Для чего нужна крестовина
Устройство и назначение крестовины кардана
Когда наступает время плановой замены крестовины кардана или (что более вероятно) в районе кардана начинается вибрация, биение, шумы и треск, то автовладельцы готовятся выложить внушительную сумму за ремонт кардана. Чаще всего требует замены крестовина кардана. Данная деталь не восстанавливается, её можно только заменить. Стоит она не дорого, но работа по замене потребует снятия кардана, так что готовьтесь оплатить целый день на СТО. Если же вы не боитесь трудностей, то крестовину кардана возможно поменять своими руками.
Кардан служит для соединения коробки передач и заднего (в заднеприводном автомобиле) или переднего (в полноприводных) моста. Его задача – передать мосту или мостам вращение от двигателя. Узлом соединения для этих элементов является шарнир, главная часть которого – это крестовина. Она имеет форму креста, на концах которого имеются чашки с игольчатыми подшипниками. От корпуса подшипник отделяет уплотнительное кольцо из резины или пластика. Для каждой модели автомобиля размеры крестовин отличаются друг от друга.
Возможные неисправности крестовины:
Теоретически, крестовина очень надёжная деталь, ресурс которой должен быть около 500 000 километров пробега. Но на практике замена крестовины кардана происходит при пробеге 50-100 тысяч километров. На это влияют такие факторы как условия эксплуатации, фирма изготовитель детали, качество материалов, применяемых при изготовлении детали. Если ваш автомобиль часто эксплуатируется в районе сельской местности, то грязь и различные ухабы сократят жизнь вашей крестовины в несколько раз. Распространённая причина выхода из строя крестовины – банальная невнимательность при проведении планового техосмотра. Часто на отсутствие смазки не обращают внимание, пока крестовина не напомнит о себе вибрацией, шумом или звоном.
Диагностика неисправностей
Прежде чем проводить ремонт, нужно найти причину неисправности. Для этого понадобится загнать автомобиль на яму либо подъёмник. Ставим коробку на нейтральную передачу и залазим под машину. Осматриваем кардан, особое внимание нужно обратить на состояние сальников крестовин. Далее, удерживая крестовину, вращаем сам кардан. Если крестовина требует замены, люфт можно заметить сразу. Если люфта не будет, а будут слышаться различные шумы и скрипы при вращении, то возможно крестовину менять не понадобится. Нужно только заменить смазку. Крестовин в кардане две и диагностировать нужно обе. Быстрее всего выходит из строя крестовина заднего кардана, так как на неё приходятся большие нагрузки. Грязь и влага при движении так же попадают больше на заднюю крестовину.
Как поменять крестовину на кардане
Чтобы провести ремонт крестовины, необходимо снять кардан. Перед тем как разобрать, нужно знать некоторые нюансы:
Сначала откручиваются четыре болта на карданном вале, потом снимаем крепление подвесного подшипника. После этих процедур снимаем кардан, его нужно достать из шлицевого соединения КПП. Перед снятием крестовины шлицевую часть желательно замотать материалом, чтобы туда не попал песок. Перед тем, как снять крестовину, нужно подготовить инструмент: молоток, круглогубцы, толстую отвёртку и подходящую по диаметру круглую трубку. Зажатие вала в тисках намного облегчит вам работу. Существуют специальные съёмники для снятия крестовин, но их часто не используют даже на СТО. Впрочем, многие гаражные умельцы способны за 10-15 минут смастерить себе такое приспособление. Далее достаются стопорные кольца. Часто, чтобы их извлечь, требуется обстучать их молотком с помощью проставки. После этой операции стопоры легко достанутся плоскогубцами. Далее выбиваются чашки из проушин. Это делается молотком и той же проставкой, которую использовали при снятии стопорных колец. Иногда при этом чашки выпадают самостоятельно, чаще всего извлекать их придётся подручными предметами.
