Как выровнять кардан на газели
Карданная передача состоит из промежуточного карданного вала, промежуточной опоры, заднего карданного вала и трех карданных шарниров.
Промежуточный карданный вал выполнен из стальной тонкостенной трубы. К заднему торцу промежуточного вала приварен хвостовик с наружными шлицами, а к переднему торцу — вилка, к которой через карданный шарнир крепится скользящая передняя вилка с внутренним шлицевым отверстием и грязеотражателем.
Передняя вилка (хвостовик) вставлена в удлинитель заднего картера коробки передач и входит в зацепление со шлицами вторичного вала.
При работе задней подвески происходит продольное смещение карданной передачи.
При этом хвостовик, перемещаясь по шлицам вторичного вала коробки передач компенсирует эти сдвиги.
Шлицевое соединение смазывается маслом, залитым в картер коробки передач.
Промежуточная опора представляет собой резиновый гофрированный элемент; изнутри к нему привулканизирован закрытый шариковый подшипник, а снаружи — кронштейн.
Слой резины препятствует передаче вибраций на кузов и допускает перемещение карданной передачи вдоль продольной оси автомобиля.
Кронштейн промежуточной опоры болтами крепится к поперечине рамы.
Подшипник опоры не требует ухода на протяжении всего срока его службы.
Задний карданный вал выполнен из тонкостенной трубы, к торцам которой приварены вилки.
Через карданный шарнир к передней части вала крепится шлицевая вилка среднего шарнира.
Она надевается на заднюю шлицевую часть промежуточного вала после промежуточной опоры.
От смещений по шлицам она фиксируется болтом со стопорной шайбой. К другой части заднего карданного вала через крестовину шарнира присоединен фланец с центровочным пояском.
Он крепится четырьмя болтами к фланцу ведущей шестерни главной передачи.
Карданный шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя закрытыми игольчатыми подшипниками.
В каждом из них установлено 20 роликов (игл) диаметром 2 мм.
Иглы изготовлены с высокой точностью, подобраны для данного подшипника в сборе с крестовиной и для разных подшипников не взаимозаменяемы.
Поэтому недопустимо заменять только крестовину или подшипники, весь комплект заменяется в сборе, даже при повреждении хотя бы одного подшипника.
В крестовину ввернута пресс-масленка.
Из нее масло, нагнетаемое смазочным шприцем, по внутренним каналам поступает к подшипникам.
Удержание масла внутри подшипников обеспечивается резиновой манжетой с пружиной.
Игольчатые подшипники запрессовываются в соосные отверстия вилок и фиксируются в них пружинными стопорными кольцами.
Карданные шарниры всех автомобилей ГАЗ традиционно смазываются трансмиссионным маслом.
Это не очень удобно, приходится часто шприцевать соединение.
Заполните подшипники смазкой №158 и можно будет надолго забыть об их существовании.
Когда при ремонте карданной передачи вы обнаружите, что износ крестовины невелик и она еще послужит, разверните ее на 180˚ вокруг одной из осей шипов и соберите шарнир в таком положении.
Шипы станут работать неизношенной стороной и ресурс узла почти удвоится.
Технические характеристики карданной передачи
Предельно допустимый радиальный люфт подшипников крестовины, мм. 0,1
Предельно допустимое биение трубы карданного вала, мм. 0,6
Биение посадочного пояска фланца ведущей шестерни 0,15
Биение вторичного вала коробки передач 0,15
Возможные неисправности карданной передачи. Их причины и методы устранения
Стук в карданной передаче при резком изменении движения автомобиля или при переключении передач:
— Износ подшипников и шипов крестовин в шарнирах
Проверить радиальный зазор в подшипниках шарниров и, если он превышает 0,10 мм, заменить крестовину и подшипники
— Ослабло крепление вала к фланцу ведущей шестерни заднего моста
Подтянуть крепление заданным моментом
Вибрация карданной передачи:
— Потеряна балансировочная пластина
Произвести динамическую балансировку вала
— Неправильно установлена шлицевая вилка промежуточного вала
Установить шлицевую вилку в одной плоскости со скользящей вилкой
— Ослабло крепление промежуточной опоры к поперечине
Повышенное биение скользящей вилки в удлинителе коробки передач:
— Износ или поломка одного из шарниров
Первоначально повернуть вилку на шлицах на угол 180° и проверить, не уменьшится ли биение. Если оно не уменьшится, то заменить изношенные детали. При замене шлицевой вилки вал динамически отбалансировать
— Поломка или повреждение фланца ведущей шестерни заднего моста
— Погнута или снята труба карданного вала
— Ослабло крепление вала к заднему мосту
Осмотреть вал, проверить его биение и, если оно превышает 0,8 мм, отрихтовать его, при этом биение его должно быть не более 0,6 мм в любой точке по длине. Отбалансировать вал динамически. Подтянуть крепление
Неисправности, которые выявляются при осмотре:
— Проворачивание колпачка с манжетой относительно стаканчика подшипника (нарушение герметичности шарнира)
Заменить крестовину в сборе с подшипником. Отбалансировать передачу
— Проворачивание стаканчика подшипника в отверстиях вилки
Заменить изношенные детали, отбалансировать передачу
Устройство карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 довольно простое. Она состоит из двух карданных валов, промежуточного и заднего, и промежуточной опоры с подшипником. Карданные валы соединены между собой карданным шарниром. На переднем конце промежуточного карданного вала шарнирно закреплена скользящая вилка с внутренними шлицами. Шлицевой частью скользящей вилки промежуточный карданный вал соединен с вторичным валом коробки передач.
