КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

Особенности устройства

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА - устройство
Рис. 1. Карданная передача
1 - болт крепления эластичной муфты к фланцу вторичного вала коробки передач; 2 - фланец вторичного вала коробки передач; 3 - резиновый элемент эластичной муфты; 4 - центрирующая втулка фланца переднего карданного вала; 5 - вкладыш эластичной муфты; 6 - болт крепления эластичной муфты к фланцу переднего карданного вала; 7 - фланец переднего карданного вала; 8 - обойма сальника; 9 - сальник; 10 - вторичный вал коробки передач; 11 - грязеотражатель; 12 - гайка крепления фланца на вторичном валу; 13 - уплотнитель центрирующего кольца; 14 - передний карданный вал; 15 - центрирующее кольцо; 16 - стопорное кольцо; 17 - промежуточная опора; 18 - пробка; 19 - резиновая втулка; 20 - дистанционная втулка; 21 - задний карданный вал; 22 - фланцевая вилка карданного шарнира; 23 - эластичная муфта; 24 - кронштейн безопасности; 25 - балансировочная пластина; 26 - поперечина промежуточной опоры; 27 - стопорное кольцо; 28 - вилка переднего карданного вала; 29 - стопорное кольцо; 30 - игольчатый подшипник; 31 - сальник; 32 - обойма сальника крестовины; 33 - вилка карданного шарнира; 34 - крестовина; 35 - гайка крепления вилки; 36 - кронштейн промежуточной опоры; 37 - упругая подушка; 38 - корпус подшипника; 39 - подшипник; 40 - грязеотражатель

Карданная передача состоит из двух трубчатых валов, соединенных между собой карданным шарниром, эластичной муфты 23 (смотрите рисунок 1) и промежуточной опоры 17.

Передний карданный вал 14 изготовлен из тонкостенной трубы, к обеим концам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника расположен фланец 7, который через резиновую муфту 23 соединяется с фланцем 2 вторичного вала 10 коробки передач шестью болтами 1 и 6. Соосность соединяемых валов обеспечивает центрирующее кольцо 15, напрессованное на конец вторичного вала, и центрирующая втулка 4, запрессованная во фланец 7 карданного вала. Кольцо 15 фиксируется на валу стопорным кольцом 16.

Шлицевое соединение смазывается через отверстие, закрываемое пробкой 18. Смазка удерживается резиновым сальником 9, который расположен в стальной обойме 8, а с другой стороны уплотнителем 13, надетым на гайку 12 и поджимаемый ею.

Задний шлицевой наконечник вала 14 опирается на шариковый подшипник 39 промежуточной опоры. На шлицах наконечника гайкой 35 закреплена вилка 28 промежуточного карданного шарнира.

Задний карданный вал также изготовлен из тонкостенной трубы, по концам которой приварены вилки карданных шарниров.

Промежуточная опора поглощает вибрации карданной передачи. Она состоит из кронштейна, закрепленного на поперечине 26 болтами с гайками. Поперечина, в свою очередь, крепится гайками на болтах, приваренных к кузову. На болты крепления поперечины устанавливаются стальные распорные втулки 20 и резиновые изолирующие втулки 19, поджимаемые шайбами. В кронштейне расположена резиновая подушка, которая привулканизирована к поверхностям кронштейна и корпуса подшипника. В корпусе подшипника расположен радиальный шариковый подшипник 33 с уплотнителями, который фиксируется в корпусе стопорным кольцом 27. Пылеотражатели, установленные с обеих сторон подшипника, защищают подшипник от воздействия окружающей среды.

Эластичная муфта поглощает вибрации и шум карданной передачи. Она выполнена из шести резиновых элементов 3, между которыми размещены металлические вкладыши 5 с отверстиями для болтов 1 и 6. На вкладышах имеется шесть выступов, три из которых заходят в пазы фланца вторичного вала коробки передач, а остальные - в пазы фланца эластичной муфты. Этим обеспечивается центрирование эластичной муфты на фланцах.

Карданный шарнир состоит из двух закрепленных на валах вилок 28 и 33, которые соединяются между собой крестовиной 34. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников 30. Подшипник крестовины уплотняется сальником 31, расположенным в металлической обойме 32.

Игольчатые подшипники в сборе фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами 29, которые по толщине делятся на пять размеров. Подбором стопорного кольца обеспечивается осевой зазор крестовины в пределах 0,01-0,04 мм.

С 1988 года на автомобили устанавливается карданная передача с шарнирами повышенной долговечности. Она внешне отличается увеличенной толщиной вилок по месту установки игольчатых подшипников, отсутствием металлических обойм под сальниками крестовины и более резким переходом трубы переднего карданного вала в шлицевой наконечник (примерно под углом 90°). Карданные шарниры имеют улучшенное уплотнение игольчатых подшипников. Это достигается применением сальников радиально-торцевого уплотнения. Корпуса игольчатых подшипников отштампованы из листовой стали, в отличие от точеных из прутковой стали в ранее применяемой карданной передаче.

Новые и ранее выпускаемые крестовины карданных шарниров взаимозаменяемы. Но устанавливать крестовины ВАЗ-2105 в вилки карданных валов ВАЗ-2101 очень нежелательно, так как в этих вилках уменьшается жесткость штампованных корпусов игольчатых подшипников.

В связи с изменением размеров вилок карданных шарниров изменена технология разборо-сборочных работ новых карданных шарниров. Поэтому в тексте описывается технология ремонта как старых, так и новых шарниров.

Устройство карданной передачи показано на рисунке 1, а крестовины с сальником радиально-торцевого уплотнения на рисунке 2

крестовины с сальником радиально-торцевого уплотнения
Рис. 2. Крестовина карданного шарнира в сборе
1 - крестовина; 2 - сальник радиально-торцевого уплотнения; 3 - игольчатый подшипник; 4 - торцевая шайба; А, В, С - уплотнительные поверхности сальника

Возможные неисправности , их причины и методы устранения

Причина неисправности

Метод устранения

Стук в карданной передаче при троганнн с места, при резком разгоне или переключении передач

1 . Ослабление затягивания болтов и гаек крепления эластичной муфты и фланцев карданных шарниров

1. Затяните гайки моментами, указанными в приложении

2. Увеличенный окружной зазор в шпицевом соединении переднего карданного вала

2. Проверьте величину зазора; если он больше 0,30 мм, замените изношенные детали

3. Увеличенный зазор в подшипниках карданных шарниров

3. Отремонтируйте шарниры с заменой изношенных деталей

Шум н вибрация карданной передачи

1 .Деформация карданных валов

1 .Выправьте на прессе или замените валы

2. Несовпадение монтажных меток переднего вала и соответствующей муфты

2. Снимите карданную передачу и добейтесь совпадения меток, нанесенных при разборке

3. Дисбаланс карданных валов

3. Проверьте балансировку; при дисбапансе, превышающем 2,15 Н мм (220 гс мм), действуйте, как описано в главе "Балансировка валов"

4. Износ или повреждение центрирующей втулки фланца эластичной муфты и центрирующего кольца вторичного вала коробки передач

4. Замените фланец эластичной муфты в сборе с втулкой и центрирующее кольцо вторичного вала

5. Повышенный зазор в подшипнике промежуточной опоры

5. Замените подшипник

б. Повреждение промежуточной опоры

б. Замените опору

7. Ослабление затягивания гаек крепления поперечины к кузову автомобиля

7. Затяните гайки крепления поперечины

8. Повьппенный зазор в подшипниках карданных шарниров или заедание шарниров.

8. Отремонтируйте шарниры с заменой изношенных деталей

9. Ослабление обоймы сальника фланца эластичной муфты

9. Подожмите сальники обожмите его обойму; при утечке смазки замените сальник

10. Ослабление гайки крепления вилки переднего карданного вала

10. Отсоедините передний вал от заднего и затяните гайку, после чего гайку зачеканьте

11 . Недостаточная смазка шлицев ого соединения

11. Смажьте шпицев о е соединение смазкой ФИОЛ-1

Утечка смазки

1 . Ослабление обоймы сальника фланца эластичной муфты, износ уплотнения

1. Подожмите сальники обожмите его обойму, изношенный сальник замените

2. Повреждение или износ сальников карданных шарниров

2. Разберите шарниры и замените сальники

Снятие и установка

Автомобиль устанавливают на смотровую канаву, яму или подъемник . Под передние колеса устанавливают упоры , отпускают стояночный тормоз и ставят рычаг переключения передач в нейтральное положение. Вывешивают задний мост так, чтобы задние колеса могли свободно вращаться.

Снимите кронштейн безопасности.

Установите хомут А.70025 на эластичной муфте (смотрите рисунок) и, проворачивая вал, отверните гайки болтов крепления фланца эластичной муфты; снимите болты, а затем стяжной хомут.

От фланца ведущей шестерни главной передачи отсоедините задний карданный вал.

Отсоедините оттяжную пружину направляющей заднего троса стояночного тормоза.

Отсоедините от пола кузова поперечину промежуточной опоры и снимите карданную передачу в направлении передней части автомобиля.

Карданную передачу в сборе устанавливайте на автомобиль в порядке, обратном снятию.

Проверка технического состояния без разбора

Тщательно очистив и вымыв валы, проверьте карданные шарниры на легкость и плавность проворачивания вилок и на отсутствие значительных осевых и радиальных зазоров.

Проверьте балансировку карданной передачи на балансировочном стенде, как указано ниже.

Если проворачивание вилок плавное, отсутствуют заедания и ощутимые зазоры в подшипниках крестовины, дисбаланс карданной передачи не превышает 2,15 Н·мм (220 кгс·мм), а окружной зазор в шлицевом соединении не более 0,30 мм, то разборка карданной передачи не рекомендуется.

Разборка

Обязательно нанесите метки (краской или керном), определяющие взаимное положение разделяемых деталей, чтобы соединить их при сборке в том же положении и сохранить неизменной балансировку валов.

Установите в тиски передний карданный вал. Снимите стопорные кольца (смотрите рисунок 3).

Извлечение стопорных колец подшипников крестовины
Рис. 3. Извлечение стопорных колец подшипников крестовины щипцами

Примечание. Перед разборкой карданных шарниров нанесите метки на стопорных кольцах и соответствующих вилках, чтобы при сборке установить кольца на прежние места.

Выпрессуйте корпуса подшипников из вилки карданного шарнира, используя струбцину 67.7823.9522 (смотрите рисунок 4) или выколотку с молотком.

Выпрессовка подшипников крестовины из вилок карданного шарнира
Рис. 4. Выпрессовка подшипников крестовины из вилок карданного шарнира
1 - игольчатый подшипник; 2 - вилка карданного шарнира; 3 - струбцина 67.7823.9522

В шарнирах новой конструкции выпрессовывать игольчатые подшипники таким образом невозможно из-за увеличенной толщины вилки шарнира. Поэтому корпуса подшипников выпрессовывают в следующем порядке:

- установите карданный вал одной из вилок карданного шарнира на опору 1 (смотрите рисунок 5а) пресса. Через специальную втулку 2 штоком пресса переместите другую вилку (позиция 3) шарнира вниз до упора в крестовину;

- повернув вилку шарнира на 180°, повторите указанные операции, то есть переместите другой конец вилки вниз до упора в крестовину. При выполнении этих операций противоположный подшипник крестовины частично выйдет из отверстия вилки и в полученный зазор между вилкой и крестовиной можно будет установить втулку 1 (смотрите рисунок 5б) с боковым вырезом;

- установив втулку 1 (смотрите рисунок 5б) на шип крестовины, переместите вилку шарнира вниз до выпрессовки подшипника 2;

- используя указанные приемы, выпрессуйте другие подшипники крестовины.

Разборка карданного шарнира (новый конструкции)
Рис. 5. Разборка карданного шарнира (новый конструкции)
а) первая операция: 1 - опора пресса; 2 - втулка; 3 - вилка шарнира; 4 - крестовина; б) вторая операция: 1 - разрезная втулка; 2 - подшипник крестовины

Снятие вилки с переднего карданного вала
Рис. 6. Снятие вилки с переднего карданного вала
1 - съемник А.40005/1/5; 2 - рычаги съемника; 3 - вилка переднего карданного вала; 4 - передний карданный вал

Отверните гайку крепления вилки карданного шарнира к переднему валу. Снимите вилку съемником А.40005/1/5 (смотрите рисунок 6).

Под прессом с помощью подкладных полуколец (смотрите рисунок 7) снимите с переднего вала промежуточную опору в комплекте с подшипником и пылеотражателями.

Рис. 7. Снятие упругой промежуточной опоры с переднего карданного вала
1 - шлицевой конец переднего карданного вала; 2 - промежуточная упругая опора; 3 - подкладные полукольца; 4 - пуансон пресса

Для разборки промежуточной опоры снимите стопорное кольцо (смотрите рисунок 8), затем съемником А.40005/ 2/4/11 выпрессуйте подшипник из опоры (смотрите рисунок 9).

Рис. 8. Извлечение стопорного кольца подшипника упругой опоры
1 - стопорное кольцо; 2 - подшипник; 3 - упругая опора

Рис. 9. Выпрессовка подшипника из упругой опоры
1 - планка А.40005/2; 2 - лапки А.40005/11; 3 - съемник А.40005/4; 4 - лапки; 5 - упругая опора

Разберите задний вал, используя вышеописанные приемы.