Подготовка проушин и вилки и установка новой крестовины
Ремонт будет проведён некачественно, если не зачистить проушины и вилку от грязи и ржавчины. Это делается металлической щёткой или наждачкой. Все внутренние поверхности так же нужно очистить и смазать перед установкой новой крестовины. Не стоит забывать про канавки стопорных колец, их нужно прочистить с помощью шила или тонкой отвёртки. Далее снимаются чашки с новой крестовины, а сама она вставляется между проушинами. При снятии чашек нужно следить, чтобы иголки подшипников не рассыпались. Если под новыми чашками нет смазки, деталь стоит поменять, или смазать самостоятельно. Чашки одеваются на крестовину, потом их нужно утопить молотком, пока не откроются стопорные канавки. Завершает ремонт крестовины замена стопорных колец.
Установка кардана на автомобиль
При установке кардана нужно соблюдать несколько правил:
Вставляем сначала шлицевую часть, потом закручиваем четыре болта на кардане. Не забывает про крепление подвесного подшипника. Все болты нужно хорошо зажать, после чего ещё раз их проверить. Если кардан открутится в движении, машину может выкинуть с трассы.
Иногда ремонт может не понадобиться, нужно просто произвести шприцевание. Если вы не знаете, чем шприцевать крестовину, то вам понадобится большой шприц и специальная смазка. Если смазку не найдёте, используйте литол. Особенно в шприцевании нуждается задняя крестовина, так как туда попадает основная масса грязи. Во многих крестовинах есть специальное отверстие для шприцевания. Их нужно тщательно очистить от грязи перед процессом. Шприцевать нужно до тех пор, пока смазка не станет выливаться. Будьте готовы, что большая часть смазки будет на земле. Лучше набрать новую порцию смазки, только не собирать её с земли.
Как проверить свою работу
Проверить свою работу можно сразу после замены крестовины и установки кардана на автомобиль. Процесс проверки включает в себя те же манипуляции, как при поиске люфта крестовины. Так же кардан нужно осмотреть на наличие подтёков масла или смазки. Особое внимание уделить сальникам. Второй этап проверки – это проверка в движении. При пробной поездке можно сразу услышать вибрацию, шум или биение кардана.
Работа по замене крестовины кардана закончена, и вы сделали её самостоятельно, потратив деньги только на запчасти. Кроме того вы полностью сняли и установили кардан, теперь при выходе из строя любого узла кардана вам не составит труда заменить и его.
Крестовина карданной передачи
Автомобили с задним или полным приводом имеют карданную передачу. Это в равной степени относится как к легковым, так и к грузовым автомобилям. Карданная передача (КП) состоит из:
На некоторых машинах используется сочлененный кардан, состоящий из секций. В состав такого устройства входит подвесной подшипник, жестко закрепленный к корпусу машины, и еще одна крестовина. На некоторых автомобилях она может состоять из нескольких секций – одной, двух, а иногда и трех. Крестовина играет основную роль при передаче крутящего момента от коробки скоростей к редуктору заднего моста.
Что такое крестовина карданной передачи
Крестовина выполнена в виде шарнира, передающего крутящий момент при постоянно меняющемся положении во время движения машины. Кроме основного назначения – передачи вращения валам, которые работают под углами друг к другу, она способствует гашению динамических колебаний. Устройство состоит из:
Как происходит работа крестовины карданного вала
Основное назначение крестовины – передача вращения, она сопрягает вращающиеся валы под углом друг к другу. Эффективная работа осуществляется при углах от 0 до 200, при большем угле на нее воздействуют большие перегрузки.
Появляется дисбаланс, в результате чего возникает сильная вибрация автомобиля.
При производстве устройства используется высоколегированная сталь, специальным способом обрабатывается и закаливается. Конструктивно выполняется в виде крестовины, на концах которой размещены четыре игольчатых подшипника. Использование специальных материалов позволяет ей работать длительное время. Ресурс составляет порядка ста тысяч километров. Если автолюбитель ездит аккуратно, ресурс можно продлить до двухсот тысяч и более.
