Что такое шарнир неравных угловых скоростей

Карданная передача

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу. В автомобиле карданная передача применяется, как правило, в трансмиссии и рулевом управлении.

Посредством карданной передачи могут соединяться следующие элементы трансмиссии:

1. Двигатель и коробка передач;
2. Коробка передач и раздаточная коробка;
3. Коробка передач и главная передача;
4. Раздаточная коробка и главная передача;
5. Дифференциал и ведущие колеса.

Основным элементом карданной передачи является карданный шарнир. В зависимости от конструкции шарнира различают следующие типы карданных передач: с шарниром неравных угловых скоростей, с шарниром равных угловых скоростей, с полукарданным упругим шарниром, с полукарданным жестким шарниром.

Карданная передача с полукарданным жестким шарниром на автомобилях не применяется, т.к. не отвечает требованиям надежности и технологичности.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей имеет устоявшееся название – карданная передача, обиходное название – кардан. Данный тип передачи применяется в основном на заднеприводных автомобилях и автомобилях с полным приводом.

Карданная передача включает шарниры неравных угловых скоростей, расположенные на карданных валах. При необходимости используется промежуточная опора. На концах карданной передачи установлены соединительные устройства.
Шарнир неравных угловых скоростей объединяет две вилки, расположенные под углом 90° друг к другу, крестовину и фиксирующие элементы. Крестовина вращается в игольчатых подшипниках, установленных в проушинах вилок. Подшипники необслуживаемые, пластичная смазка закладывается в них при сборке и в процессе эксплуатации не меняется.

Особенностью шарнира неравных угловых скоростей является неравномерная (циклическая) передача крутящего момента, т.е. за один оборот ведомый вал дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. Для компенсации неравномерности вращения в карданной передаче применяется не менее двух шарниров, по одному с каждой стороны карданного вала. При этом вилки противоположных шарниров располагаются в одной плоскости.

В карданной передаче в зависимости от расстояния, на которое передается крутящий момент, применяется один или два карданных вала. При двухвальной схеме первый вал носит название промежуточного, второй – заднего карданного вала. Место соединения валов фиксируется с помощью промежуточной опоры. Промежуточная опора крепится к кузову (раме) автомобиля. Для компенсации, возникающих в результате работы, изменений длины карданной передачи в одном из валов выполняется шлицевое соединение.

Соединение карданной передачи с другими элементами трансмиссии производится с помощью соединительных элементов: фланцев, муфт и др.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром 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. В данном случае шарнир неравных угловых скоростей уступает более совершенной конструкции ШРУС.

Карданный шарнир равных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с постоянной угловой скорость, независимо от угла наклона валов. Самым распространенным в конструкции трансмиссии переднеприводного автомобиля является шариковый шарнир равных угловых скоростей.

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенное название – ШРУС, обиходное название – граната) представляет собой обойму, помещенную в корпус, между которыми движутся шарики.

Корпус имеет внутреннюю сферическую форму. Внутри корпуса располагается обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся шарики. Такая конструкция обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор удерживает шарики в определенном положении. Для защиты шарнира от негативных факторов внешней среды (кислорода, воды, грязи) на ШРУС устанавливается грязезащитный чехол – «пыльник».

При изготовлении в шарнир равных угловых скоростей закладывается смазка, приготовленная на основе дисульфида молибдена.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Полукарданный упругий шарнир обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.
Характерным примером данного типа шарнирного соединения является упругая муфта Гуибо (Guibo). Муфта представляет собой предварительно сжатый шестигранный упругий элемент, с двух сторон которого крепятся фланцы ведущего и ведомого валов.

4.7. Карданные передачи и шарниры равных угловых скоростей

Карданная передача предназначена для передачи вращающего момента между валами агрегатов трансмиссии, расположенными под постоянными или переменными углами один относительно другого.

Такое положение валов обусловлено как погрешностями изго­товления, так и конструктивными особенностями транспортного средства. Например, ведущий задний мост автомобиля подрессо­рен, и положение его входного вала постоянно меняется во время движения относительно выходного вала КП. В ряде случаев валы агрегатов находятся в разных плоскостях из-за неточности монта­жа. В процессе эксплуатации транспортного средства происходит также деформация его рамы и, как следствие, нарушается соос­ность валов агрегатов, закрепленных на ней.

