Казалось бы, что может быть проще старого доброго карданного вала?
7 кг железа и пара «крестовин» — вот и вся конструкция. Действительно, в таком варианте трудно придумать что-либо лучшее того, что серийно выпускают машиностроительные заводы у нас и за рубежом.
А если вернуться к теории — что такое карданный вал?
Карданный вал служит для передачи крутящего момента к узлам, агрегатам и специальному и дополнительному оборудованию.
Карданный вал состоит из двух шарниров, соединённых между собой шлицевым подвижным соединением.
Требуемая длина достигается применением специальной карданной трубы.
Каждый карданный вал обязательно проходит динамическую балансировку.
Требуемый уровень для баланса достигается путём приварки на карданный вал балансировочных пластин.
Ключевое слово здесь — «шарнир», самый ответственный узел в составе изделия. Но шарнир — это ведь не обязательно «крестовина», носящая официальное название «шарнир Гука». Всем хорошо известны шарниры равных угловых скоростей, давно и с успехом применяемые в приводах колёс автомобилей, так называемые ШРУСы, состоящие из двух «гранат» — наружной и внутренней. А если заменить крестовину на одну из «гранат» — что получится?
Получится карданный вал со ШРУС — он работает на передачу крутящего момента точно так же как и «обычный» карданный вал, но не имеет недостатков, присущих карданному валу с «крестовинами».
Самые заметные недостатки штатного карданного вала автовладельцам прекрасно известны. Это в первую очередь вибрация трансмиссии, обусловленная появлением (по мере смещения агрегатов друг относительно друга) «мертвых» зон передачи крутящего момента из-за невозможности крестовины «изогнуться» в любой плоскости, как это способен делать ШРУС. Причём размер этой зоны тем больше, чем короче карданный вал и чем сильнее смещены концы вала относительно оси вращения (яркий пример — крошечный карданный вал между раздаточной коробкой и коробкой передач, применявшийся на ВАЗ-2121 в первые годы выпуска автомобиля. Автозавод при первой же возможности стал использовать ШРУС из-за очевидной малопригодности карданного вала в этой части трансмиссии). Трансмиссия «расплачивается» за это вибрациями и повышенным износом всех остальных агрегатов. Вторая, не менее неприятная особенность традиционной схемы заключается в наличии подвижного шлицевого соединения в карданном валу. Такое соединение не только весьма чувствительно к нагрузкам из-за малого диаметра вала, оно еще нуждается в регулярном обслуживании для своей исправной работы. Как, впрочем, и сами крестовины.
Как результат, владельцы самых популярных отечественных вседорожников семейства «Нивы» вынуждены регулярно заниматься обслуживанием трансмиссии своего автомобиля, а любители регулярно «полазать по грязи» даже обзаводятся запасным комплектом карданных валов.
На время отставим в сторону проблему исправности трансмиссии — в конце концов, эта проблема беспокоит владельца лишь в виде неизбежного технического обслуживания. Как говорится, на то автосервисы и существуют, чтобы избавлять клиентов от подобных проблем (хотя и небесплатно).
Но есть и другая проблема, которая ощущается водителем, как только «Нива» трогается с места. Это проблема вибраций трансмиссии как вследствие её конструктивных особенностей (наличия крестовин в карданах), так и вследствие недостаточно точной балансировки карданных валов с помощью приваренных балансировочных пластин. Вообще говоря, идеально сбалансировать вал, состоящий из двух вложенных одна в другую частей (а именно так сделан «традиционный» карданный вал), крайне затруднительно, если вообще возможно…
Именно по «фирменной» вибрации «Ниву» можно узнать с закрытыми глазами — достаточно просто в ней прокатиться. Причём даже вполне благополучные в плане вибраций автомобили остаются таковыми лишь до первого вмешательства в трансмиссию — например, для замены диска сцепления. Зачастую после этого балансировку и поиск взаимного расположения агрегатов трансмиссии, дающих в сумме наименьшую вибрацию, можно начинать заново.