Карданный шарнир: устройство, назначение
Приспособление с двумя вилками выполнено в виде карданного шарнира, который осуществляет основную функцию в КП. Он подразделяется по виду передаваемого вращения:
Механизмы бывают одновальные, двухвальные и многовальные, по количеству шарниров их можно подразделить на одно-, двух- и многошарнирные.
В переднеприводных машинах устанавливаются ШРУСы, в которых не применяются крестовины.
Механизм монтируется на машинах с приводом на задние колеса или полный привод. При передаче неравных угловых скоростей применяется один, а иногда два кардана, все зависит от расстояния, на которое необходимо передать вращение.
Первый вал, расположенный от коробки передач до опоры, называется промежуточным, а второй – задним. Они соединены при помощи опоры, жестко закрепленной хомутом на днище автомобиля. Это так называемый подвесной подшипник.
Данное устройство предназначено для правильного поддержания КВ. В такой конструкции используется дополнительный шарнир с крестовиной. Кроме этого КП, используют компенсирующее устройство, которое называют скользящей муфтой. Она предназначена для удлинения или сокращения кардана во время движения машины и представляет собой шлицевое соединение кардана и наконечника вилки. Во время преодоления препятствий происходит взаимное изменение заднего моста и кузова автомобиля. В результате происходит сжатие или растяжение кардана. Эти изменения компенсируются скользящей муфтой. При необходимости передачи вращения двум валам под углом применяют механизм с полуупругим шарниром.
Рекомендации по эксплуатации
Пробуксовка при езде по бездорожью, резкие разгоны, продолжительное движение по глубокому снегу или грунтовой дороге, имеющей высокую колею.
Неисправности
Отказ КП характеризуется непонятными звуками, во время движения машина движется рывками, слышен металлический звук при переключении скоростей.
Основными неисправностями КП являются:
Все возникшие дефекты легко устраняются специалистами автосервиса. Неисправные элементы меняются на новые, а ослабленные соединения подтягиваются.
Если неисправна крестовина, наиболее правильным решением будет транспортировать автомобиль на эвакуаторе в автосервис, где произведут диагностику машины с помощью специальных стендов, определят неисправную деталь и предложат оптимальный вариант ремонта.
Важно! Некоторые владельцы стараются произвести диагностику в автосервисах, расположенных в гаражных кооперативах. Как правило, там нет персонала, а один специалист не в состоянии знать все тонкости ремонта.
Поэтому автолюбителям не следует обращаться в такие автосервисы. Кажущаяся экономия на ремонте оборачивается дополнительными, а зачастую и не малыми расходами.
Наш автосервис при выполнении работ пользуется методиками, разработанными на заводах-изготовителях. После проведения любых ремонтных работ автолюбитель получает гарантийные обязательства на запасные части и все виды услуг и ремонта.
Статьи
Крестовина карданного вала
Иногда можно услышать, как кардан называют деталью, обеспечивающей передачу вращения между несоосными валами. На самом деле карданный вал, это составной узел из нескольких элементов, а конкретно обеспечением передачи вращения под углом занимается крестовина карданного вала – основа этой системы и одновременно самый ее слабый элемент.
Зачем она нужна
Несмотря на то, что большинство агрегатов трансмиссии крепятся относительно неподвижно, это не означает, что расстояние между ними всегда одинаковое, и не гарантирует стабильности их местоположения в пространстве. Во время движения – при наезде на неровности, на входе и выходе из поворота, а также при загрузке-выгрузке кузова, рама авто в определенных пределах деформируется. Соответственно изменяется пространственное местоположение всего, что к ней прикреплено.
Если же связующее звено будет иметь стабильную форму, то есть, соотношение углов составляющих неизменно, то нас ожидают весьма неприятные явления:
— отрыв крепежных фланцев от сопрягаемых агрегатов
— усиление механического влияния на КПП, РК, редуктора и их разрушение;
— увеличение нагрузки на крепления перечисленных механизмов и вероятность их отрыва.
