Шарнір рівних кутових швидкостей: відмінності між версіями
[очікує на перевірку] | [очікує на перевірку] |
Вилучено вміст Додано вміст
Olexos (обговорення | внесок) Немає опису редагування |
Olexos (обговорення | внесок) Незначні доповнення |
||
Рядок 11:
[[Файл:Double Cardan Joint (animated).gif|міні|ліворуч|200пкс|Здвоєний карданний шарнір]]
Перші конструкції синхронних карданних шарнірів створювались шляхом з'єднання двох звичайних карданних шарнірів, через що й називаються здвоєними. Частота обертання валів на вході та виході шарніра буде рівною, якщо внутрішні вилки двох послідовно з'єднаних шарнірів лежать у одній площині, а кут між осями вилок однаковий. Іншими словами — точка, де перетинаються осі вилок, має знаходитись на бісектрисі кута, котрий вони утворюють. Два простих шарніри з'єднуються або безпосередньо, або через проміжну (її називають ділильною) ланку, всередині котрої є центрувальний пристрій. Призначення останнього — постійно ділити навпіл кут між віссю внутрішньої здвоєної вилки та зовнішніми вилками.
Здвоєний карданний шарнір може працювати при кутах між валами до 42° (короткотривалий кут до 80°). Його перевага — відсутність пильників для утримання мастила, недолік — порівняно невеликий пробіг, що обмежується 50-70 тис. км
Такі шарніри можна було зустріти на перших передньоприводних автомобілях ([[Cord L-29]], [[Citroën Traction Avant|Citroën-TA]], Miller-91, [[Alvis Car and Engineering Company|Alvis-FA]]), до 1960-их їх застосовували на [[Renault 4]], [[Peugeot 204]], вантажівках МАЗ-509 тощо.
=== Шарнір «Тракта» ===▼
[[Файл:Tracta Constant Velocity Joint.jpg|міні|ліворуч|200пкс|Шарнір «Тракта»]]
Оскільки кулачки шарніру при поворотах займають різні положення відносно інших його частин, виникає циклічний дисбаланс, котрий на високих обертах може прискорити знос шарніра. Тому з'єднання «Тракта» застосовують переважно на вантажівках підвищеної прохідності, де шарніри працюють з меншою швидкістю. === Кулачково-дисковий шарнір ===
Різновидом кулачкового шарніру є кулачково-дисковий, який встановлюють, зокрема, на повнопривідних автомобілях [[КрАЗ-255Б|КрАЗ]], [[Урал-4320|Урал]], [[КАМАЗ 4310|КамАЗ]]. Він складається із з'єднаних з ведучим та веденим валами вилок, а також вставлених у них циліндричних кулачків. У їх пази входить диск, що передає обертання від ведучої вилки до веденої. При роботі кожен з кулачків
Завдяки значній контактній поверхні деталей, що сприймають зусилля, кулачково-дисковий, як і будь-який кулачковий шарнір, має компактні розміри. Він особливо зручний на вантажних автомобілях, де потрібно передавати значний обертовий момент. Основним недоліком конструкції є, те що деталі працюють в умовах тертя ковзання. Це призводить до підвищеного нагріву усього вузла та знижує його ККД. Однак при хорошому мащенні зносостійкість та надійність роботи цих шарнірів прийнятні. Максимальний кут, при якому може працювати шарнір 45-55°.
=== Шарнір
[[Файл:ШРУСы автомобилей УАЗ в магазине ф2.jpg|міні|ліворуч|200пкс|Шарнір «Бендикс-Вейс»]]
Шарнір «Бендикс-Вейс», що допускає кут між валами до 40°, був запатентований німецьким інженером Карлом Вейсом у 1923 р.
Шарнір «Бендикс-Вейс» допускає кут між валами до 40°. Вали закінчуються вилками (які також називають кулаками), на внутрішній поверхні яких у взаємноперпендикулярних площинах виконані чотири канавки напівкруглого профілю. У місцях, де перетинаються канавки двох вилок, розташовано по одній кульці.▼
Середні лінії канавок являють собою кола однакового радіуса, центри яких лежать на відповідних вилках та рівновіддалені від центру всього шарніра. При обертанні ці лінії утворюють дві сферичні поверхні, що перетинаються одна з іншою по колу, яке є траекторією руху кульок. Завдяки симетричному розташуванню канавок у обох вилках центри кульок завжди знаходяться у бісекторній площі, чим і досягається рівномірність обертання валів. Однак навіть незначне осьове переміщення однієї вилки відносно іншої викликає зміну траекторії руху кульок. Тому вилки фіксують від переміщення під дією осьових сил, встановлюючи між ними центруючу кульку.▼
Такий шарнір складається з двох стальних кованих вилок та п'яти кульок, чотири з яких передають обертовий момент, а одна центруюча (закріплена штифтом та шпилькою).