Карданная передача состоит из трех основных элементов: кар­данных шарниров, карданных валов и их опор.

Основные требования, которым должна удовлетворять кардан­ная передача, следующие:

• синхронность угловых скоростей, связанных передачей валов;

• хорошая уравновешенность деталей карданной передачи;

• простота и надежность конструкции.

В зависимости от числа карданных шарниров карданные пере­дачи чаше всего бывают одно-, двух- и трехшарнирные.

Наибольшее распространение получила двухшарнирная кардан­ная передача, состоящая из двух карданных шарниров и соединя­ющего их карданного вала. При значительном расстоянии между агрегатами их соединяют трехшарнирной карданной передачей с про­межуточной опорой, а при небольшом расстоянии, если механиз­мы находятся на одном основании, например, на раме автомоби­ля, — одношарнирной.

По кинематическому признаку различают шарниры неравных (асинхронные) и равных (синхронные) угловых скоростей.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей (рис. 4.20, а) включает в себя ведущую 2 и ведомую 4 вилки, которые шарнир­но соединены между собой крестовиной 3. Ведущая вилка жестко соединена с ведущим валом 1, а ведомая вилка с ведомым ва­лом 6 жестко или с помощью подвижного шлицевого соединения 5 для изменения его длины. Вращающий момент от ведущего вала 1 к ведомому валу 6, оси которых расположены под углом γ одна к другой, передается шарниром в результате поворота ведо­мой вилки 4 относительно оси ББ, а крестовины относительно оси АА ведущей вилки 2. Ведомый вал при этом вращается нерав­номерно по отношению к ведущему валу.

Рис. 4.20. Карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей:

а — кинематическая схема карданного шарнира; 6 — схема карданной передачи; 1,6 — ведущий и ведомый валы; 2, 4 — ведущая и ведомая вилки; 3 — крестови­на; 5 — шлицевое соединение; 7 — коробка передач; 8 — конечный карданный шарнир неравных угловых скоростей; 9, 12— промежуточный и основной кардан­ные валы; 10 — промежуточная опора; 11 — промежуточный карданный шарнир неравных угловых скоростей; 13 — главная передача ведущего моста; 14 — веду­щий вал главной передачи; α , ß — углы поворота ведущего и ведомого валов шарнира при их вращении; γ , γ₁ , γ ₂ — углы между валами; АА, ББ — оси крестовины

Взаимосвязь углов поворота α ведущего и ß ведомого валов при их вращении можно выразить следующей формулой tgα-tgßcosγ,

где α — угол поворота ведущего вала при вращении, ß — угол поворота ведомого вала при вращении, …°; γ — угол между вала­ми, …°.

Из формулы следует, что неравномерность вращения ведомого вала по отношению к ведущему валу зависит от значения cos γ . Неравномерность тем больше, чем больше угол γ между валами. Поэтому такой шарнир называется асинхронным, или шарниром неравных угловых скоростей.

Неравномерность вращения карданной передачи устраняется установкой второго шарнира.

Карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей привода заднего ведущего моста передают вращающий момент от КП 7 (рис. 4.20, б) к ведущему валу 14 главной передачи 13, расположенной в картере ведущего моста автомобиля. Эта переда­ча состоит из основного 12 и промежуточного 9 карданных валов, промежуточной опоры 10, двух конечных карданных шарниров 8 неравных угловых скоростей и промежуточного карданного шар­нира 11 неравных угловых скоростей. Промежуточный карданный шарнир 11 связан с основным карданным валом 12 при помощи шлицов. Основной карданный вал имеет два карданных шарнира, что обеспечивает равномерное вращение ведущего вала 14 глав­ной передачи.

Равномерное вращение ведущего вала 14 главной передачи воз­можно при следующих условиях: углы между карданными валами промежуточным 9 и основным 12, а также между основными кар­данным валом 12 и ведущим валом 14 главной передачи равны между собой, т.е. γ₁ = γ ₂; вилки шарниров, соединенные с основ­ным карданным валом 12 находятся в одной плоскости; валы 9, 12 и 14 также находятся в одной плоскости.

