Ремонт карданного вала схема

Общее устройство и схема карданного вала

Карданные валы и карданные передачи предназначены для передачи крутящего момента от источника механической и другой энергии к потребителю, как на стационарных установках, так и на подвижных средствах.

Крутящий момент возможно передавать под различными углами, причем, взаимное положение источника и потребителя может меняться в процессе работы на стационарных установках и в процессе движения транспортных средств.

Основные требования, предъявляемые к карданным валам и передачам:

1. Передача крутящего момента от источника к потребителю без создания дополнительных нагрузок.
2. Передача крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей между источником и потребителем независимо от изменения угла между ними.
3. Бесшумность.

Основные области применения карданных передач

1. Для автомобильного транспорта
   • легковые заднеприводные и полноприводные автомобили
   • коммерческий транспорт (автобусы, микроавтобусы, малотоннажные грузовики)
   • грузовой транспорт с большой грузоподъемностью (фуры, самосвалы)
   • спецтехника (снегоуборочные машины, трактора, автокраны, погрузчики)
   • квадроциклы

Для железнодорожного транспорта.

Для сельскохозяйственной техники.

В авиационном и морском транспорте.

В сталелитейной промышленности.

В бумажном производстве.

В приводах буровых установок.

Конструктивное отличие понятия «карданный вал» от понятия «карданная передача» заключается в том, что в устройстве карданного вала существуют две точки опоры (без промежуточной опоры), а схема карданной передачи может быть трехопорной (с одним подвесным подшипником в центре), четырехопорной (с двумя подвесными подшипниками), то есть карданная передача состоит из нескольких карданных валов.

Одной из разновидностей карданных валов является рулевой карданный вал. Рулевой вал передает крутящий момент от рулевого колеса через систему тяг и рычагов на колеса автомобиля. Данные валы ремонтопригодны, но балансировка для них не требуется, так как их скорость вращения минимальна.

Устройство и схема карданного вала

Основные элементы карданного вала:

• труба карданная
• шарнирный узел (передает крутящий момент с изменяющимся углом), который состоит из:
  • вилка приварная
  • крестовина
  • фланец-вилка
  • шлицевое соединение (передает крутящий момент с изменением длины)

Для карданной передачи к вышеуказанным элементам добавляется:

• комплект под подвесной подшипник
• подвесной подшипник

Источник

Ремонт карданной передачи

В процессе эксплуатации в карданной передаче появляются следующие дефекты:

1. износ шеек крестовины;
2. износ подшипников и сальников крестовины;
3. разработка отверстий вилок;
4. износ шлицев на валах и в вилках;
5. прогиб или скручивание валов;
6. износ опорного подшипника промежуточного вала.

Признаками указанных дефектов являются биение валов, увеличенный зазор в соединениях, стуки при движении и рывки при трогании с места.

Для устранения дефектов в карданной передаче ее разбирают в следующем порядке:

1. Отвертывают болты фланцев, соединяющие карданные шарниры с ведущей шестерней главной передачи и с ведомым валом коробки передач, и снимают карданную передачу. При закрытой карданной передаче сначала отъединяют карданную трубу, откатывают задний мост, а затем отъединяют валы. При наличии промежуточного вала (автомобиль ГАЗ-51) прежде отвертывают фланец от ведущей шестерни главной передачи и удаляют основной вал, затем отвертывают от рамы подушку с опорой промежуточного вала и фланец промежуточного вала от ведомого вала коробки передач.
2. После снятия карданной передачи разбирают карданные шарниры. При разборке карданного шарнира, имеющего игольчатые подшипники, отвертывают болты, снимают стопорные пластинки и крышки и вынимают игольчатые подшипники. После удаления всех подшипников вынимают крестовину и разъединяют вилки. С шеек крестовины снимают держатели с пробковыми сальниками.
3. При разборке карданного шарнира, имеющего скользящие подшипники (автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-MM), вынимают замочные кольца, стальные втулки и разъединяют вилки. Прогиб карданного вала определяют в центрах индикатором. Если величина прогиба в средней части вала превышает 0,5 мм, вал правят в холодном состоянии под прессом. Валы, шлицы которых скручены, изношены или смяты, заменяют новыми.

Изношенные шейки крестовин можно восстановить до нормального размера хромированием или напрессовкой стальных втулок с последующей механической обработкой.

Рис. Детали универсального карданного шарнира ЗИС-150:
1 — ведущая вилка; 2 — крестовина; 3— клапан; 4 и 16 — пробковые сальники; 5 — корпус опорной шайбы; 6 — опорная шайба подшипника; 7 — игольчатый подшипник; 8 — стакан подшипника; 9 — держатель сальника; 10 — заглушка шлицевого соединения; 11 — стопорная пластина; 12 — крышка подшипника; 13 — масленки; 14 — скользящаявилка; 15 — шлицованный конец карданного вала; 17 — опорная шайба сальника; 18 — крышка сальника; 19 — карданный вал.