Подведем итог. Замена «родного» карданного вала на доработанный, со ШРУСами вместо крестовин, позволит владельцу «Нивы» любой модификации (от «боевого» ВАЗ-2121 до «солидной» «Шевроле-Нивы»):
— избавиться от вибраций карданных валов, особенно ощутимых с ростом скорости движения;
— снизить трудоемкость технического обслуживания автомобиля до уровня, сопоставимого с аналогичным показателем для переднеприводного легкового автомобиля;
— избавиться от дополнительных трат времени, сил и денег, связанных с балансировками, шприцеваниями и т.п. «прелестями» автомобильной жизни, подстерегающими автовладельца как минимум один раз в сезон;
— любителям «покатушек» по буеракам и оврагам безбоязненно «лифтовать» кузова своих боевых аппаратов, не боясь перегрузить или повредить трансмиссию запредельными углами передачи крутящего момента;
— продлить жизнь всех без исключения узлов и агрегатов трансмиссии, избавив их от значительной части вибрационных нагрузок, а сальники хвостовиков редукторов и коробок — от преждевременного износа..
Если Вы задумались о ремонте карданных валов или приобретении запасного комплекта — обратите внимание на нашу продукцию!
Если Вы устали бесконечно тратить деньги на балансировку валов — потратьте их один раз на карданный вал без вибраций! Установка даже одного-единственного заднего вала со ШРУС избавит Вас от большинства характерных вибраций, а полный комплект валов еще и снимет проблему обслуживания трансмиссии.
Карданные валы для стандартных условий эксплуатациис плунжерным ШРУСом и эвольвентным шлицевым соединением.
Все валы, которые мы продаем и устанавливаем, сделаны с использованием ШРУСов вместо крестовин. Но среди валов со ШРУСами есть две разновидности: одна — с плунжерным ШРУС и неразъемной трубой вала, вторая — с обычным ШРУС и эвольвентным шлицевым соединением, обеспечивающим перемещение частей трубы.
Разница только в том, за счет чего обеспечивается изменение размеров вала: в плунжерном ШРУС наружная граната может сдвигаться относительно внутренней вдоль оси вала. В карданном валу с эвольвентным шлицевым соединением изменение размеров вала осуществляется так же, как в обычном кардане — за счет скользящей на шлицах вилки.
Под стандартными условиями эксплуатации в данном случае подразумевается вовсе не «асфальтовый» режим использования внедорожника, а сохранение его заводской, «стандартной» геометрии. Иными словами, отсутствие разного рода «лифтов» подвески и ходовой части.
Изменения взаимного расположения агрегатов трансмиссии в такой подвеске очень невелики, а максимальное изменение длины карданного вала, передающего крутящий момент между раздаткой и мостом, не превышает 2 см. Это позволяет использовать конструкцию кардана, принципиально отличающуюся от всех прочих отсутствием подвижного шлицевого соединения.
Дело в том, что работу шлицевого соединения в таком валу выполняет плунжерный ШРУС, а сама «труба» карданного вала является неразъёмной. Все перемещения теперь происходят в «гранате» плунжерного ШРУС, имеющей куда больший ресурс, чем традиционные шлицы и крестовины.
Таким образом, карданный вал становится конструктивно подобен колесному приводу любого современного автомобиля: жесткий вал и два ШРУСа – внутренний и наружный.
Наружный ШРУС – от промежуточного вала «Нивы». Этот узел известен автомобилистам своим неплохим ресурсом – 90 тыс. км и более, — и компактными размерами, не ухудшающими внедорожные качества автомобиля.
Внутренний – плунжерный ШРУС с массивной обоймой, обеспечивающей «эффект гироскопа». С ростом оборотов в трансмиссии гироскопический эффект вращения «гранаты» в разы снижает нагрузки на подшипники выходного вала раздаточной коробки. Автомобили, оснащенные такими карданами, отличаются отсутствием характерных подтеков масла через уплотнения агрегатов трансмиссии даже при значительных пробегах — 100 тыс. км и более.
Карданные валы с эвольвентным шлицевым соединением были специально разработаны для Нивы 2121-214. Они отличаются от крестовидных карданов тем, что на концах кардана вместо крестовин стоят шрусы от промежуточного вала Нивы (смотреть выше) и увеличенной площадью шлицевого соединения по сравнению с Тольяттинским аналогом.
Замечания по эксплуатации карданов
На «коротких» Нивах ВАЗ-2121 эксплуатация заднего кардана со ШРУС возможна только при условии, что передний карданный вал не снят с автомобиля и не отключен. В противном случае возможна поломка сепаратора малого ШРУСа. На Шевроле-Ниве такой эффект отсутствует.
