксперты говорят о том, что хороший и ухоженный ШРУС может пережить и машину.

Достичь такого результата и сэкономить деньги (ведь замена шарниров – удовольствие не из дешевых), можно, выполняя определённые правила. И одним из таких правил является систематическая проверка состояния и своевременная замена пыльника ШРУСа.

Самые главные враги ШРУСа – это пыль, грязь, песок и вода, которые могут попасть в рабочую часть в движении. Для защиты от этих разрушающих факторов придуманы пыльники – резиновые защитные конусы, которые очень плотно закрывают механизм ШРУСа.

Если вы увидели, что порвался пыльник ШРУСа, его необходимо заменить незамедлительно. В ходе периодических технических осмотров необходимо внимательно осматривать пыльники и производить их замену, если резина утратила свою эластичность, появились трещины в складках, тем более, что сделать это не так уж и сложно.

Как поменять пыльник ШРУСа – технология ремонта

В литературе можно встретить множество советов о том, как производить замену пыльников. Многие рекомендуют менять их поочерёдно, т.е. сначала производится замена пыльника внутреннего ШРУСа, если он нуждается в замене. А затем следует дождаться, когда произойдёт износ или повреждение пыльника наружного ШРУСа. Это бессмысленная трата времени, сил и средств. Настоятельная рекомендация всем автолюбителям: если дело дошло до необходимости ремонта и обслуживания ШРУСов, снимается вал полностью и производится замена пыльника наружного ШРУСа и внутреннего одновременно.

Для подобного действия есть логическое объяснение:

• во-первых, если один из пыльников пришёл в негодность, то нелепо предполагать, что второй остаётся в идеальном состоянии, вероятнее всего вскоре второй пыльник также напомнит о себе и придётся лишний раз ставить машину на ремонт;
• во-вторых, если снимается один ШРУС, то второй снять проще простого и гораздо удобнее сразу проверить состояние двух ШРУСов и одновременно заменить пыльники.
• осмотр и замена смазки в шарнирах лишними никогда не будут, а позволят проехать ещё несколько десятков тысяч километров;
• в-третьих, даже если 50 раз заменить пыльники и смазку в ШРУСах – это всё равно дешевле, чем покупать новые шарниры из-за банальной лени или глупого «авось пронесёт».

Замена пыльника ШРУСа – дело на пару часов

Водители, которые не привыкли досаждать своим присутствием специалистам автосервисов, прекрасно знают, что лучшим мастером для машины является её владелец. В отношении замены пыльников ШРУСов следует отметить, что это не столь сложное мероприятие, способно сэкономить немало денег, но занимает совершенно небольшой промежуток времени.

Алгоритм демонтажа вала с двумя ШРУСами очень прост:

• снимается колесо и разбирается вся «навеска» на ступице, что позволяет извлечь наружный шарнир;
• откручиваются болты крепления внутреннего ШРУСа и… Всё!

С помощью обычного набора ключей и тисков снимаются оба шарнира и производится замена пыльников.

В процессе замены пыльников ШРУСа не уподобляйтесь плохому автослесарю и потрудитесь одновременно: провести осмотр состояния рабочих частей, обновление смазки.

Убедиться в том, что в процедуре нет ничего сложного, поможет мастер-класс по замене пыльника ШРУС в визуальном просмотре.

Неисправности и диагностика ШРУС

• Повреждение пыльника.
• Высыхание или загрязнение смазки.
• Износ шариков или роликов.

Во время езды из-под колес вылетают мелкие камни, которые могут пробить пыльник ШРУС. Когда такое происходит, в смазку начинает попадать пыль и грязь. В результате смазка превращается в абразивное вещество, которое разрушает шарики, ролики и другие внутренние части шарнира, приводя к его поломке.

Из-за попадания грязи в смазку, при движении на высокой скорости трущиеся детали шарнира нагреваются до сотен градусов. Такая температура меняет свойства смазки, приводя к ее высыханию. Работа шарнира с высохшей смазкой приводит к сильному износу деталей и через 3 – 5 тысяч километров наступает критическое повреждение, после которого шарнир невозможно отремонтировать и его приходится менять.

Диагностику ШРУС можно разделить на два этапа. Первый выполняют каждые 3 – 5 тысяч километров. Если приходится ездить по бездорожью или грунтовым дорогам, то каждую 1000 километров. Для такой диагностики необходимо заехать на яму или эстакаду, или поднять автомобиль на подъемнике. Если такой возможности нет, диагностику можно провести с помощью 2 домкратов. Как поднимать автомобиль с помощью домкратов и необходимые меры безопасности описаны в статье.

Подняв перед или зад автомобиля, внимательно осмотрите пыльники наружных и внутренних гранат. Проворачивайте колеса, чтобы осмотреть пыльник со всех сторон. При обнаружении трещин, пробоин или разрывов пыльника, необходимо снимать приводной вал, чтобы поменять пыльники и проверить состояние смазки и деталей шарнира.

Второй этап диагностики проводят, если возникли подозрения на повреждение ШРУС – хруст или щелканье при движении с полностью вывернутым в любую сторону рулем. Приводной вал снимают с автомобиля, чтобы проверить состояние деталей ШРУС. О том, как это сделать, читайте в статье (Приводной вал). Эта процедура одинакова как на российских автомобилях семейства ВАЗ, так и на большинстве иномарок.

Сняв вал, поворачивайте шарнир в разные стороны, затем попробуйте сложить с углом 30 – 40 градусов и вращать его, держа одной рукой за трубу, другой за ведомый вал наружного или ведущий вал внутреннего ШРУС. Исправный шарнир вращается легко, без щелчков и заеданий. Держите приводной вал одной рукой, а другой легонько пытайтесь провернуть ведомый или ведущий вал ШРУС. Даже небольшой люфт говорит о необходимости замены шарнира. Снимите пыльник со ШРУС и осмотрите смазку. Если в ней есть кусочки песка или грязи, смазку необходимо менять. Если внешне смазка выглядит чистой, двумя пальцами возьмите немного смазки рядом с шариком или роликом. Разотрите смазку между пальцами. Чистая смазка легко разотрется, сделав пальцы гладкими, поэтому вы легко почувствуете даже небольшое загрязнение.

Как устроен ШРУС

Оглавление

Конструкция ШРУСа является весьма сложной, по этому она и вызывает массу вопросов у тех людей, которые впервые с этим устройством сталкиваются.

При условии правильной эксплуатации, а также при должном уходе, шарнир без каких-либо проблем сможет прослужить своему обладателю гораздо дольше.

Узнать более подробную информацию об принципе работы этого устройства вы сможете сразу-же после того, как разберетесь из чего он состоит.

Итак, в состав конструкции ШРУСа входят следующие компоненты:

• Корпус, который выполнен в виде некой сферической чаши с предусмотренным в нем так называемым ведомым валом.
• Внутренняя обойма — этот же сферический вал, дополненный ведущим валом.
• Сепаратор, что представляет собой внешне кольцо с предусмотренным в ним отверстием. Последнее необходимое для того, чтобы удерживать шарики, содержащиеся там.
• Шесть шариков.

ШРУС наружный

Такая конструкция ШРУСа предоставляет своим владельцам возможность производить последовательную передачу некого вращательного движения крайне ровно.

Ну а известное карданное соединение полуосей, которое, по сути своей, выполняет такую же функцию, что и ШРУС, не имеет возможности похвастаться наличием такой способности.

В случае с ним, равномерное вращение будет возможным только на одной полуоси, в то время, как уже на второй, оно будет уже прерывистым.

Замена шруса на ВАЗ 2114 и наружного пыльника своими руками: какой лучше поставить, советы бывалых

Замена шруса на ВАЗ 2114 и наружнего пыльника

Изначально шрусы позиционировались как элементы очень продолжительного срока службы. Производители даже уверяли, что они могут прослужить ровно столько, сколько сам автомобиль.

Но на деле все не так красочно, как описывается. Предел срока жизни у гранаты есть. Какой гранаты, спросите вы. Граната — это и есть шрус. В народе часто используется именно понятие «граната». Объясняется это очень просто — с виду шрус напоминает гранату. Вот и все. Потому не путайтесь, если услышите «граната» при разговорах о шрусах. Это одно и то же.

Расположение

Выполнить замену шруса у ВАЗ 2114 будет невозможно, если не знать, где именно эти элементы расположены. Их место нахождения определить легко — по обе стороны передней подвески в нижней части автомобиля. Они представляют собой продолговатые элементы и входят в ступицу каждого колеса.

То есть добраться до узла не сложно, но для этого потребуются определенные условия.

Самое главное — процедура замены не представляет собой ничего сложного, что позволяет произвести работы своими собственными руками. Но скажем сразу, если у вас нет времени, желания или вы просто не уверены в собственных навыках, доверьте лучше ремонт специалистам. Вы потратите на это лишние деньги, зато будете уверены в результате.

Когда требуется замена

Если во время движения на своем автомобиле вы слышите шум, который исходит от передней части автомобиля, обязательно проверьте состояние пыльника. Довольно часто замена пыльника наружного шруса ВАЗ 2114 становится повседневной задачей сотрудников сервисных центров.

Для проверки достаточно вывернуть колеса в любую сторону и заглянуть под него. При обнаружении трещин или полноценных повреждений на пыльнике точно потребуется замена наружного шруса ВАЗ 2114.

Наличие повреждений говорит о том, что внутрь элемента попала грязь

Много ее или мало, уже не так важно. Загрязнения приводят к нарушению функциональности устройства

В подобных ситуациях, когда шрус поврежден, продолжать движение своим ходом настоятельно не рекомендуется. Это опасно для вас, вашего автомобиля и остальных участников дорожного движения. Игнорирование этой рекомендации влечет за собой еще более дорогостоящий ремонт, поскольку пока вы доберетесь до гаража или автосервиса, повредите еще ряд узлов и элементов машины.

Что выбрать?

Для выполнения замены внутреннего или наружного шруса на ВАЗ 2114 потребуется новый элемент. Справедливости ради отметим, что наиболее подходящие и качественные шрусы для модели ВАЗ 2114 выпускает производитель, то есть АвтоВАЗ.

Но здесь наступает самое главное разочарование — они не продаются. Единственный вариант — это ехать на специализированный ВАЗовский официальный автосервис. Но с точки зрения финансовых затрат не самое разумное решение.

К тому же, сейчас на рынке есть достаточно широкий ассортимент аналогов

Судя по отзывам владельцев ВАЗ 2114, особое внимание следует обратить на шрусы производства таких фирм как:

Виды и виды конструкций

Вполне возможно создать универсальный шарнир, который перекроет все потребности. Но вопрос цены и прочности иногда заставляет применять компромиссные решения, которые с точки зрения чистой техники несовершенны.

Кулачковые

Такие шарниры состоят из двух фигурных вилок, входящих одна в другую, между которыми расположены вкладыши и диск, передающие вращение без рывков под значительными углами.

При всей примитивности шарнира выполняется он достаточно точно, способен передавать значительные моменты при компактности конструкции, прочен и надёжен. Но потери в нём высоки, что превращается в проблему на высоких скоростях. Поэтому используются кулачковые ШРУС только на тяжёлой тихоходной технике.

Трипоидные

Имеют трёхшиповую конструкцию, а на каждый шип надет игольчатый подшипник со сферической наружной обоймой. Эти обоймы скользят по направляющим канавкам, выполненным изнутри наружного корпуса ШРУС.

Очень прочны, долговечны, терпимы к качеству смазки, но плохо работают при больших отклонениях вала, вызывая вибрации. Поэтому используются обычно на легковых машинах с небольшими ходами подвесок в качестве внутренних ШРУС.

Шариковые

Наиболее распространённые и совершенные конструкции. Шестишариковый ШРУС можно встретить практически на каждом автомобиле, имеющем передний привод, в качестве наружного шарнира.

Шарнир состоит из:

• корпуса, играющего роль наружной обоймы, в которое нарезаны направляющие для связывающих шарнир стальных шариков;
• внутренней обоймы, также обладающей пазами под шарики;
• сепаратора, ограничивающего лишнюю подвижность шариков;
• чехла-пыльника, играющего большую роль в сохранении смазки, чистоте и долговечности всего устройства.

Шарнир прекрасно работает на любых скоростях, имеет высокий КПД и достаточно долговечен. Из недостатков только высокая цена, обусловленная качественными материалами и точностью изготовления.

Карданные

ШРУС на основе карданного шарнира может считаться таковым только если в нём применены две крестовины, развёрнутые относительно друг друга на прямой угол. Тогда неравномерность вращения одной компенсируется работающей в паре.

Конструкция громоздкая, тем не менее часто применялась из-за своей прочности, неприхотливости и ремонтопригодности. В основном на внедорожниках.

Требования, предъявляемые к устройству карданных передач:

• возможность передачи  крутящего момента под большим углом (до 45°);

• передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и асинхронные (неравные угловые скорости);• по конструкции на полные, полу карданные — жесткие (угол до 2°) и упругие (угол до 12°).

Конструкция карданной передачи ЗИЛ включает в себя:

• промежуточный полый карданный вал, на одном конце которого приварена вилка, на другом — шлицевая втулка;

• скользящую шлицевую вилку;

• карданный вал, на концах которого приварены вилки карданных шарниров;

• три карданных шарнира неравных угловых скоростей, состоящих из двух вилок и крестовины с четырьмя шипами под игольчатые подшипники крепления с вилками;

• промежуточную опору, состоящую из кронштейна опоры, полушки опоры, скобы крепления подушки, шарикоподшипника с гайкой крепления.

Расположение карданных передач на автомобилях:

а — легковом; б — грузовом; — фуэовых повышенной проходимости;1 — коробка передач; 2, 4 и 9 и 11— карданные 3 и 10 — задние ведущие мосты; 5 — промежуточная опора; 6 — раздаточная коробка; 8 — передний ведущий мост.

Трансмиссия автомобиля с полным приводом состоит их нескольких карданных передач с карданными шарнирами неравных угловых скоростей, также существуют карданные передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей, которые установлены в приводе управляемых ведущих колес.

Общее устройство карданной передачи:

Давайте с вами рассмотрим устройство основных частей карданной передачи.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 1, соединенных крестовиной 3. Одна вилка имеет фланец, а другая приварена к трубе карданного вала или выполнена с шлицевым наконечником 6 для соединения с карданным валом. Шипы крестовины устанавливаются в проушины обеих вилок на игольчатых подшипниках 7. Подшипники размещаются в корпусе 2 и удерживаются в проушине вилки с помощью крышки, которая крепится к вилке двумя болтами, со стопорами. В отдельных случаях подшипники закрепляются в вилках. Чтобы в подшипник не попадала грязь и пыль, в нем имеется сальник. С помощью масленки полость крестовины наполняется смазкой, которая в итоге смазывает подшипники. Шлицевое соединение 6 смазывается с помощью масленки 5.

Максимальный угол между осями валов не должен превышать 20°. Это связано с тем, что работа при больших углах значительно снижает КПД использования карданных передач.

Карданные валы выполняются трубчатыми, из стальных цельнотянутых или сварных труб. К трубам привариваются вилки карданных шарниров, шлицевые втулки или наконечники. После сборки карданного вала с карданными шарнирами проводят динамическую балансировку для уменьшения поперечных нагрузок, которые действую на карданный вал. Чтобы устранить дисбаланс к карданному валу приваривают балансировочные пластины.