Сборка карданной передачи

При сборке карданной передачи необходимо:

1. напрессовать на шейки крестовины 2 держатели сальников 9 игольчатых подшипников с натягом 0,02—0,03 мм, ввернуть клапан и масленку;
2. пропитать цилиндровым маслом пробковые сальники 4 и установить их в держатели;
3. вставить крестовину в вилку 1 (при сборке скользящей вилки, прежде чем устанавливать крестовину, вставить заглушку 10 шлицевого соединения вилки), надеть на шейки опорные шайбы 6, стаканы 8 с игольчатыми подшипниками 7, крышки подшипников 12 и привинтить винтами стопорные пластины 11; в такой же последовательности соединить крестовину со второй вилкой; если карданный шарнир имеет стальные втулки, установить их на шейки крестовины с зазором 0,07—0,15 мм, а в гнезде вилки — с натягом 0,04—0,08 мм;
4. ввернуть в крестовину масленку 13 и предохранительный клапан 3;
5. надеть на шлицованный конец 15 карданного вала крышку 18 сальника и его опорную шайбу 17, а также сальник 16, предварительно пропитанный маслом;
6. вставить шлицованный конец вала в вилку и завернуть от руки крышку сальника 18 при установке скользящей вилки проследить, чтобы оси обеих крестовин лежали в одной плоскости (у автомобиля ГАЗ-51 на вилке и валу имеются указательные стрелки, которые при сборке должны быть расположены на одной прямой);
7. установить в шлицевую вилку масленку 13.

Источник

Самостоятельная диагностика и устранение неисправностей карданной передачи ВАЗ 2107

Карданный вал на автомобилях семейства ВАЗ является довольно надёжным узлом. Однако и он нуждается в периодическом обслуживании. Все неисправности карданной передачи следует устранять в кратчайшие сроки. В противном случае могут возникнуть более серьёзные и дорогостоящие неприятности.

Назначение и устройство карданного вала ВАЗ 2107

Карданный вал — механизм, соединяющий коробку передач с редуктором заднего моста и предназначенный для передачи крутящего момента. Наибольшее распространение передача такого типа получила на автомобилях с задним и полным приводом.

Устройство кардана

Карданный вал ВАЗ 2107 состоит из следующих элементов:

• одна или несколько секций из тонкостенной полой трубы;
• шлицевое раздвижное соединение;
• вилка;
• крестовина;
• подвесной подшипник;
• элементы крепления;
• задний подвижный фланец.

Карданная передача быть одновальной или двухвальной. Второй вариант предполагает использование промежуточного механизма, к задней части которого прикреплён хвостовик со шлицами снаружи, а на передней через шарнир зафиксирована скользящая втулка. В одновальных конструкциях промежуточный участок отсутствует.

Передняя часть кардана крепится к коробке передач через подвижную муфту на шлицевом соединении. Для этого на конце вала есть отверстие с внутренними шлицами. Устройство кардана предполагает продольное перемещение этих шлицов в момент вращения. Конструкцией также предусмотрен подвесной подшипник, прикреплённый с помощью кронштейна к кузову. Он является дополнительной точкой крепления кардана и предназначен для ограничения амплитуды его движения.

Между средним и передним элементом карданного вала расположена вилка. Вместе с крестовиной она передаёт крутящий момент при изгибе кардана. Задняя часть вала прикреплена к редуктору заднего моста через фланец. Хвостовик посредством внешних шлицов входит в зацепление с фланцем главной передачи.

Кардан является унифицированным для всех классических моделей ВАЗ.

Устройство крестовины

Крестовина ВАЗ 2107 предназначена для совмещения осей кардана и передачи момента при изгибе его элементов. Шарнир обеспечивает соединение вилок, прикреплённых к концам механизма. Основным элементом крестовины являются игольчатые подшипники, благодаря которым кардан может двигаться. Эти подшипники вставляются в отверстия вилок и фиксируются стопорными кольцами. При износе шарнира карданный вал начинает стучать во время движения. Изношенная крестовина всегда меняется на новую.

Виды карданных валов

Карданные валы бывают следующих типов:

• с шарниром равных угловых скоростей (ШРУС);
• с шарниром неравных угловых скоростей (классическая конструкция);
• с полукарданными упругими шарнирами;
• с жёсткими полукарданными шарнирами.

Классический кардан состоит из вилки и крестовины с игольчатыми подшипниками. Такими валами оснащается большая часть заднеприводных автомобилей. Карданы со ШРУСами обычно устанавливаются на внедорожниках. Это позволяет полностью устранить выбрацию.

Механизм с упругими шарнирами состоит из резиновой муфты, способной передавать крутящий момент при углах не более 8˚. Так как резина довольно мягкая, кардан обеспечивает плавное начало движения и предотвращает резкие нагрузки. Такие валы не нуждаются в техническом обслуживании. Жёсткий полукарданный шарнир имеет сложную конструкцию, предполагающую передачу крутящего момента благодаря зазорам в шлицевом соединении. Такие валы имеют ряд недостатков, связанных с быстрым износом и сложностью изготовления, и в автомобильной индустрии не используются.

Шрусовый кардан

Несовершенство конструкции классического кардана на крестовинах проявляется в том, что при больших углах возникают вибрации и теряется крутящий момент. Карданный шарнир может отклониться максимум на 30–36˚. При таких углах механизм может заклинить или совсем выйти из строя. Этих недостатков лишены карданные валы на ШРУСах, обычно состоящие из:

• шариков;
• двух колец (наружного и внутреннего) с канавками для шариков;
• сепаратора, ограничивающего движение шариков.

Максимально возможный угол наклона кардана такой конструкции составляет 70˚, что заметно выше, чем у вала на крестовинах. Существуют и другие конструкции шрусовых карданов.

Крепление кардана ВАЗ 2107

Кардан ВАЗ 2107 крепится в нескольких местах:

• задняя часть фиксируется болтами к фланцу редуктора заднего моста;
• передняя часть представляет собой подвижное шлицевое соединение с эластичной муфтой;
• средняя часть кардана крепится к кузову через поперечину подвесного подшипника.

Болты крепления кардана

Для крепления кардана на ВАЗ 2107 используются четыре болта размерностью М8х1.25х26 с конической головкой. На них накручивается самостопорящаяся гайка с кольцом из нейлона. Если болт при закручивании или откручивании проворачивается, его стопорят отвёрткой.

Эластичная муфта

Эластичная муфта представляет собой промежуточный элемент для соединения крестовины кардана и вторичного вала коробки. Для снижения вибрации она изготовлена из резины высокой прочности. Муфта снимается при механических повреждениях для замены или при ремонте коробки передач. При установке старой муфты потребуется хомут соответствующего размера для её стягивания. Новые эластичные муфты обычно продаются в комплекте с хомутом, который после установки снимается.

Неисправности кардана

Карданный вал ВАЗ 2107 в процессе эксплуатации под воздействием постоянных нагрузок изнашивается. Больше всего износу подвергается крестовина. В результате кардан теряет свои оригинальные характеристики, появляется вибрация, стуки и т. п.

Вибрация

Иногда во время движения на ВАЗ 2107 начинает вибрировать кузов. Причина этого обычно кроется в карданной передаче. Это может быть установка вала изначально низкого качества или неправильная сборка узла. Вибрация может появиться и при механических воздействиях на кардан при наезде на препятствия или при ДТП. Такая проблема также может быть следствием неправильной закалки металла.

Причин, приводящих к дисбалансу карданной передачи, немало. Вибрация может появиться при больших нагрузках. Кроме этого, кардан ВАЗ 2107 может деформироваться даже при нечастой эксплуатации автомобиля. Это тоже приведёт к возникновению вибрации. В таких ситуациях требуется балансировка или замена узла, причём проблема должна быть устранена немедленно. В противном случае вибрация кардана может привести к разрушению крестовин и редуктора заднего моста, и стоимость ремонта многократно возрастёт.

Кроме этого, вибрация может могут возникнуть из-за резинового элемента подвесного подшипника. Резина со временем становится менее эластичной, и баланс может нарушиться. Выработка подшипника тоже может привести к вибрации кузова при трогании с места. Это, в свою очередь, может стать причиной преждевременного выхода из строя крестовин. При покупке нового подвесного подшипника особое внимание следует обратить на эластичность резиновой подвески и лёгкость вращения самого подшипника. Никаких заеданий и люфтов быть не должно.

Неисправности и износ отдельных элементов карданного вала ВАЗ 2107 в результате трения приводит к образованию люфтов в механизме и, как следствие, к появлению стуков. Наиболее часто причинами стука является:

1. Неисправная крестовина. Стук появляется в результате износа и разрушения подшипников. Деталь следует заменить.
2. Ослабления затяжки болтов крепления кардана. Проблема решается осмотром и затягиванием ослабленных соединений.
3. Сильный износ шлицевого соединения. В этом случае меняют шлицы карданной передачи.
4. Люфт подвесного подшипника. Подшипник меняется на новый.