Устройство карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, особенности конструкции, осмотр, проверка и смазка карданной передачи.
Снаружи скользящая вилка снабжена грязеотражателем для предохранения соединения карданного вала и коробки передач от загрязнений. Задний конец промежуточного карданного состоит из шейки и шлицевой части. На шейку напрессован подшипник с промежуточной опорой карданной передачи с подшипником в сборе. На шлицевую часть промежуточного карданного вала установлена шлицевая вилка.
Корпус промежуточной опоры прикрепен двумя болтами к кронштейну, который крепится на раме в четырех точках. От осевого перемещения шлицевая вилка зафиксирована стяжным болтом и П-образной стопорной пластиной. Болт ввернут в тело вала. От самопроизвольного выворачивания болт застопорен шайбой с загнутыми на его головку краями.
Карданная передача на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 включает в себя три одинаковых по конструкции шарнира. В каждом шарнире есть крестовина, цапфы которой являются внутренними опорами игольчатых подшипников, установленных в проушинах вилок. В проушинах подшипники зафиксированы стопорными кольцами. Для защиты от загрязнений и для удерживания смазки в подшипниках внутренние концы крестовин снабжены уплотнительными манжетами.
Детали карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, схема смазки карданного шарнира.
В каждую крестовину ввернута пресс-масленка для пополнения смазки в игольчатых подшипниках. Задний шарнир заднего карданного вала имеет фланец. Он четырьмя болтами с гайками прикреплен к фланцу ведущей шестерни главной передачи.
Технические данные карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
— Предельно допустимый радиальный люфт подшипников крестовины, мм: 0,1
— Предельно допустимое биение трубы карданного вала, мм: 0,6
Осмотр карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
Осматривайте и проверяйте карданную передачу снизу автомобиля, находящегося на подъемнике или смотровой канаве. В коробке передач должна быть включена нейтральная передача. Наружным осмотром проверяйте надежность затяжки резьбовых соединений, состояние шарниров и резинового массива промежуточной опоры. При работе на смотровой канаве примите меры к исключению перемещения автомобиля. Подложите упоры под колеса.
Схема установки уплотнения карданного шарнира карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
Прежде всего осмотрите карданные валы и вилки. Трещины, вмятины или иные деформации недопустимы. Полированная поверхность скользящей вилки не должна иметь признаков выработки и следов заедания. На шлицах скользящей вилки, вторичного вала коробки передач, а также заднего шарнира не должно быть следов коррозии и признаков износа.
Осмотрите опору. Здесь не допускаются отслоение резины от арматуры, трещины и разрывы. Подшипник опоры должен вращаться легко, без заеданий и люфта. На снятой карданной передаче можно оценить состояние шарниров без их разборки.
Проверка карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
1. Проверьте надежность затяжки двух болтов крепления кронштейна к промежуточной опоре и четырех болтов крепления вилки карданного вала к фланцу ведущей шестерни редуктора.
2. Осмотрите резиновый массив промежуточной опоры. Повреждения не допускаются.
3. Короткими резкими движениями покачайте задний карданный вал в направлениях, перпендикулярных его оси, за переднюю часть, удерживая промежуточный вал неподвижно, а затем за заднюю часть. Ощутимый люфт в шарнирах не допускается.