При соблюдении указанных условий неравномерности угловых перемещений шарниров, установленных в начале и конце основ­ного карданного вала 12, взаимно компенсируются, и данная кар­данная передача в целом является синхронной, т.е. представляет собой карданную передачу равных угловых скоростей. Карданная передача с двумя сочленениями может применяться при углах между валами не более 20…30°.

При вращении из-за неравномерного распределения массы по сечению карданного вала появляется центробежная сила, изгиба­ющая его в поперечной плоскости и вызывающая поперечные колебания вала. Это создает дополнительные нагрузки на детали карданной передачи и уменьшает ресурс работы. Для повышения надежности передачи карданный вал изготовляют из тонкостен­ной трубы большого диаметра и делают по возможности меньшей длины.

Карданная передача автомобиля, выполненная по рассмотрен­ной схеме, показана на рис. 4.21. В данную конструкцию входят передний, промежуточный и задний карданные шарниры, про­межуточный 3 и основной 10 карданные валы и кронштейн 17 промежуточной опоры с подшипником 18. Промежуточный карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из вала 20, выполненного как одно целое с ведущей вилкой 9, ведомой вил­ки 8 и соединяющей их крестовины 14. Вал 20 с помощью шли­цов 19 соединен с промежуточным карданным валом 3. Шлицевое соединение обеспечивает возможность изменения длины кардан­ной передачи в процессе ее работы. Между цапфами крестовин и осями вилок установлены игольчатые подшипники, стаканы 13 которых от осевых смещений и проворачивания удерживают крыш­ки 15, входящие выступами в торцовые пазы стаканов. Вытека­нию смазки из игольчатых подшипников препятствуют резино­вые манжеты 16, а из шлицевого соединения — резиновые коль­ца 5 и войлочный сальник 6. Шлицевое соединение защищено от проникновения грязи прорезиненным чехлом 7. Смазку к иголь­чатым подшипникам нагнетают через масленки. Шлицевое соеди­нение смазывают при сборке карданной передачи.

Рис. 4.21. Карданная передача автомобиля:

1, 2 — ведущая и ведомая вилки переднего карданного шарнира; 3 — промежуточный карданный вал; 4 — резиновая подушка промежуточной опоры; 5— резиновое кольцо; 6 — войлочный сальник; 7— прорезиненный чехол; 8,9— ведомая и ведущая вилки промежуточного карданного шарнира; 10 — основной карданный вал; 11,12 — ведущая и ведомая вилки заднего карданного шарнира; 13 — стакан; 14 — крестовина; 15 — крышка; 16 — резиновая манжета; 17 — кронштейн промежуточной опоры; 18 — подшипник промежуточной опоры; 19— шлицы; 20— вал ведущей вилки промежуточного карданного шарнира; 21 — балансиро­вочные пластины; ИП — иголки подшипника

Промежуточный 3 и основной 10 карданные валы изготовлены из тонкостенных труб. Спереди к промежуточному карданному валу 3 приварена ведомая вилка 2 переднего карданного шарни­ра, а ведущая вилка 1 этого шарнира соединена с фланцем вто­ричного вала КП. Ведомая вилка 8 промежуточного шарнира и ведущая вилка 11 заднего карданного шарнира закреплены на ос­новном карданном валу 10. Ведомая вилка 12 заднего шарнира соединена с фланцем ведущего вала главной передачи. Карданные валы после изготовления балансируют посредством приварных ба­лансировочных пластин 21. Задним концом промежуточный кар­данный вал 3 опирается на промежуточную опору, закрепленную болтами на поперечине рамы автомобиля. Опора состоит из кронштейна 17 промежуточной опоры и подшипника 18, расположен­ного в резиновой подушке 4, которая гасит вибрации и уменьша­ет нагрузки на промежуточный вал. Нагрузки могут быть вызваны неточностью установки и деформациями рамы.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) по конструкции бывают шариковые, кулачковые и сдвоенные. Эти шарниры обычно применяются в приводе ведущих управляемых колес.

Наибольшее распространение получил шариковый карданный шарнир равных угловых скоростей с делительными канавками, пока­занный на рис. 4.22, а.

