06.03.2023

Группа 510

Предмет: Эксплуатация и Т,О, С/Х машин и оборудования 

Тема урока: Устройство карданной передачи тракторов 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока

Карданная передача представляет собой последовательное соединение двух и более соединительных муфт и включает три основных элемента: соединительные муфты, карданные валы и их опоры. Назначение карданной передачи — компенсация угловых, радиальных и осевых смещений валов соединяемых узлов и агрегатов.

Карданные передачи применяются в трансмиссиях тракторов для силовой связи агрегатов, валы которых не соосны или расположены под углом. При этом их взаимное положе ние может меняться в процессе движения трактора. Карданные передачи применяют также для привода дополнительного оборудования трактора (валов отбора мощности, приводных шкивов и др.).

В ряде случаев связь рулевого колеса с рулевым механизмом осуществляется при помощи карданной передачи.

Карданная передача должна:

• - передавать крутящий момент без создания дополнительных нагрузок в трансмиссии (изгибающих, скручивающих, вибрационных, осевых);
• - передавать крутящий момент с обеспечением равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов независимо от угла между ними;
• - иметь высокий КПД;
• - работать бесшумно;
• - иметь высокую надежность.

Карданные передачи бывают открытого и закрытого (карданная передача размещается внутри трубы) типов. В современных конструкциях тракторов широкое распространение получили карданные передачи открытого типа.

Свойства карданной передачи во многом определяются конструкцией соединительных муфт. Упругие соединительные муфты допускают угловые отклонения валов до 5°, а жесткие - до 2°.

Шарнирные соединительные муфты (карданные шарниры) подразделяются на простые (компенсируют только угловые и радиальные смещения валов) и универсальные (компенсируют все виды смещений валов, включая и осевые).

Карданным шарниром неравных угловых скоростей называют шарнир, у которого при равномерной скорости вращения ведущего вала угловая скорость ведомого вала неравномерна. У карданного шарнира равных угловых скоростей ведущий и ведомый валы вращаются синхронно.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей (асинхронные), имеющие две фиксируемые оси качания, используют при углах перекоса соединяемых валов до 20°.

Карданный шарнир такой передачи состоит из вилок 5 и 9, крестовины 7, игольчатых подшипников 3 и сальников 4 (рис. 5.33). Подшипники собирают в стаканах 2 и вместе с сальниками надевают на пальцы крестовины. Стаканы удерживаются в вилках крышками 7, которые крепят к вилке болтами 10 со стопорной пластиной. Подшипники смазывают через масленку 8. Для снижения излишнего давления масла в крестовине установлен предохранительный клапан 6.

Рис. 5.33. Карданные шарниры неравных угловых скоростей:

• 1 — крышка; 2 — стакан; 3 — игольчатый подшипник; 4 — сальник;
• 5, 9— вилки; б~ предохранительный клапан; 7 - крестовина;
• 8 — масленка; 10 — болт

При равномерном вращении ведущей вилки 9 ведомая вилка 5 вращается неравномерно: за каждый оборот карданного вала она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от нее. Для устранения неравномерности вращения ведомого вала применяют два карданных шарнира, вилки карданного вала располагают в одной плоскости. В этом случае неравномерность вращения, вызываемая одним шарниром, компенсируется неравномерностью, вызываемой другим шарниром.

Карданная передача трактора Беларус-82 (рис. 5.34, а) состоит из карданных валов 1 и 3 и промежуточной опоры 2. Вал 1 соединяет раздаточную коробку с промежуточной опорой, а вал 3 — промежуточную опору с передним ведущим мостом трактора. Компенсация изменения расстояния между соединяемыми фланцами (осевая компенсация) обеспечивается осевым перемещением скользящего фланца 8 промежуточной опоры (рис. 5.34, б).

Рис. 5.34. Карданная передача трактора МТЗ-82: a — карданная передача;

б — промежуточная опора; 1, 3 — карданные валы; 2 — промежуточная опора; 4 — опорная втулка; 5 — корпус опоры; 6 — распорная втулка; 7 — соединительная втулка с внутренними шлицами; 8 — скользящий фланец с наружными шлицами; 9— вал предохранительной муфты; 10 — ведущий диск; 11 — ведомый диск; 12 — нажимной диск; 13 — тарельчатая пружина

240

Корпус 5 промежуточной опоры крепится снизу к картеру. В корпусе установлена многодисковая предохранительная фрикционная муфта, работающая в масле. Сжатие ведущих 10 и ведомых 11 дисков осуществляется через нажимной диск 12 усилием четырех тарельчатых пружин 13. Муфта регулируется на передачу определенной величины крутящего момента. Если крутящий момент, подводимый к переднему мосту, превысит заданное значение, муфта буксует и тем самым предохраняет детали переднего моста трактора от перегрузок и поломок.

Карданный вал (рис. 5.35) представляет собой тонкостенную трубу 5, с одного конца которой приварена вилка 7 карданного шарнира, а с другого - шлицевая втулка 4, соединенная при помощи шлицевого соединения с вилкой 1 второго шарнира неравных угловых скоростей. Шлицевое соединение от пыли и грязи закрыто защитным кожухом 2. Вытеканию смазки в шлицевом соединении препятствуют сальники 3. Карданная передача перед установкой на трактор подвергается динамической балансировке путем приваривания к трубе 5 балансировочных пластин 6.