Номинальные размеры и посадки сопрягаемых деталей карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
4. Короткими резкими движениями поворачивайте задний карданный вал вокруг его оси в обе стороны сначала за переднюю часть удерживая промежуточный карданный вал от проворачивания. Затем за заднюю часть, удерживая фланец ведущей шестерни редуктора от проворачивания. Ощутимые окружные зазоры не допускаются.
5. Короткими резкими движениями поворачивайте промежуточный карданный вал вокруг его оси в обе стороны. Допускается окружной зазор в шлицевом соединении не более 0,3 мм.
6. Покачайте каждый шарнир в разных плоскостях. Не должно быть заметного люфта вдоль оси шипов и заеданий. В случае необходимости можно измерить радиальный зазор в подшипниках крестовин индикатором. Для этого зажмите в тисках за подшипники крестовины одну из вилок шарнира.
Прижав ножку индикатора к свободному ушку другой вилки, покачайте ее вокруг оси карданного вала. Люфт более 0,1 мм недопустим. Он свидетельствует об износе шарнира и необходимости замены подшипников и крестовины. При износе отверстий в самих ушках вилок требуется замена карданного вала в сборе.
Смазка карданной передачи на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.
Очистив от грязи пресс-масленку, нагнетаем шприцем трансмиссионное масло во все шарниры. При этом его избыток должен выйти из-под манжет всех четырех подшипников. Если масло где-то не выходит, то шарнир нужно перебрать. Засорился смазочный канал, клапан масленки или с одной из манжет соскочила пружина.
Из истории карданных валов
Вал стали называть карданным по имени изобретателя, который работал над его созданием. Этот был итальянский специалист по медицине и математике – Джироламо Кардано. Именно он впервые придумал механизм на шарнирах, с помощью которого сегодня можно соединять вращающиеся детали и узлы.
Специалисты-историки считают, что впервые кардан был придуман Леонардо да Винчи. Очень интересно здесь то, что автором данной разработки хотел быть еще один человек. Это Роберт Хук, но свой патент он получить сразу не смог. Ему его выдали несколько позже.
Использовать эту конструкцию в автомобилях стали в 1898 году. Первым был Луи Рено.
Этот элемент работает в составе карданной передачи. А она, в свою очередь, состоит из промежуточного вала, промежуточных опор, заднего вала и трех шарниров. Мы рассмотрим каждый из них.
Промежуточный вал
Этот узел изготовлен в виде полой трубы из стального сплава. Особенность вала – труба с тонкими стенками. С задней торцевой части на валу закреплен хвостовик, который имеет наружные шлицы. Передняя торцевая часть вала имеет специальную вилку. К этой вилке через специальный шарнир прикрепляется другая скользящая вилка. На этой детали есть внутреннее шлицевое отверстие, а также применен грязеотражатель.
Передняя вилка
Промежуточная опора
Этот элемент изготовлен из резины. Он гофрированный. С внутренней части к этой опоре методом вулканизации присоединен шариковый подшипник закрытого типа. С наружной стороны опора оснащена специальным кронштейном.
Толстая резина не позволяет передавать вибрации от движений передачи на детали кузова, а также дает возможность для перемещений карданной передачи по продольным осям.
Кронштейн при помощи болтов надежно закрепляется на поперечине рамы автомобиля.
Подшипник, который установлен в опоре, имеет очень долгий срок службы. Ему не нужен какой-либо уход во время всего его срока годности.
Шарнир карданного вала
Для смазки крестовина оснащена пресс-масленкой. Из этой масленки смазка, которая нагнетается при помощи шприца, по внутренним смазочным каналам попадает на ролики подшипников. Чтобы масло удерживалось внутри, крестовина оснащена специальной манжетой из резины. В момент нагнетания смазки пружина в манжете растягивается, а лишнее масло вытекает из обоймы.
Игольчатый подшипник запрессован в отверстия вилок и надежно зафиксирован стопорными кольцами.
Смазываются эти детали по традиции трансмиссионными маслами, что не всегда удобно и эффективно. Так, крестовину и вилки приходится наполнять маслом очень часто. Рекомендуется для смазки использовать состав №158. Эта смазка настолько густая, что позволит забыть о подшипниках в крестовине надолго.
Типичные неисправности
Проблемы, связанные с вибрацией
Кроме деформации трубы вибрации могут возникать, если ослаблена затяжка креплений заднего вала к мосту.
Для этого можно вполне самостоятельно подтянуть прослабленные соединения.
Часто вибрации возникают вследствие отрыва балансировочной пластины от трубы карданного вала. В этом случае необходима замена этой трубы либо ее ремонт в автосервисе. Но здесь также придется выполнить балансировку.