Оскільки шарнір такого типу не є самостійним вузлом, його важко виготовити з малими зазорами між канавками та кулькою та відбалансувати. Цей факт негативно відображається на високій частоті обертання, й дана конструкція застосовується тільки на автомобілях підвищеної прохідності, де така швидкість не досягається. Зокрема, у ньому обертовий момент передають тільки дві кульки, що визначає високі питомі тиски на контактних поверхнях та швидкий знос (через 15-25 тис. км) шарнірів. Це не дозволяє використовувати їх на тих автомобілях, у яких привід до передніх коліс є постійним.▼
▲
▲Середні лінії канавок являють собою кола однакового радіуса, центри яких
▲Оскільки шарнір такого типу не є самостійним вузлом, його важко виготовити з малими зазорами між канавками та кулькою та відбалансувати.
Приклади використання шарніра — ведучі та керовані мости [[ГАЗ-69]], [[УАЗ-469]], [[ГАЗ-63]], [[ГАЗ-66]], [[ЗІЛ-131|ЗИЛ-131]] тощо.
Шарніри американського виробника Bendix Corporation під час [[Друга світова війна|Другої світової війни]] встановлювались на [[Willys MB|Willys]], [[Dodge WC54]], [[Studebaker US6]] тощо.
=== Шарнір
У 1927 р. (а також у 1936 р.) інженер компанії «Форд» Альфред Рцеппа запатентував шарнір, що складався з двох обойм (зовнішньої та внутрішньої), кульок, сепаратора, ділильного важеля та напівсфери (напівсферичної шайби). Призначення ділильного важеля та напівсфери — встановлення кульок у бісекторну площину (площину, що ділить кут між валами навпіл). Знаходження кульок у бісекторній площині є умовою синхронності передачі кутової швидкості шарніром. Такий шарнір рівних кутових швидкостей працює при куті до 37°, характеризується можливістю передавати значні обертові моменти (момент передається усіма шістьмома кульками), високим ККД, ресурсом, що перевищує 100 тис. км.
=== Шарнір
[[Файл:CV-Joint-WithTransparency.gif|міні|ліворуч|200пкс|Шарнір «Рцеппа-Бірфілд»]]
У спрощених варіантах цієї конструкції роль ділильного механізму виконують канавки. У шарнірі «Рцеппа-Бірфілд» центр, з якого описані дуги канавок корпуса та обойми, зміщений на 1-1,5 мм. Допускає кут між валами 45-50°. На даний момент це найпоширеніший зовнішній шарнір рівних кутових швидкостей.
=== Шарнір
У «Рцеппа-Лебро», канавки еліптичного профілю попарно симетричні та розташовані під кутом 16° до твірних внутрішньої поверхні корпуса та зовнішньої поверхні обойми. У результаті у просторі різнонаправлених канавок корпуса та зірочки кульки завжди знаходяться у бісекторній поверхні. Використовується як внутрішній шарнір рівних кутових швидкостей (універсальний).
=== Шарнір
Аналогічно до попередників такий шарнір має зовнішню та внутрішню обойми (зовнішній і внутрішній кулаки чи корпус та обойму), кульки та сепаратор. Однак форма обойм допускає осьове зміщення вала на 13-55 мм, що потрібно для компенсації зміни довжини приводу: при ходах підвіски відстань між колесом та головною передачею з диференціалом змінюється. Кут між валами до 25°. Відповідно, використовується як внутрішній синхронний карданний шарнір.
=== Шарнір «Трипод» ===
[[Файл:Tripod half axle.png|міні|ліворуч|200пкс|Частина шарніру «Трипод»]]
У 1963 р. французьким інженером Мішелем Ореном був запатентований шарнір «Трипод».
У такому шарнірі
== Джерела ==
{{reflist}}
[[Категорія:Трансмісія]]
|