Карданный шарнир равных угловых скоростей состоит из двух вилок, пяти шариков, штифта, стопорной шпильки. Ведущая вилка изготавливается цельно с полуосью 6, а ведомая вилка цельно с приводным валом 23 колеса. В каждой вилке 3 и 4 имеются четыре канавки, в которых устанавливаются четыре ведущих шарика 7, через которые передается вращение от одной вилки к другой. При любом угле между валами боковые шарики в канавках вилок находятся в плоскости, делящей этот угол пополам, благодаря чему вращение от ведущего вала к ведомому передается равномерно. Центральный (пятый) шарик 2 помещается между торцами вилок и обеспечивает их центрирование. Для возможности установки ведущих шариков в канавки вилок центральный шарик имеет лыску с отверстием, которым он при сборке карданного шарнира устанавливается против вставляемого бокового шарика. После сборки карданного шарнира центральный шарик фиксируется в определенном положении штифтом 6, закрепляемым стопорной шпилькой 5 в отверстии ведомой вилки.

Устройство карданных шарниров равных угловых скоростей: а — шариковый; б — кулачковый; 1 — ведущие (боковые) шарики; 2 — центральный шарик; 3, 4, 7, 11 — вилки; 5 — шпилька; 6 — штифт; 8, 10 — кулачки; 9 — диск.

Карданные валы и вилки изготавливаются из углеродистой, а крестовины — из хромистой и хромоникелевой сталей. Для смазывания карданных передач применяется трансмиссионное масло — нигрол.

Типы шарниров равных угловых скоростей

Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:

Кулачковый шарнир типа «Тракта».

• Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы под обозначением «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках, так как при высоких скоростях вращения вала склонны к перегреву;
• Кулачково-дисковые — «Урал-4320», КрАЗ-255Б;
• Шариковые — «Бендикс-Вейс» (Bendix-Weiss) с делительными канавками, «Рцеппа» (Rzeppa) с делительными рычажками, «Рцеппа-Бирфильд» со смещёнными делительными канавками, «Рцеппа-Лебро» с непараллельными делительными канавками — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
• Трипод (Tripod) со сферическими роликами и вилкой и Трипод-Уникардан со сферическими роликами — допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом; часто используются как внутренние (то есть — устанавливаются со стороны привода, а не колеса);

Спаренный кардан

Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов и ГДР-овских Wartburg. В конце 20 века устанавливались на карданные валы американских вседорожников (пример — Jeep). В настоящее время применяются на грузовиках, тракторах, строительной технике.

Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.

3D изображение ШРУСа типа «Рцеппа»

Отдельно стоит остановиться на выборе смазки для ШРУС. Из-за высоких ударных нагрузок, например при трогании автомобиля с места, преодолении подъёмов, данный тип шарнира требует выбора специальной смазки. Применение неподходящей для шарнира смазки — низкого качества или неспособной выдерживать ударные нагрузки, приводит к быстрому износу и выходу ШРУСа из строя.

Для шарниров Рцеппа на 6 шариках применяется пластичная смазка чёрного цвета с содержанием дисульфида молибдена MoS₂ 3% или 5% (для особо тяжёлых условий эксплуатации), что прямо указывается в описании. Смазка для шарниров типа «трипод» на игольчатых подшипниках добавки молибдена MoS₂ не содержит. В любом случае, категорически запрещено применение графитовой смазки.

Также шарнир требует периодического осмотра состояния резинового чехла, защищающего от загрязнения и попадания воды. Вода в сочетании с кислородом воздуха превращает MoS₂ в абразивный диоксид молибдена, чем сильно ограничивает применимость его в смазках.

MoS2+2H2O→ MoO2+2H2S{\displaystyle {\mathsf {MoS_{2}+2H_{2}O{\xrightarrow {\ }}MoO_{2}+2H_{2}S}}}

Если обнаружены трещины или сильные потёртости, а сам чехол сохраняет герметичность, то можно обойтись заменой чехла, хомутов крепления, и заново смазать шарнир. В случае, если разрушились хомуты крепления, или чехол порван — рекомендуется замена шарнира целиком.

При больших углах поворота максимальный передаваемый шарниром крутящий момент (допустимая нагрузка) меньше (чем при малых углах поворота), поэтому при эксплуатации рекомендуется избегать больших нагрузок при «вывернутых колёсах».

Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником (чехлом), так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.

Ресурс ШРУС современных автомобилей (при соблюдении герметичности чехла) очень велик и сопоставим с ресурсом самого автомобиля.