Конечно, есть возможность изготовить суперпрочную передачу, но в этом варианте такими придется делать всю систему, а это не только невероятно сложно технически, но ни имеет никакого финансово обоснованного смысла. Но самое главное – это никоим образом не избавляет нас от такой проблемы, как «ловля клина».
Если же у нас имеется подвижное крепление, с четырьмя перпендикулярными точками фиксации, то это обеспечивает свободу соединения. Называть его гибким будет не совсем корректным, но вот то, что угол между двумя осями может динамически изменяться без проблем для осуществления перевода вращения, это несомненно.
Кстати, есть автомобили с комбинированной комплектацией, где кардан оснащен ШРУСами – шарнирами равных угловых скоростей, выполняющими ту же функцию, но рассчитанными на меньшие усилия и больший угол. Наиболее знакомый пример такой универсальности – «Нива». Она выпускается в обеих вариациях и часто владелец сам принимает решение о замене схемы.
Кто придумал
Безапелляционно утверждать что-либо об изобретателе устройства не получается. Современные карданы выглядят почти так же, как те, которыми оснащали некоторые первые автомобили больше ста лет назад. Мало того, соединение такого типа было известно задолго до появления автопромышленности – гораздо раньше нечто подобное использовали европейские ремесленники при обустройстве подъемных механизмов.
Достоверно можно сказать одно – самое «возрастное» описание, дошедшее до нашего времени, относится к XVI веку, и принадлежит перу (или чем он там записывал) итальянского изобретателя, механика, инженера и… философа – Джироламо Кардано. И хотя сам он никогда не претендовал на авторство, а лишь рассказывал о существующем устройстве, его самое назвали в честь «летописца».
Что особенного в крестовине кардана
Все нагрузки – на разрыв, на сжатие, на прогиб и искривление приходятся на крестовину. По своей сути она является крестообразным шарниром, концы которого принято называть шипами. Противоположные шипы крестовины фиксируются в проушинах вилки самого кардана, а другая противоположная пара в проушинах вилки фланца. В результате такого соединения даже постоянное изменение угла между осями кардана и фланца не мешает передаче крутящего момента.
Чтобы шипы шарнира без проблем проворачивались в проушинах, на каждом из них надет игольчатый подшипник. Из-за той самой большой величины нагрузок к материалу крестовины и ее подшипников требования особые:
• Сама крестовина карданного вала изготавливается из легированной стали высокой прочности с выполнением дополнительной термообработки после формировки изделия
• На подшипники – иголки и обоймы, идет исключительно особая «подшипниковая» (ШХ) сталь
Здесь очень важна точность центрирования шипов и подгонки с подшипником. Любое отклонение от норм вызовет преждевременный износ и повреждение крестовины, а в худшем случае других элементов передачи и даже деталей сопряженных узлов.
Но не меньшее значение у правильности положения собранного элемента. Для расположения цапф, а конкретней, подшипников в ушках, применяются чаще всего стопорные кольца (внутренние либо внешние). Но возможны и другие решения – установка специальных крышек или кернение выступающих частей. В любом развитии конечный результат должен исключать всякий риск биения.
Заканчивая вопрос с сырьем нельзя не вспомнить об уплотнителях, обеспечивающих герметичность обойм (стаканов). В связи с «максимальной ответственностью», физическим и химическим воздействием, а также регулярными перепадами температуры, на их изготовление идет только особая бензомаслостойкая резина.
Где купить качественную крестовину
Наибольший уровень нагрузок и истирающего воздействия приводит к тому, что крестовины чаще других составляющих узла выходят из строя. Менять всю передачу из-за нее как минимум нерентабельно, разумней купить новую и установить ее на имеющийся вал.
