Карданные валы легковых и грузовых автомобилей
На автомобилях классической компоновки и полноприводных для передачи крутящего момента от коробки передач к главной передаче служит карданный вал. На 2.83 и 2.95 показана обычная конструкция карданного вала грузового автомобиля с подвижным шлицевым соединением и двумя карданными шарнирами. Угол в шарнире β при эксплуатации составляет на грузовых автомобилях от 0 до 12°. Конструкция шарнира допускает углы до 35°, у центрированного сдвоенного шарнира фирмы ГВБ при крутящем моменте МА до 12000 Нм βмах =42° . На легковых автомобилях в конструктивном положении р составляет лишь 0—4°, поэтому подвижное шлицевое соединение может выполняться на ведомом валу коробки передач.
Скорость вращения карданного вала на прямой передаче соответствует чаще всего частоте вращения двигателя и при современных высокоскоростных силовых агрегатах легковых автомобилей достигает 6000 мин1. В связи с этим показанные на 2.86—2.88 βz и βy, в конструктивном положении должны быть по возможности меньше. Это позволит повысить плавность передачи, уменьшить размеры карданных шарниров и, следовательно, сэкономить материалы и затраты. Если р превышает 3°, ресурс шарниров уменьшается следующим образом: на 19 % при р=6°, на 28 % при р=9°, на 34 % при Р= 12°, на 38 % при р= 15° и т. д. При требуемом ресурсе не менее 100 тыс. км увеличение р ведет к необходимости усиления обоих карданных шарниров. К тому же при увеличении р возрастает ускорение массы средней части карданного вала.
Pиc. 2.83. Не требующий обслуживания карданный вал типоразмера 052 фирмы «Кляйн» с компенсацией изменений длины, предназначенный для грузовых автомобилей. При применении труб с размерами от 80×3,5 до 88×4,5 допустимый крутящий момент составляет от 4,0 до 7,5 кН·м, изменение длины до 110 мм. Внутреннее центрирование на фланцах требует посадки H7/h6. Труба 3 приварена по торцам. Скользящее соединение уплотнено справа эластичным кольцом 2, слева аналогичную функцию выполняет крышка
Рис. 2.86. Расположение карданного вала по схеме Z (вид сбоку). Для предотвращения различных скоростей вращения на выходе коробки передач и на входе главной передачи углы β на обоих концах должны быть одинаковы (как показано на рисунке), а вилки шарниров — лежать в одной плоскости
Рис. 2.87. Дополнительный боковой сдвиг коробки передач относительно главной передачи на виде сверху требует при схеме Z расчета угла βрез, а при схеме W - определения угла смещения φ: А — коробка передач; Б — главная передача
Рис. 2.88. Расположение карданного вала по схеме W: а — вид сбоку; б — вид сверх