Проверка технического состояния

Проверка эксцентричности

Передний вал.

Установите вал в центрах и, проворачивая, проверьте биение, которое не должно превышать:

- на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых сварных швов - 0,55 мм, по центру трубы - 0,35 мм, по наружным диаметрам шлиц - 0,1 мм.

Задний вал.

Установите вал в центрах. Проворачивая вал, проверьте биение, которое не должно превышать:

- на трубе, на расстоянии 70 мм от концевых сварных швов - 0,55 мм, по центру трубы - 0,35 мм.

Если биение превышает допустимые пределы, выправьте валы под прессом. При большом биении валы рекомендуется заменить.

Шлицевое соединение

Проверьте окружной зазор в шлицевом соединении скользящей вилки переднего карданного вала. Предельно допустимый окружной зазор по среднему диаметру шлиц 0,30 мм.

Проверьте состояние обоймы и сальника скользящей вилки. При необходимости замените сальник, а при повреждении и обойму.

Карданные шарниры

Проверьте состояние корпусов подшипников, игл, шипов крестовины, сальников, обойм и вилок.

Если повреждены или изношены корпуса подшипников, иглы и шипы крестовины, а также сальники или их обоймы, замените крестовину в сборе с подшипниками.

Диаметр отверстия вилки под игольчатый подшипник не должен превышать 23,825 мм.

Эластичная муфта

Проверьте состояние резиновых элементов эластичной муфты. При отслоения резины от металлических вкладышей или наличии трещин, эластичную муфту необходимо заменить.

Фланец эластичной муфты

Внимательно проверьте состояние центрирующей втулки фланца эластичной муфты. При значительном износе или повреждении втулки замените фланец в сборе.

Промежуточная опора

Внимательно проверьте состояние подшипника, проворачивая внутреннее кольцо в обоих направлениях и одновременно прижимая его к наружному кольцу. При этом внутреннее кольцо подшипника должно вращаться плавно, без заеданий. Тщательно проверьте состояние уплотнителей подшипника. Если подшипник изношен или поврежден, его необходимо заменить новым. Проверьте, нет ли повреждений или деформаций промежуточной опоры, при необходимости замените ее новой.

Сборка карданного вала

Карданные валы собирают в последовательности, обратной разборке, с учетом следующих указаний:

- на шлицевые соединения нанесите смазку ФИОЛ-1;

- при соединении деталей правильно совместите метки, нанесенные на разъединяемые детали перед разборкой;

- после сборки шлицевого соединения, прижимая сальник на 0,3-0,5 мм осевой нагрузкой, обожмите обойму на проточке вилки;

- гайку крепления вилки переднего карданного вала затяните динамометрическим ключом и зачеканьте.

При сборке промежуточной опоры запрессуйте подшипник оправкой А.70045 (смотрите рисунок 10) и установите в проточке опоры стопорное пружинное кольцо.

Запрессовка подшипника в упругую опору карданного вала
Рис. 10. Запрессовка подшипника в упругую опору
1 - оправка А.70045; 2 - подшипник; 3 - упругая опора

Наденьте на задний конец переднего карданного вала пылеотражатель 7 (смотрите рисунок 1), а затем оправкой А.74035 (смотрите рисунок 12) запрессуйте опору с подшипником и наденьте второй пылеотражатель 12 (смотрите рисунок 11), напрессуйте на вал вилку 11 переднего карданного вала и закрепите ее гайкой: как указано выше.

Детали переднего карданного вала
Рис. 11. Детали переднего карданного вала
1 - эластичная муфта; 2 - центрирующая втулка; 3 - фланец эластичной муфты; 4 - сальник; 5 - обойма сальника; 6 - карданный вал; 7 - пылеотражатель; 8 - подшипник; 9 - стопорное кольцо; 10 - гайка; 11 - вилка карданного шарнира; 12 - пылеотражатель; 13 - упругая опора

Установка упругой опоры на передний карданный вал
Рис. 12. Установка упругой опоры на передний карданный вал
1 - оправка а.74035; 2 - упругая опора; 3 - задняя часть переднего карданного вала

Сборку карданного шарнира (старой конструкции) проводите в следующем порядке:

Удалите старую загустевшую смазку, заполните полости в шипах крестовины и смажьте внутреннюю поверхности корпусов подшипников смазкой ФИОЛ-2У (0,4-0,6г на каждый подшипник). Смажьте тонким слоем шипы крестовины, чтобы при сборке не образовалось воздушной подушки. Вставьте в вилку шипы крестовины.