Вилки 1 и 5 в данном шарнире имеют по четыре делительные канавки 2 и 4, средние линии которых представляют собой окруж­ности с одинаковыми радиусами и центрами О₁ и О₂, равноудален­ными от центра шарнира О. При сборке шарнира в канавки вилок, расположенных под прямым углом, закладывают четыре рабочих шарика 3. Предварительно между вилками устанавливается центри­рующий шарик 6 на штифт 7, который входит в отверстия центри­рующего шарика 6 и одной из вилок. Бывают шариковые шарни­ры, в которых центрирующий шарик устанавливают без штифта.

Рис. 4.22. Шариковый карданный шарнир равных угловых скоростей с делительными канавками:

а — устройство шарнира; б — принцип действия; 1,5— вилки; 2,4 — делитель­ные канавки; 3 — шарик; 6 — центрирующий шарик; 7 — штифт; О — центр шарнира; О₁ — центр окружности средней линии делительной канавки 2; О₂ — центр окружности средней линии делительной канавки 4; АА — биссекторная плоскость

Принцип действия шарнира (рис. 4.22, б) состоит в том, что при передаче вращающего момента под углом, рабочие шарики шарниров располагаются в биссекторной плоскости АА, делящей угол между валами пополам, что обеспечивает равномерное вра­щение ведомого вала.

Так как рабочие шарики 3 расположены симметрично относи­тельно центра шарнира, при передаче вращающего момента под углом их центры описывают окружности в биссекторной плоско­сти АА, при этом в передаче момента участвуют только два шари­ка. Шарнир может передавать момент под углом до 40°.

К достоинствам шарикового шарнира следует отнести боль­ший, чем у других шарниров, КПД, благодаря чему увеличивает­ся срок его службы. В то же время они сложнее и дороже.

Кулачковый шарнир равных угловых скоростей (рис. 4.23) состо­ит из вилок 2 и 6, связанных с наружной 1 и внутренней 7 полу­осями. В вилки 2 и 6 вставлены два полуцилиндрических кулака 3 и 5, в пазы которых входит диск 4, представляющий собой цент­ральное звено шарнира. Перемещение валов при вращении про­исходит относительно цилиндрических поверхностей полуцилиндрических кулаков 3 и 5 и цилиндрической поверхности диска 4. Оси кулаков и диска расположены взаимно-перпендикулярно. Кулачковый шарнир проще и дешевле шариковых шарниров, но КПД его ниже.

Рис. 4.23. Кулачковый шарнир равных угловых скоростей: 1,7 — наружная и внутренняя полуоси; 2, 6— вилки; 3, 5 — полуцилиндрические ку­лаки; 4 — диск

В приводе к ведущим управляемым колесам иногда применя­ются также сдвоенные синхронные карданные шарниры — два карданных шарнира неравных угловых скоростей, выполненных в виде единого узла.

Типы и принцип работы карданных передач

Карданная передача – составной элемент автомобиля, который передает крутящий момент между валами, располагающимися под определенным углом относительно друг друга. Без карданной передачи того или иного типа сложно представить современный автомобиль. Карданная передача используется, обычно, в трансмиссии и в рулевом управлении. Название получено от имени Д. Кардано, который описал устройство в 16 веке. Впрочем, ученый только описал устройство кардана, но причислять его к изобретателям карданной передачи нельзя. Воплотили в жизнь описанное гораздо позже, через несколько веков. А имя Кардано теперь увековечено в веках.

При помощи карданной передачи соединяются следующие элементы:

• силовой агрегат и КПП;
• КПП и раздатка;
• КПП и главная передача;
• раздатка и главная передача;
• дифференциал и ведущую пару колес.

Главным элементом карданной передачи нужно назвать карданный шарнир. Он бывает различных модификаций:

• равных угловых скоростей;
• неравных угловых скоростей;
• полукарданный упругий шарнир;
• полукарданный неупругий шарнир.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Данный тип передачи можно обнаружить на автомобилях с задним приводом или полноприводных авто. Устройство такой передачи следующее: на карданных валах расположены шарниры неравных угловых скоростей. На концах передачи имеются соединительные элементы. По необходимости используется соединительная опора.

Шарнир объединяет пару вилок, крестовину и фиксирующие устройства. В проушинах вилок установлены игольчатые подшипники, в которых вращается крестовина.

На тщательно обработанных пальцах крестовины 3 установлены стальные стаканы 13 с игольчатыми подшипниками 12. Иглы подшипника с внутреннего конца опираются на опорную шайбу 11. Стакан уплотнен на крестовине резиновым сальником 10, установленным в металлическом корпусе 9, который надет на крестовину. Крестовина со стаканами закреплена в ушках вилок 2 и 4 стопорными кольцами или пластинками 6 с винтами. Подшипники крестовины смазываются через центральную масленку 7, от которой масло к подшипникам подходит по каналам в крестовине. Для устранения излишнего давления масла в крестовину завернут на резьбе корпус с предохранительным клапаном 8.

Подшипники нельзя отремонтировать или обслужить. Масло в них заливается при установке.

Особенностью шарнира является то, что он передает неравный крутящий момент. Дополнительный вал периодически обгоняет и отстает от основного вала. Для компенсации этого недостатка в передаче используется несколько шарниров. Вилки противоположных шарниров располагают в одной плоскости.

В зависимости от того, на какое расстояние необходимо передать крутящий момент, в карданной передача используют один или два вала. При числе валов, равном двух, один из них называется промежуточным, второй — задним. Для фиксации валов устанавливается промежуточная опора, крепящаяся к кузову авто.

С другими элементами автомобиля карданная передача соединяется при помощи фланцев, муфт и других соединительных элементов.

Можно с уверенностью говорить, что шарниры неравных угловых скоростей имеют малую надежность и относительно небольшой срок службы. В современных условиях используют карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Данный тип передачи широко используется в автомобилях с передним приводом. При помощи неё соединяется дифференциал и ступица ведущего колеса.

Передача имеет два шарнира – внутренний и внешний, соединенных валом. ШРУСы часто применяются и в автомобилях с задним приводом, в полноприводных авто. Дело в том, что шарниры равных угловых скоростей более современны и практичны, к тому же, уровень шума от них значительно ниже, чем от ШНУС.

Самым распространенным из существующих является шарнир равных угловых скоростей шарикового типа. ШРУС передает крутящий момент от ведущего до ведомого вала. Угловая скорость передачи крутящего момента постоянная. Она не зависит от угла наклона валов.

ШРУС, или как его называют в народе «граната» представляет из себя сферический корпус, в котором расположена обойма. Между ними вращаются шарики. Они движутся по специальным канавкам.

В результате, крутящий момент равномерно передается от ведущего вала к ведомому при условиях изменения угла. Сепаратор удерживает шарики в нужном положении. «Граната» защищается от воздействия внешней среды «пыльником» — защитным кожухом.

Обязательным условием долгого срока службы ШРУСов является наличие в них смазки. А наличие смазки, в свою очередь, обеспечивается герметичностью самого шарнира.

Отдельно стоит сказать о безопасности ШРУСов. Если в «гранате» слышится треск или шум, то её незамедлительно нужно менять. Эксплуатация автомобиля с неисправным ШРУСом предельно опасна. Попросту говоря, может отвалиться колесо. Причиной же, по которой карданный вал приходит в негодность, чаще всего является неправильный выбор скорости и плохое дорожное покрытие.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром

Упругий полукарданный шарнир способствует передаче крутящего момента между валами, расположенными под небольшим углом. Происходит это, благодаря деформации упругого звена.

1 — гайка; 2 — ведомый вал коробки передач; 3 — шайба стопорная; 4 — болт (3 шт.); 5, 6 — фланцы муфты; 7 — обойма; 8 — карданный вал; 9 — сальник; 10 — стопорное кольцо; 11 — центрирующее кольцо; 12 — уплотнитель

В качестве примера можно привести упругую муфту Гуибо. Это шестигранный сжатый упругий элемент. К нему крепятся фланцы ведущего и ведомого валов и передается крутящий момент.

Заключение

Стоит отметить, что чаще всего под карданной передачей понимают, конечно, кардан заднеприводного автомобиля. Что касается карданом со ШРУСами в переднеприводных авто – это, скорее, удачное применение разработки для внедорожников и заднеприводных машин. С этим мнением можно поспорить, но оно широко распространено в массах.

Как уже отмечено выше, такое изобретение, как карданная передача, сложно переоценить. Без него бы удовольствие от управления авто было бы не таким большим. А вероятнее, современные машины без кардной передачи вообще бы не могли передвигаться.

Устройство автомобилей

Карданные передачи с шарнирами
неравных угловых скоростей

Карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей применяются для привода агрегатов трансмиссии и дополнительного оборудования автомобиля (лебедки или других агрегатов). Такие передачи чаще называют карданными валами или просто — карданами. Шарниры, применяющиеся в карданных передачах неравных угловых скоростей, бывают жесткие и упругие (рис. 1).

Наибольшее применение имеет жесткий карданный шарнир (рис. 1, а), который состоит из двух вилок 1 и 7, крестовины 6 и подшипников 4.

Недостатком такого шарнира является неравномерность вращения ведомой вилки относительно ведущей, которая проявляется в том, что ведомая вилка за один оборот дважды замедляет скорость вращения и дважды ее ускоряет. Именно по этой причине такие шарниры и называют шарнирами неравных угловых скоростей. Неравномерность вращения проявляется тем сильнее, чем на больший угол отклонены ведомый и ведущий валы.
Этот недостаток жестких шарниров при высоких частотах вращения валов вызывает динамические нагрузки на механизмы трансмиссии и может привести к поломкам агрегатов и их элементов.
Для устранения этоо недостатка жестких карданных шарниров, они в карданных передачах применяются попарно таким образом, чтобы неравномерность вращения одного шарнира компенсировалась неравномерностью вращения другого шарнира.

Тем не менее, карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей применяются лишь в трансмиссиях с относительно невысокой частотой вращения и небольшими углами отклонения валов, например, в заднеприводных легковых автомобилях, в грузовых автомобилях и автобусах, в полноприводных автомобилях.

Равномерное вращение вала при применении двойной карданной передачи (с двумя шарнирами) может быть достигнуто при выполнении следующих условий:

• углы наклона валов в обоих шарнирах должны быть одинаковы;
• вилки, расположенные на противоположных концах вала должны лежать в одной плоскости.

Эти требования следует учитывать при сборке карданной передачи после демонтажа, разборки и ремонта.

Конструкция карданных передач с шарнирами неравных угловых скоростей на различных марках автомобилей практически одинакова, отличаясь лишь размерами.

На рисунке 2 приведены карданные передачи грузовых автомобилей марок «ЗиЛ», «ГАЗ» и легкового автомобиля марки «ВАЗ». Устройство карданной передачи рассмотрим на примере автомобиля марки «ЗиЛ».

Карданный вал автомобиля «ЗиЛ» (рис. 2, а) выполнен из стальной трубы (вал 8), к которой с одной стороны приварена вилка 9 шарнира, а с другой – шлицевая втулка. Шлицевая втулка своими внутренними шлицами соединяется со скользящей вилкой 14 шарнира. Шлицевое соединение втулки скользящей вилки герметизировано. Смазочный материал во внутренней втулке удерживается от вытекания заглушкой, завальцованной внутри втулки. Наружное уплотнение состоит из резинового и войлочного колец с разрезными шайбами. Оба кольца поджимаются накидной гайкой, навернутой на конец шлицевой втулки.

Каждый карданный шарнир состоит из вилки с фланцем 1 и втулок 9, 14, находящихся на валу, крестовины 5, игольчатых подшипников с уплотнительными манжетами 11 и крышек подшипников 2.

Крестовина своими шипами устанавливается в проушинах вилок на игольчатых подшипниках. Иглы подшипников собраны в корпусах 4 без внутренних обойм. Смазочный материал в подшипники закладывается на заводе-изготовителе при сборке шарниров, и в процессе эксплуатации чаще всего не добавляется.
Замена смазки в подшипниках обычно производится при полной разборке карданной передачи во время ремонта. Однако на некоторых карданных передачах предусмотрены пресс-масленки для периодической смазки подшипников шарниров.
Внутренняя полость подшипников герметизируется комбинированным устройством, состоящим из резиновой самоподжимной уплотнительной манжеты 11 и двухкромочной торцевой уплотнительной манжеты.

Резиновая самоподжимная уплотнительная манжета смонтирована в стакане подшипника, а торцевая уплотнительная манжета напрессована на шипы крестовины. Игольчатые подшипники удерживаются от выпадения из отверстий вилок крышками 2, прикрепленными болтами к проушинам этих вилок.
В крышке каждого подшипника выдавлен выступ, а на торце стакана подшипника выполнен паз. При сборке подшипников паз и выступ совмещаются, благодаря чему подшипники не проворачиваются в проушинах вилок и не изнашивают их поверхность. Крышки прикручиваются к проушинам болтами и стопорятся пластиной 3.

Карданные валы в сборе с карданными шарнирами на заводе изготовителе подвергаются динамической балансировке. Балансировка достигается приваркой балансирующих пластин 12 на обоих концах трубы или установкой их под крышки подшипников.

Особенностью карданной передачи ГАЗ-66-11 (рис. 2, б) является применение защитных металлических колпаков 16 и 17 на карданном шарнире, расположенном возле раздаточной коробки. В крестовинах карданных шарниров сохранена пресс-масленка, через которую производится смазывание подшипников в процессе эксплуатации.
Для правильной сборки карданной передачи после ремонта с целью обеспечения ее равномерного вращения и предотвращения нарушения заводской балансировки, на валу 8 и в подвижной вилке 14 наносят риски или стрелки.

На легковом заднеприводном автомобиле ВАЗ-2107 карданная передача состоит из двух валов. Промежуточный карданный вал (рис. 2, в) передним концом соединяется с вторичным валом коробки передач через упругий карданный шарнир (муфту Гуибо) 19. Она выполнена из шести резиновых элементов, которые привулканизированы к металлическим вкладышам. Во вкладышах имеются отверстия, через которые проходят болты 23 крепления муфты к фланцам вторичного вала коробки передач и карданного вала. Задним концом промежуточный карданный вал упирается в промежуточную опору. Для поглощения вибрации карданной передачи подшипник 21 промежуточной опоры расположен в упругой резиновой подушке 20, которая привулканизирована к кронштейну крепления.

Аналогичную по устройству промежуточную опору с упругим элементом имеет карданная передача неполноприводного автомобиля марки «ЗиЛ» (рис. 2, а). На некоторых автомобилях могут применяться промежуточные опоры с жестко установленными в корпусе подшипниками (рис. 3, б). В этом случае сам корпус опоры может качаться на цапфах.

Основные неисправности карданных передач с шарнирами неравных угловых скоростей:

• износ и выход из строя игольчатых подшипников шарниров;
• износ посадочных мест под игольчатые подшипники в проушинах вилок;
• износ крестовин шарниров;
• износ шлицевого соединения;
• выход из строя опоры карданного вала;
• изгиб или деформация трубы карданного вала.

Причинами неисправностей чаще всего является неправильная сборка шарниров после ремонта, отсутствие смазки в шлицевой части и подшипниках, неправильная эксплуатация (резкое включение передач и переменные тяговые усилия в трансмиссии, небрежная езда, приводящая к ударам карданной передачи, приводящая к изгибу и т. д.).

Неисправности карданной передачи, связанные с деформацией вала, износом подшипников и шлицевого соединения можно определить выбегом автомобиля на большой скорости по проявляющейся вибрации.
В трансмиссии автомобиля два агрегата чаще всего становятся источником повышенной вибрации — сцепление (с маховиком) или карданная передача. При этом вибрация из-за дисбаланса сцепления или маховика проявляется сразу после заводки двигателя, даже если автомобиль неподвижен. Деформированный или неисправный карданный вал дает о себе знать лишь во время движения автомобиля.

Качественно отремонтировать погнутый карданный вал в условиях малого или среднего предприятия автосервиса сложно, так как без специального оборудования балансировку выполнить не представляется возможным. Деформированный вал карданной передачи является источником сильной вибрации (особенно, при большой частоте вращения), что приводит к преждевременному выходу из строя узлов и деталей, а также дискомфорту при езде, поэтому гнутый кардан обычно заменяют исправным.