Важнейшим условием долгой работы карданов является наличие достаточного количества смазки в ШРУСах. Контролировать наличие смазки необходимо, если на тоннеле пола наблюдаются свежие выбросы смазки или ощущается повышенный шум со стороны карданов.
Места выбросов могут быть расположены как напротив стыка ШРУСа и фланца раздатки, так и напротив стыка ШРУСа и пыльника.
Показанный на фото выброс смазки хотя и является незначительным, но тем не менее приводит к необходимости добавлять смазку в ШРУС не реже чем раз в несколько месяцев даже при условии хорошей затяжки болтов крепления. Обратите внимание, что показанный на фото кардан не имеет никаких следов герметика по стыку плоскостей ШРУСа. Это нежелательно, поскольку при отсутствии герметичности стыка смазку всегда будет выбивать наружу, а при недостаточной затяжке болтов крепления кардана к фланцу вся заложенная в него смазка может быть выброшена наружу в течение нескольких дней.
При наличии выбросов смазки по месту стыка фланца и ШРУСа необходимо проверить затяжку болтов крепления ШРУСа к фланцу.
При желании можно промазать герметиком места соединения ШРУСа и пыльника так же, как это делается в месте соединения фланца РК и ШРУСа.
Замечания по установке карданных валов с плунжерным ШРУС
В комплект поставки каждого карданного вала входит инструкция по установке, которую необходимо внимательно изучить до установки карданного вала на автомобиль. Особое внимание следует обратить на следующие моменты:
1.Чтобы исключить возможность попадания инородных частиц в смазку в процессе транспортировки, плунжерный ШРУС (т.н. «большой ШРУС») поставляется не смазанным. Он должен быть тщательно смазан перед установкой.
Смазка закладывается только с наружной стороны ШРУС, ни в коем случае не под пыльник. Чтобы нанесенная на торец ШРУСа смазка проникла внутрь в канавки, можно несколько раз подвигать взад-вперед наружную часть корпуса ШРУСа, добавляя немного смазки на торцевую часть ШРУСа.
2. На этом процесс смазки еще далеко не закончен. Значительное количество смазки (около 50 г) необходимо заложить внутрь фланца, установленного на раздатку.
Визуально это количество смазки заполняет внутренность фланца вплоть до самой привалочной поверхности.
Если будет чуть меньше – не беда, количество смазки, рекомендуемое заводом-изготовителем, составляет 40-50 г.
Запас смазки в полости фланца раздатки необходим для пополнения смазки ШРУСа в процессе эксплуатации. Конусная форма фланца раздатки обеспечивает небольшое избыточное давление смазки, позволяющее ей проникать внутрь ШРУСа в необходимом объеме.
Если проигнорировать эту часть процесса смазки, ограничившись только смазкой ШРУСа, то результат будет плачевный – повышенный шум, вибрации и заклинивание шарнира.
Происходит это оттого, что при недостаточном количестве смазки ШРУС начинает разогреваться выше допустимых значений температуры, и происходит спекание смазки.
При этом на шариках ШРУС хорошо видны цвета «побежалости», свидетельствующие о значительном перегреве рабочих поверхностей ШРУСа и потери им работоспособности.
Если ШРУС работает в условиях достаточной смазки, это хорошо видно по ее консистенции. Смазка в процессе работы слегка «разжижается» — тестообразная вначале, она доходит до консистенции сметаны. Именно поэтому нежелательно применять изначально слишком жидкие смазки.
3.Чтобы предотвратить выброс значительного количества смазки наружу, торцевую часть ШРУСа желательно смазать герметиком.
При этом необходимо следить, чтобы значительных количеств герметика не попадало на привалочную плоскость ШРУСа, иначе при неравномерной затяжке болтов возможно несовпадение привалочных плоскостей фланца раздатки и ШРУСа, что может привести к значительной вибрации кардана.
Излишнюю часть герметика нужно удалить с привалочной поверхности, оставив его в основном в наружной «канавке» ШРУСа, куда заходит наружный буртик фланца раздатки.
После этого кардан готов к установке.
Особенно тщательно эти рекомендации следует выполнять владельцам «лифтованных» машин, поскольку вибрационная нагрузка на ШРУС в кардане у них значительно выше, чем у обычных автомобилей.
Замечания по установке карданных валов с эвольвентным шлицевым соединением
Наш карданный вал поставляется полностью готовым к установке, и по своим посадочным и присоединительным размерам полностью совпадает со штатным карданом автомобиля.
Ввиду того, что шпильки крепления вала к фланцам уже установлены в корпус ШРУСа, сам вал поставляется в «сжатом» виде, с вдвинутым до упора шлицевым соединением.
Усилие, с которым «выдвигается» шлицевое соединение, может быть отрегулировано поворотом гайки, расположенной по ходу движения шлицов.
При поворачивании гайки в ту или иную сторону соответствующим образом изменяется усилие прижима полиуретанового сальника, обеспечивающего герметичность узла.
Обычно это усилие отрегулировано уже при сборке кардана и изменять его нет необходимости.
После установки вала на автомобиль часть шлицевого соединения окажется «снаружи».
Рекомендуется смазать выступающую часть любой густой смазкой для дополнительной защиты от действия влаги и грязи.
В зоне шлицевого соединения имеется винт, открывающий доступ к точке смазки шлицевого соединения.
В обычных дорожных условиях эксплуатации смазка (шприцевание) через эту точку не требуется.
Если же в процессе эксплуатации Вы по каким-либо причинам решите ввести дополнительную смазку, то имейте в виду следующее:
1. Закачиваемая «внутрь» смазка должна быть как можно более жидкой.
2. Количество вносимой смазки должно быть минимальным, при использовании шприца — не более одного-двух «качков» рычагом нагнетателя смазки.
Избыток смазки приведет к невозможности работы шлицевого соединения на «сжатие» — вместо кардана получится гидравлический домкрат.
Карданные валы для жестких условий эксплуатации
Жесткие условия эксплуатации ассоциируются обычно с глубокими канавами, буреломом, болотами и прочими непременными атрибутами соревнований в «стиле off-road». С точки зрения автовладельца это, несомненно, так.
Впрочем, создать жесткие условия для агрегатов трансмиссии можно и не забираясь по крышу в болото – достаточно всего-навсего увеличить крутящий момент двигателя, увеличив его мощность с помощью турбокомпрессора или компрессора или просто – использовав дизель.
Ну или «отлифтовав» свой автомобиль, что называется, «от души» — установкой колес от УАЗа, пружин от «Волги»… и так далее — «по кругу».
Карданы оказываются тем самым «слабым звеном», которое ограничивает возможности подобного тюнинга.
В самом деле – «задрать повыше» автомобиль (и раздаточную коробку) тем или иным способом можно, но мосты так и останутся «внизу». А карданы с крестовинами, которые и в «стандартном» варианте работают на передачу крутящего момента под значительными углами (особенно задний), в «лифтованной» подвеске иногда просто перестают работать – они не столько вращаются сами, сколько норовят «скрутить» раздаточную коробку.
Использование ШРУС вместо крестовин позволяет значительно увеличить допустимые углы передачи крутящего момента. Но остается еще одна проблема — небольшой ресурс подвижного шлицевого соединения, обусловленный целым рядом причин.
В наших карданах решена и эта проблема.
Дело в том, что в них использованы шлицы эвольвентной формы.
Площадь прилегания шлицов такой формы в 3 раза выше чем у штатного кардана, твердость материала 40-44 ед. против 32 ед. у стандартных валов. В нынешней версии эвольв кардана 22 шлица, по сравнению с предыдущим 19 шлицов
Эвольвентная форма шлицевого соединения аналогична используемой на карданах некоторых моделей автомобилей «Мерседес», она существенно уменьшает «щелчки» даже сильно изношенного соединения. Высота шлица увеличена на 20%.
Постоянная длинна прилягания шлицов в всем рабочем диапазоне 85мм.
Узел шлицевого соединения оснащен системой очистки шлицов от грязи и ржавчины — звездочка и полиуретановый сальник.
Имеется защита от саморазборки шлицевого соединения стопорным кольцом, даже при полностью отвернутой гайке.
При изготовлении кардана прменяется термообработка шлицов в масле для защиты от коррозии.
Для предотвращения потери смазки при возможном перегреве шруса установлен металлический прорезиненный пыльник вместо фторопластового.
На карданном валу данной конструкции установлен усиленный ШРУС и испытан на передачу крутящего момента 3500 Н-м. по отношению к нашему предыдущему стандартному кардану 600 Н-м.
добрый день
где можно приобрести данный кардан