Наденьте корпуса подшипников с иглами на шипы крестовины и запрессуйте в отверстие вилки усилием 7840 Н (800 кгс). Установите на прежние места (ориентируясь по меткам) стопорные кольца в проточках вилки. Затем внимательно проверьте осевой свободный ход крестовины, который должен быть 0,01-0,04 мм. Если свободный ход больше указанного, замените одно стопорное кольцо меньшей толщины на кольцо большей толщины.

В случае замены деталей карданного шарнира подбор стопорных колец по толщине осуществляется калибром 41.8734.4092, который имеет четыре лепестка разной толщины (1,53; 1,56; 1,59; 1,62 мм). Для этого установите стопорное кольцо 2 (смотрите рисунок 13) толщиной 1,56 мм. При запрессовке подшипников, когда крестовина упирается в корпус подшипника (в этом случае зазоров нет) калибром 41.8734.409 определите расстояние между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки. В зависимости от замеренного расстояния с учетом осевого зазора, равного 0,01-0,04 мм, вставьте второе стопорное кольцо соответствующей толщины.

Сборка карданного шарнира
Рис. 13. Сборка карданного шарнира
1 - вилка карданного шарнира; 2 - стопорное кольцо; 3 - корпус подшипника; 4 - сальник; 5 - шип крестовины; 6 - игла подшипника; 7 - калибр 41.8734.4092; А, В, С, D - лепестки щупа

Примечание. Стопорные кольца поставляются в запасные части пяти (семи)* размеров (по толщине, мм), каждый из которых имеет определенный цвет: 1,50 (1,45)* - естественный; 1,53 (1,52)* - темно-коричневый; 1,56 (1,56)* - синий; 1,59 (1,60)* - черный; 1,62 (1,48)* - желтый; (1,64; 1,67)* - цвета не обозначены и их толщина определяется замером.

* Для шарнира новой конструкции

Например, если проходит лепесток 1,56 мм, то следует установить кольцо 1,53 мм. Если лепесток наименьшей толщины (1,53 мм) не входит в канавку, то кольцо 2 замените другим 1,50 мм. Если лепесток наибольшей толщины (1,62 мм) входит в канавку с зазором, то кольцо 2 замените другим, толщиной 1,62 мм.

После того, как установили стопорные кольца, ударьте по вилкам молотком с пластмассовым бойком. Под действием удара и упруго сжатых сальников зазор между донышками подшипников и стопорными кольцами выбирается и появляются зазоры между корпусами подшипников и торцами шипов крестовины. После сборки проверьте легкость прововачивания шарнира и балансировку карданной передачи.

Сборка карданного шарнира со штампованными корпусами игольчатых подшипников из листовой стали имеет свои особенности:

- замер зазора между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки проводится двумя калибрами, один из которых имеет набор лепестков щупа толщиной 1,45; 1,48; 1,52; 1,56 мм, а другой - 1,60; 1,64; 1,67 мм;

- если лепесток щупа наименьшей толщины (1,45 мм) не входит в зазор между корпусом подшипника и торцом кольцевой канавки, то кольцо 2 (смотрите рисунок 13) толщиной 1,56 мм замените другим, толщиной 1,45 мм;

- если лепесток щупа наибольшей толщины (1,67 мм) входит в зазор неплотно, то установите в данный зазор кольцо толщиной 1,67 мм, кольцо 2 удалите и повторите заново операции по подбору толщины кольца;

- если лепесток щупа входит в зазор плотно, то установите в канавку кольцо, толщина которой равна размеру щупа;

- усилие запрессовки игольчатых подшипников в отверстия вилокне должно превышать 10000 Н (1000 кгс);

- замер зазора щупом проводите со стороны карданного вала.

Балансировка карданных валов

В случае, если при ремонте заменялись детали карданной передачи, то обязательна необходима балансировка. Динамическая балансировка карданной передачи проводится на специальном стенде.

При частоте вращения 5500 мин-1 наибольший допустимый дисбаланс на опорах "А","В","С"(смотрите рисунок 14) не должен превышать 1,71 Н·мм (175 гс·мм), а при проверке балансировки 2,15 Н·мм (220 гс·мм). Уравновешивание достигается привариванием металлических пластин 25 (смотрите рисунок 1).

Рис. 14. Схема динамической балансировки карданной передачи

новинки в производстве карданный вал, от Белкард .