Конечно, есть исключения – некоторые шарниры производятся необслуживаемыми, то есть, изначально предполагается именно полная замена кардана. Но наши народные умельцы и здесь нашли решение – старое «тело» вырезается, а на его место с помощью самодельных проставок ставится «свеженькая», вполне ремонтопригодная крестовина. С другой стороны, это не отменяет того, что ее понадобиться покупать.
Основной профиль нашей компании ООО «Лидер», это оптовая продажа карданных валов и передач в сборе для тяжелых грузовиков, ЖД, трамвайной и спецтехники. Но мы не чураемся и розничной торговли, в том числе и продажи отдельных комплектующих. Так что если вам нужна крестовина, фланец или вилка карданного вала, вы можете смело обращаться – найдем нужную деталь обязательно.
Устройство крестовины карданного вала
Карданный вал – незаменимый механизм в трансмиссии автомобиля и различного оборудования. И одной из важнейших частей подобной системы является карданная крестовина. Именно она передает крутящий момент от источника механической энергию к непосредственному «потребителю», который располагается на стационарной установке или подвижном средстве. Например, при помощи крестовины происходит передача вращающего момента к автомобильному мосту под постоянно изменяющимся в процессе движения углом.
Что такое крестовина карданной передачи
Разберемся в том, что представляет такой узел в карданном валу. По сути крестовина – это особый крестообразный шарнир, при помощи которого обеспечивается соосность вращающихся деталей передачи. Кроме этого, агрегат помогает гасить возникающие динамические колебания.
Устройство крестовины карданного вала достаточно простое – в конструкцию шарнира входят:
2 вилки, которые соединены между собой в форме креста.
4 шипа, к которым подсоединены концы вилок.
Подшипники игольчатого типа, установленные на шипы.
Движение шарнира обеспечивают игольчатые подшипники, которые подсоединены к шипам. Монтируются такие подшипники в специальные отверстия в вилках, а надежную фиксацию элементов и невозможность смещения гарантируют специальные стопоры. Размер таких колец может быть различным, обычно он подбирается с учетом допустимого осевого зазора. Стопорные кольца в агрегате меняются достаточно часто, что позволяет устранить возникающую вибрацию и люфт.
Корпус детали производится из легированной стали, которая обладает повышенной прочностью и надежностью. Благодаря этому шарнир может выдерживать продолжительные повышенные нагрузки.
Именно от состояния крестовины во многом зависит срок службы всего карданного вала. Например, в автомобилях с задним приводом двигатель, коробка передач и кардан надежно закреплены на кузове, тогда как задний мост и колеса находятся в постоянном движении. При этом угол между карданной и задней передачей всегда изменяется. Два механизма соединяются именно при помощи крестовины, которая помогает передать необходимое крутящее усилие и предотвратить динамическую деформацию кардана. Если крестообразный шарнир выйдет из строя, то задняя передача просто не получит необходимую энергию.
Мы разобрались, из чего состоит крестовина кардана. Теперь стоит рассмотреть ее особенности и преимущества. Как правило, механизмы обладают высоким максимальным крутящим моментом, благодаря чему без труда выдерживают большие перегрузки и могут применяться для передачи момента от мощных двигателей.
Среди других преимуществ узлов можно выделить надежность и продолжительный срок службы. Благодаря простой конструкции шарниры без труда выдерживают продолжительную непрерывную эксплуатацию. А оптимизированная термообработка во время их изготовления делает поверхность невосприимчивой к любым воздействиям.
Размеры крестовины могут быть различными, в зависимости от типа используемой передачи и особенностей размещения карданного вала. При выборе агрегата потребуется учитывать особенности кардана и ряд технических параметров. Если потребуется, то большой выбор узлов вы всегда можете найти на сайте https://fif-group.ru/.
Перед покупкой устройства проверьте его габариты и способ установки. В большинстве случаев после замены крестовины потребуются дополнительные пусконаладочные работы, которые лучше всего доверить профессионалам.
