Назначение шарниров равных угловых скоростей

Карданная передача с шарнирами равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса.

Карданная передача данного типа включает два шарнира равных угловых скоростей, соединенных приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир носит название внутреннего, противоположный ему – внешний шарнир.

С целью снижения уровня шума карданная передача с шарниром равных угловых скоростей также применяется в трансмиссиях автомобилей с задним и полным приводом. Постепенно шарнир неравных угловых скоростей уступает свое место более совершенной конструкции ШРУС.

Карданный шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с постоянной угловой скорость, при значительных углах наклона валов (в отличие от шарниров неравных угловых скоростей, где угол не превышает 20^о)

Типы карданных шарниров равных угловых скоростей.

ШРУСы можно разделить на следующие типы:

- кулачковые:

а) ШРУС типа «Тракта»;

б) ШРУС кулачково-дисковый.

- шариковые:

а) ШРУС типа «Вейс»;

б) ШРУС типа «трипоид»;

в) ШРУС типа «Рцеппа».

Устройство и работа кулачковых карданных шарниров равных угловых скоростей.

Шарнир типа «Тракта». В 1925 г. на переднеприводных автомобилях появился шарнир «Тракта»(рис. 1, а), состоящий из четырех штампованных деталей: двух втулок (поз.1) и двух фасонных кулаков (поз. 2), трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Если разделить по оси симметрии кулачковый карданный шарнир, то каждая часть будет представлять собой карданный шарнир неравных угловых скоростей с фиксированными осями качания (так же, как у сдвоенного карданного шарнира).

Шарнир кулачково-дисковый. В СССР был разработан кулачково-дисковый шарнир (рис. 1, б), который применяется на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ. Шарнир состоит из пяти простых по конфигурации деталей: двух вилок (поз.5), двух кулаков (поз. 4) и диска.

Кулачковые шарниры благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей способны передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между валами до 45°. Но трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что этот шарнир имеет самый низкий КПД из всех шарниров равных угловых скоростей. Следствием этого является значительный нагрев и задиры на деталях шарнира.