Для увеличения срока службы элементов карданной передачи необходимо их периодическое обслуживание, предполагающее смазку с помощью специального шприца. Если крестовины являются необслуживаемыми, при появлении люфта их просто заменяют. Подвесной подшипник и крестовины смазываются «Литолом-24» через каждые 60 тыс. км. пробега, а шлицевая часть — «Фиолом-1» через каждые 30 тыс. км.

Щелчки при трогании

Часто при трогании классических моделей ВАЗ можно услышать щелчки. Они имеют характерный металлический звук, являются следствием люфта в каком-либо элементе кардана и могут быть вызваны следующими причинами:

• вышла из строя крестовина;
• выработалось шлицевое соединение;
• ослаблены болты крепления кардана.

В первом случае крестовина меняется на новую. При выработке шлицевого соединения потребуется заменить передний фланец кардана. Если же это не поможет, придётся менять карданный вал полностью. При ослаблении болтов крепления их необходимо просто надёжно затянуть.

Ремонт кардана ВАЗ 2107

Демонтировать кардан ВАЗ 2107 для ремонта или замены можно без эстакады или подъёмника. Для этого потребуется:

• рожковый и торцевой ключи на 13;
• плоская отвёртка;
• головка на 13 с воротком или трещоткой;
• молоток;
• пассатижи.

Демонтаж кардана

Для ремонта или замены эластичной муфты кардан потребуется снять с автомобиля. Его демонтаж осуществляется в следующем порядке:

1. Стояночным тормозом фиксируются задние колёса.
2. Откручиваются четыре болта крепления кардана к заднему редуктору.

Замена крестовины кардана

Если в шарнирах появился люфт, крестовину обычно меняют на новую. Дело в том, что изношенные игольчатые подшипники ремонту не подлежат. Демонтаж крестовины после снятия кардана осуществляется следующим образом:

Специальным съёмником или подручными инструментами вынимают стопорные кольца, удерживающие стаканы шарниров в пазах.

Видео: замена крестовины ВАЗ 2107

Замена подвесного подшипника

Если подшипник или резиновая подвеска выработали свой ресурс, замена производится в следующем порядке:

С автомобиля снимают кардан и разъединяют вилки в его центральной части.

Видео: замена подвесного подшипника ВАЗ 2107

Сборка кардана

Сборка и установка карданного вала на ВАЗ 2107 производится в обратной последовательности. При этом следует обращать внимание на следующие немаловажные моменты:

1. При ремонте подвесного подшипника перед установкой вилки шлицевое соединение и саму вилку необходимо смазать. Лучше всего для этого подойдёт «Литол».
2. Гайку крепления вилки следует закручивать динамометрическим ключом с моментом 79,4–98 Нм. После этого гайку нужно зафиксировать металлической наставкой.

При сборке рекомендуется смазать все болтовые соединения. Это заметно облегчит ремонтные работы в будущем.

Балансировка кардана ВАЗ 2107

При возникновении вибрации из-за дисбаланса карданного вала потребуется его балансировка. Самостоятельно сделать это проблематично, поэтому обычно обращаются в автосервис. Балансируют кардан следующим образом.

1. Карданный вал устанавливают на специальный станок, на котором измеряют ряд параметров.
2. На одну из сторон кардана прикрепляют груз и снова тестируют.
3. Измеряют параметры кардана с грузом, прикреплённым к противоположной стороне.
4. Вал переворачивают вал на 180˚ и повторяют измерения.

Полученные результаты позволяют отбалансировать кардан, приварив в установленные по результатам измерений места грузы. После этого ещё раз проверяют баланс.

Видео: балансировка кардана

Народные умельцы придумали, как отбалансировать кардан ВАЗ 2107 своими руками. Процедура представляет собой следующее:

1. Карданный вал условно разделяют на четыре равные части, предварительно загнав авто на яму или эстакаду.
2. К первой части кардана прикрепляют грузик весом около 30 г и проводят тестирование.
3. Выезжают на дорогу с ровным покрытием и проверяют, уменьшилась или увеличилась вибрация.
4. Действия повторяются с грузиком, прикреплённым на другую часть кардана.
5. После определения проблемной части кардана подбирают вес грузика. Для этого автомобиль тестируется на ходу с грузиками разной массы. Когда вибрация исчезнет, грузик приваривается к кардану.

Очевидно, что народным способом добиться высокой точности балансировки не удастся.

Ремонт карданной передачи ВАЗ 2107 не представляет особой сложности даже для неискушённых автовладельцев. Необходимо лишь желание, свободное время, минимальный набор слесарных инструментов и тщательное следование инструкциям специалистов.

Источник