На современных автомобилях привод к ведущим мостам осуществляется карданными передачами с шарнирами неравных угловых скоростей. Устройство карданных передач автомобилей различных марок практически одинаково, отличие заключается главным образом в размерах и форме отдельных частей.
Условия работы карданных передач определяются в первую очередь углами наклона осей их валов: чем больше эти углы, тем в более тяжёлых условиях работает передача. В особо тяжёлых условиях работает карданная передача ведущих управляемых колёс полноприводных автомобилей, у которых угол наклона осей валов, изменяясь по величине и направлению (при повороте автомобиля), может достигать 35…40°. В таких передачах применяют шарниры равных угловых скоростей, обеспечивающие передачу крутящего момента, равномерное вращение ведомого вала и поворот управляемых колёс.
3.5.2 Карданная передача автомобилей ЗИЛ
Карданная передача автомобилей ЗИЛ (рисунок 3.37, а) с колесной формулой 4 х 2 состоит из промежуточного 12 и основного 21 валов, соединенных с помощью шлицев 13, промежуточной опоры 18 и трёх жёстких карданных шарниров І – ІІІ неравных угловых скоростей.
Все три карданных шарнира имеют одинаковую конструкцию, которая позволяет им работать с максимальным рабочим углом между осями валов, равным 19°. Карданный шарнир состоит из двух вилок 22 и 23, крестовины 26, четырёх стаканов 34 с установленными в них подшипниками, деталей крепления и уплотнений подшипников.
Крестовина имеет четыре шипа, в центре которых просверлены несквозные смазочные каналы. На каждый шип надет игольчатый подшипник. Иглы 25 подшипника расположены в стакане 34 и внутренней обоймы не имеют. Стакан устанавливается в вилке шарнира и удерживается крышкой 27, которая крепится болтами, стопорящимися усиками пластины 24. При сборке карданных шарниров в каждое глухое отверстие шипа закладывается консистентный смазочный материал, который в процессе эксплуатации не добавляется. Для удержания смазочного материала подшипники снабжены сальниками 35: один из них (радиальный) установлен в стакане подшипника, а другой (торцовый) на шипе крестовины. В крестовинах, выпускавшихся ранее; имелись маслёнки для смазывания подшипников крестовин.
1 – передний мост; 2 – коробка передач; 3 – карданный вал привода переднего моста; 4 – основной карданный вал; 5 – раздаточная коробка; 6 – карданный вал среднего моста; 7 – средний мост; 8 – карданный вал заднего моста; 9 – задний мост; 10 – фланец-вилка; 11 – вилки карданных шарниров; 12 – промежуточный карданный вал; 13 – шлицы; 14 – сальник; 15 – крышка шарикоподшипника; 16 – шарикоподшипник промежуточной опоры; 17 – кронштейн; 18 – промежуточная опора; 19 – сальник шлицевого соединения; 20 – резиновый кожух; 21 – основной карданный вал; 22, 23 – вилки; 24 – стопорная пластина; 25 – иглы подшипника; 26 – крестовина; 27 – крышка; 28 – скользящая вилка; 29 – отражатель; 30 – пресс-маслёнка; 31 – резиновая подушка; 32 – шлицевая втулка; 33 – балансировочная пластина; 34 – стакан подшипника; 35 – сальник подшипника
Рисунок 3.37 – Карданная передача
Промежуточный 12 и основной 21 карданные валы представляют собой тонкостенные трубы, на концах которых установлены вилки 11 карданных шарниров.
К промежуточному карданному валу 12 приварена передняя вилка 11, связанная крестовиной с фланцем-вилкой 10, при помощи которой карданный вал крепится к ведущему валу коробки передач.
Задний конец промежуточного вала соединён сo скользящей вилкой 28, шлицевой наконечник которой вместе co шлицевой втулкой 32 образует подвижное шлицевое соединение, компенсирующее изменение длины карданного вала в результате перемещения заднего моста. Шлицевое соединение имеет полость для смазочного материала, уплотнённую сальником 19 и защищённую от попадания грязи резиновым кожухом 20.
К основному карданному валу 21 с обеих сторон приварены вилки, связанные через крестовины и игольчатые подшипники с промежуточным карданным валом и ведущим валом заднего моста. При помощи скользящей вилки 28 основной вал соединён с промежуточным карданным валом 12, а при помощи фланца вилки 23 – с фланцем вала ведущей шестерни главной передачи заднего моста.
Карданные валы динамически сбалансированы, что повышает равномерность вращения (без биения) и снижает вибрацию валов. Дисбаланс промежуточного вала устраняют приваркой к его трубе пластин 33, а основного вала – установкой балансировочных пластин под крышки подшипников карданных шарниров.
Промежуточная опора 18 при помощи кронштейна 17 крепится болтами к поперечине рамы автомобиля.