Рис. 5.35. Карданная передача

Вытеканию смазки из игольчатых подшипников шарнира неравных угловых скоростей и попаданию в них грязи и пыли препятствуют резиновые армированные сальники 2 (рис. 5.36).

Рис. 5.36. Варианты крепления стакана и уплотнения игольчатого подшипника

На рисунке 5.36, б показан многокромочный сальник 2 с радиально-торцевым уплотнением, а на рисунке 5.36, в — уплотнение с однокромочным резиновым самоподжимным сальником 2, допускающим проход продуктов изнашивания и смазочного материала при его прокачивании через подшипник, и двухкромочным резиновым торцевым сальником 3, предотвращающим попадание грязи в полость подшипника.

От осевых перемещений стаканы 4 игольчатых подшипников фиксируются стопорным кольцом 1, которое может устанавливаться как снаружи (рис. 5.36, а), так и внутри шарнира (рис. 5.36, б). Установка стопорного кольца снаружи облегчает сборку, но увеличивает размеры вилки. На рисунке 5.36, в стаканы 4 зафиксированы с помощью крышек 5.

Карданные шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) применяются в приводе ведущих управляемых колес трактора. При этом некоторые конструкции шарниров хорошо работают при углах перекоса валов до 50°.

Карданные шарниры равных угловых скоростей. Условия работы карданных передач определяются, в первую очередь, углами наклона осей их валов: чем больше эти углы, тем в более тяжелых условиях работает передача. В таких передачах применяют шарниры равных угловых скоростей (шариковые или кулачковые), обеспечивающие передачу крутящего момента, равномерное вращение ведомого вала и поворот управляемых колес.

Широкое распространение получили карданные шариковые шарниры (рис. 5.37, а) с делительными канавками, состоящие из двух вилок 1 и 4, пяти шариков 8 и 9 и штифта 7. Вилки 1 и 4 изготовлены как одно целое с шлицевыми валами 5. При помощи торцевых сферических углублений и центрального шарика 8 вилки центрируются между собой. Положение шарика 8 фиксируется штифтом 7, удерживаемым от осевых смещений шпилькой 6. В делительные канавки 2 и 3 вилок закладываются четыре рабочих шарика 9, которые удерживаются от выкатывания из делительных канавок центральным шариком 8.

Рис. 5.37. Карданные шарниры равных угловых скоростей: a — шариковый, б — кулачковый

При вращении ведущего вала крутящий момент от одной вилки к другой передается через рабочие шарики. Делительные канавки имеют такую форму, которая независимо от угловых перемещений вилок обеспечивает расположение шариков в плоскости, делящей пополам угол между осями вилок, в результате чего оба вала вращаются с равными угловыми скоростями.

Наряду с шариковыми шарнирами часто применяют и кулачковые шарниры (рис. 5.37, б) равных угловых скоростей, состоящие из двух вилок 10 и 14, двух кулачков 11 и 13 и диска 12.

Диск заходит в пазы кулачков и передает вращение от ведущей вилки к ведомой. В вертикальной плоскости вилки поворачиваются вокруг кулачков, а в горизонтальной — вместе с кулачками вокруг диска. Кулачковый карданный шарнир работает подобно двум сочлененным жестким карданным шарнирам, из которых первый создает неравномерность вращения, а второй устраняет эту неравномерность. Этим и достигается вращение ведущего и ведомого валов с равными угловыми скоростями.

Универсальные карданные шарниры отличаются по конструкции от простых тем, что в них осевая компенсация осуществляется в самом механизме шарнира, а не в шлицевом соединении валов.

Уход за карданными передачами. Техническое обслуживание карданных передач заключается в осмотре, подтягивании креплений и смазывании. Для смазывания карданных шарниров применяют трансмиссионное масло, а шлицевых соединений — консистентные смазки.

Уход за упругими соединительными муфтами состоит в периодической подтяжке крепления деталей и проверке состояния резиновых элементов. При существенном изменении формы рабочих резиновых элементов вследствие смятия их заменяют новыми. При эксплуатации упругих соединительных муфт необходимо следить за тем, чтобы на резиновые элементы не попадало масло и топливо.

Карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей и ШРУС требуют более тщательного ухода, чем упругие соединительные муфты. Уход состоит в периодической проверке состояния креплений фланцев, крышек игольчатых подшипников, в проверке исправности шарниров, уплотнений, защитных кожухов, а также в периодическом смазывании шарниров.

На современных тракторах устанавливают карданные шарниры, не требующие частого периодического смазывания в процессе эксплуатации. В таких шарнирах применяется пластичный смазочный материал (№ 158, ЛИТОЛ-24 или ФИОЛ-2У), который удерживается надежными уплотнениями.

Смазочный материал при сборке шарнира неравных угловых скоростей закладывается в стаканчики с игольчатыми подшипниками или в небольшие углубления в торцах шипов крестовины, а при сборке ШРУС — в его корпус. Для удаления отработавшего смазочного материала шарнир демонтируется. В таких шарнирах нет масленок и клапанов.