Крестовина кардана
Назначение крестовины кардана и история создания
Необходимость применения подвижных соединений возникла по той причине, что оси валов автомобиля не всегда располагаются на одной прямой. Во время движении машины они меняют положение в пространстве. При этом изменяется и их межосевое расстояние в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Передачу крутящего момента от коробки передач к ведущим мостам выполняет карданное соединение. Впервые принцип такой конструкции описал итальянский инженер Дж. Кардано. Его работы и послужили основой для построения карданной передачи, применяемой в трансмиссиях автомобилей.
Крестовина карданного вала является гибким соединением двигателя автомобиля с ведущим мостом
В ее состав входят карданные валы и шарниры, промежуточные опоры и соединительные устройства. У крестовины в этой системе особая роль. Именно она обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач на мост при постоянно меняющихся углах во время движения машины.
Устройство и принцип работы крестовины кардана
Крестовина карданного вала – это, как понятно из названия, крестообразный шарнир, который обеспечивает соосность всех вращающихся элементов. Он соединяет две вилки, которые входят в состав карданного шарнира. Концы вилок присоединяются к четырем концам, или шипам, крестовины. Труба карданного вала и одна вилка имеют между собой жесткое крепление.
Движение шарнира осуществляется при помощи игольчатых подшипников, надетых на шипы крестовины. Эти подшипники устанавливаются в отверстия, расположенные на вилках и фиксируются стопорными кольцами, чтобы предотвратить возможность их смещения. Толщина стопорных колец зависит от размера допустимого осевого зазора.
Таким образом, крестовина карданного вала является гибким соединением двигателя автомобиля с ведущим мостом. Конструктивно она представляет собой взаимно перпендикулярные оси, которые опираются на игольчатые подшипники, установленные в вилках карданного вала.
Функциональное назначение крестовины заключается в обеспечении подвижного соединения, гашении динамической деформации карданного соединения и передаче крутящего усилия на колеса.
Корпус крестовины изготавливается из легированной стали и проходит термообработку, которая обеспечивает высокую поверхностную твердость шипов
Крестовины отличаются по размеру. Размер может зависить от разных факторов: марки автомобиля, его габаритов, мощности двигателя и, как следствие, величины крутящего момента.
Корпус этой важной детали изготавливается из легированной стали и проходит термообработку, которая обеспечивает высокую поверхностную твердость шипов. Для производства наружных обойм подшипников и самих иголок применяется специальная подшипниковая сталь и соответствующая термическая обработка.
Высокий КПД передачи и долговечность шарниров обеспечивает применение на шипах корпуса герметизированных игольчатых подшипников. Для надежности подобной герметизации узлов крестовины кардана в изготовлении уплотнений подшипников используется бензомаслостойкая резина.
Достоинства и недостатки крестовины кардана
Сама по себе крестовина карданного вала является простым, надежным и долговечным элементом автомобиля.
Главные условия, необходимые для нормальной работы этого узла, – это качество материалов, используемых при его изготовлении, и наличие смазки в местах соприкосновения с другими элементами. Теоретический ресурс работы крестовины кардана составляет 500,000 км.
При несоосном расположении валов, карданное соединение является практически единственным эффективным способом передачи вращения. Основной его минус заключается в том, что при возникновении большого угла между соединенными валами их вращение становится неравномерным. В результате, во время передачи происходит большая потеря мощности и возрастает износ узлов соединения. Особо заметной неравномерность вращения валов становится, когда угол между ними превышает 10 градусов.
Другие виды подвижных соединений и их сочетания
Передачу крутящего момента в ситуации большой несоосности осуществляет промежуточный вал. В его состав входят эластичная муфта, фланец и шарнир равных угловых скоростей. Подвижность соединения несоосных элементов в такой конструкции обеспечивает эластичная муфта. Она представляет собой конструкцию из стальных вкладышей и резиновых перемычек, соединенных воедино. Рывки трансмиссии автомобиля гасятся за счет упругости муфты. В конструкции вала применены и карданные соединения, так как между валами, которые объединяет промвал, существует большая несоосность.