Если вибрация ощущается устойчиво, то стоит проверить деталь на возможные люфты в подшипниках.
Если наблюдаются биения в посадочном пояске на фланце шестерни на редукторе заднего моста, то здесь достаточно будет замены фланца. Если биение скользящей вилки в КПП стало заметно больше, то следует произвести замену удлинителя КПП. Этот износ происходит вследствие износа втулок из сталебаббита.
Поломки, обнаруженные при снятии кардана
К сожалению, далеко не все проблемы элементов можно выявить в ходе движения автомобиля. Многие неисправности удается обнаружить лишь после снятия или тщательного осмотра.
Так, если подтекает масло из шарнирных соединений, то это говорит о том, что манжета, которая должна удерживать масло, имеет повреждения. Ее необходимо просто заменить. Если проворачивается колпачок вместе с манжетой, то заменяется крестовина кардана, а затем вал проходит балансировку.
Как снять кардан с автомобиля?
Прежде чем снимать передачу, нужно заранее с помощью краски пометить места взаимного углового положения вилки, а также вала КПП. Эти метки очень удобны на отражателях скользящей вилки, а также на удлинителе КПП.
Резьбовую часть болтов следует максимально качественно очистить от налипшей грязи.
После этого можно снять передний скользящий конец карданной передачи.
На торцевой части ведомого вала КПП нужно также поставить метку положения.
Когда передача полностью снята, нужно максимально защитить хвостовик вилки от возможного загрязнения. Того же требует и отверстие в КПП.
Теперь можно приступать к устранению различных неполадок.
Покупка нового
Хуже дело обстоит с удлиненными моделями автомобилей. Эти валы доступны под заказ, и далеко не везде их можно приобрести.
Сегодня много информации по поводу удлинения данного элемента самостоятельно.
Карданный вал — такая же деталь, как и все остальные. Этот узел вполне можно ремонтировать. При правильном уходе и регулярном обслуживании он прослужит очень долго. А если нужна замена, то помните, что для автомобиля длина карданного вала ("Газель" и "Валдай" в данном ряду не исключение) — это самый важный параметр.
Признаки и причины разбалансировки
К таким последствиям может привести пренебрежение поломкой
Причин возникновения этой поломки существует несколько. Среди них:
- естественный износ детали при длительной эксплуатации;
- механические деформации, возникшие вследствие ударов или чрезмерных нагрузок;
- заводской брак;
- большие зазоры между отдельными элементами вала (в случае, если он не цельный).
Вне зависимости от причин, при появлении описанных выше признаков необходимо выполнить проверку наличия разбалансировки. Ремонтные работы можно выполнить и в собственном гараже.
Как отбалансировать кардан в домашних условиях
Примитивный грузик для балансировки кардана в домашних условиях
Алгоритм работы будет такой:
- Длину карданного вала условно делят на 4 равные части в поперечной плоскости (частей может быть и больше, все зависит от амплитуды вибраций и желания автовладельца тратить на это много сил и времени).
- К поверхности первой части карданного вала надежно, но с возможностью дальнейшего демонтажа, прикрепляют упомянутый выше грузик. Для этого можно воспользоваться металлическим хомутом, пластиковой стяжкой, скотчем или другим подобным приспособлением. Вместо грузика можно использовать электроды, которых под хомут можно подложить сразу несколько штук. По мере снижения массы их количество уменьшают (или наоборот при увеличении добавляют).
- Далее проводится тестирование. Для этого выезжают на машине на ровную дорогу и анализируют, не уменьшилась ли вибрация.
- Если ничего не изменилось, необходимо вернуться в гараж, и перевесить груз на следующий отрезок карданного вала. После чего повторить тестирование.
Монтаж грузика на кардане
Пункты 2, 3 и 4 из приведенного списка необходимо выполнять до тех пор, пока вы не найдете на карданном вале участок, на котором грузик уменьшает вибрацию. Далее аналогично опытным путем необходимо определить массу грузика. В идеале при его правильно подборе вибрация должна исчезнуть совсем.
Балансировка карданного вала в домашних условиях
Существует еще один, хотя и менее эффективный метод диагностики. В соответствии с ним необходимо демонтировать карданный вал с автомобиля. После этого нужно найти или подобрать ровную поверхность (желательно идеально горизонтальную). На нее кладутся два стальных уголка или швеллера (их размер неважен) на расстоянии чуть меньше длины карданного вала.
Еще один эффективный метод заключается в использовании анализатора частоты. Его можно сделать своими руками. Однако необходима программа, которая на ПК имитирует электронный осциллограф, показывающий уровень частоты возникающих колебаний при вращении кардана. Ее вы можете сказать из интернета в свободном доступе.
Итак, для измерений звуковых колебаний вам понадобиться чувствительный микрофон в механической защите (поролон). Если его нет, то можно смастерить приспособление из динамика среднего диаметра и металлического прута, который будет передавать на него звуковые колебания (волны). Для этого в центр динамика приваривается гайка, в которую вставляется металлический прут. На выходы динамика припаивается провод со штекером, который подсоединяется на вход микрофона в ПК.
Далее процедура замера происходит по следующему алгоритму:
Место расположения дисбаланса
Результатом проведенных экспериментов будут числовые значения напряжения на осциллографе, отличающиеся друг от друга по величине. Далее необходимо построить схему в условном масштабе, который бы соответствовал числовым значениям. Рисуется окружность с четырьмя направлениями, соответствующими расположению груза. От центра по этим осям в условном масштабе наносятся отрезки по полученным данным. Потом следует графически разделить пополам отрезки 1-3 и 2-4 перпендикулярными им отрезками. От середины окружности через точку пересечения последних отрезков рисуется луч до пересечения с окружностью. Это и будет точка расположения дисбаланса, которую нужно компенсировать (см. рисунок).
Искомая точка расположения компенсационного грузика будет находиться на диаметрально противоположном конце. Что касается массы грузика, то она вычисляется по формуле:
- масса дисбаланса — искомое значение массы устанавливаемого дисбаланса;
- уровень вибрации без пробного груза — значение напряжения по осциллографу, измеренное до установки пробного груза на кардан;
- среднее значение уровня вибрации — среднее арифметическое между четырьмя замерами напряжения по осциллографу при установке пробного груза в четырех указанных точка на кардане;
- значение массы пробного груза — значение массы установленного экспериментального груза, в граммах;
- 1,1 — поправочный коэффициент.
Обычно масса устанавливаемого дисбаланса составляет 10. 30 грамм. Если у вас по каким-либо причинам не получилось точно вычислить массу дисбаланса, можно установить ее экспериментальным путем. Главное, знать место установки, а значение массы корректировать в процессе езды.
Однако, как показывает практика, самостоятельная балансировка карданного вала описанным выше методом лишь частично устраняет проблему. На машине можно будет еще ездить продолжительное время без существенных вибраций. Но полностью от нее избавится не удастся. Поэтому другие детали трансмиссии и ходовой будут работать при ней. А это негативно сказывается на их работоспособности и ресурсе. Поэтому даже после проведения самостоятельной балансировки нужно обратиться с этой проблемой на станцию технического обслуживания.
Технологичный метод ремонта
Станок для балансировки карданов
Но если для такого дела не жалко 5 тыс. руб., именно такой будет цена балансировки вала в мастерской, то рекомендуем отправится к специалистам. Выполнение диагностики в ремонтных мастерских подразумевает использование специального стенда для динамической балансировки. Для этого карданный вал демонтируют с машины и устанавливают на него. В состав прибора входит несколько датчиков и так называемых контрольных поверхностей. Если вал разбалансирован, то при вращении он будет касаться своей поверхностью упомянутых элементов. Так анализируется геометрия и ее искривления. Вся информация отображается на мониторе.
Выполнение ремонтных работ может выполняться различными методами:
- Установка пластин-балансиров непосредственно на поверхности карданного вала. При этом их масса и место установки точно вычисляется компьютерной программой. А крепятся они при помощи заводской сварки.
- Балансировка карданного вала на токарном станке. Этот метод используется в случае значительного повреждения геометрии элемента. Ведь при этом зачастую приходится снимать некоторый слой металла, что неизбежно приводит к снижению крепости вала и увеличению на нагрузки на него в режимах нормальной работы.
Подобный станок для балансировки карданных валов своими руками сделать не получится, поскольку он очень сложен. Однако без его использования качественную и надежную балансировку выполнить не удастся.
Итоги
Отбалансировать кардан самому в домашних условиях вполне реально. Однако необходимо понимать, что самостоятельно невозможно подобрать идеальную массу противовеса и место его установки. Поэтому самостоятельный ремонт возможен лишь в случае незначительных вибраций или как временный метод избавления от них. В идеале же нужно ехать на станцию техобслуживания, где вам сбалансируют кардан на специальном станке.
Читайте также: