Для чего нужна муфта карданного вала

Эластичная муфта карданного вала

Эластичная муфта карданного вала – промежуточное звено, которое соединяет крестовину кардана с крестовиной КПП. Своё название “Эластичная” она получила благодаря материалу из которого она выполнена. Муфта выполнена из высоко-прочной резины, что позволяет погасить даже довольно большие вибрации. Другими словами, эластичная муфта используется для соединения двух валов, которые подвержены резким изменениям крутящего момента.

Такие муфты – очень эффективный и главное не дорогой способ, чтобы снизить динамические нагрузки в механических приводах.

Конструкция

Конструкция эластичной муфты не замысловата. Основой выступает резина повышенной прочности. В резину вмонтированы специальные втулки для стяжных болтов. С одной стороны тремя болтами муфта прикрепляется к фланцу коробки передач, а с другой стороны крепится к фланцу карданного вала (так же при помощи трёх болтов). Центрируют муфту, выставлением болтов в разных направлениях и через один.

Замена эластичной муфты

1. Снятие карданной передачи.
2. Снятие креплений коробки передач к кузову.
3. 3. Снятие болтов
4. 4. Снятие самой, эластичной муфты.
5. 5. Установка новой муфты, осуществляется в обратном порядке.

Замена эластичной муфты для кого-то может показаться простой, но это не совсем так. Чтобы избежать проблем и головоломок, обратитесь за помощью в профессиональный «карданный» центр.

Вас может так же заинтересовать:

• Какой карданный вал выбрать
• ШРУС
• Предохранительные муфты

Эластичные муфты

Эластичная муфта – это механизм, позволяющий создать мягкое, но надежное соединение, компенсирующее смещение валов и создающее лишь незначительные восстановительные силы. Крутящий момент в этом случае передается при помощи эластомерного элемента, поэтому изделие обладает свойствами пластичной резины.

Навигация по статье
Применение
Конструкция
Преимущества эластичной муфты
Технические характеристики и размеры
Как правильно выбрать эластичную муфту

Применение

• приводы вентиляторов;
• ходовые части кранов;
• приводы насосов и т.д.

Конструкция

В основе эластичных муфт используется принцип модульности, при этом их конструкция очень проста. Состоят изделия из двух частей ступиц (так называемых подузлов), которые монтируются на валах машины. Эти части соединяются за счет эластомерных упругих элементов.

В конструкции присутствуют детали кулачка, детали гнезда и переходники, которые выполняются из металла. Например, в муфтах N-EUPEX для этих целей используется серый чугун.

Обязательные элементы конструкции – это компоненты из упругих материалов. Для их производства применяется NBR (нитрильный каучук). В зависимости от типа изделия выбирается мягкий, твердый или стандартный каучук. Реже применяется NR (полиамид для низких температур) и HNBR (нитрильный каучук для высоких температур).

Преимущества эластичной муфты

• Эластомерные упругие элементы изделия могут быть заменены без смещения присоединенных механизмов.
• Детали муфты поставляются со склада, то есть имеют чистовую обработку, что гарантирует точную и простую установку.
• Большинство выпускаемых моделей являются отказоустойчивыми.
• Температурный режим эксплуатации в среднем составляет от –30°C до +80°C. Однако при замене отдельных эластичных элементов муфт для низких и высоких температур можно расширить существующий диапазон.
• В качестве опции доступен индикатор износа, позволяющий оценить состояние упругих элементов.

Действие

Вначале крутящий момент двигателя передается на ступицу, находящуюся на стороне привода, посредством соединения вала и ступицы. Далее он с помощью эластомерных упругих элементов переходит на ступицу на выходной стороне. Сама ступица передает крутящий момент приводному механизму или зубчатой передаче, которая располагается посредине. Так как происходит первоначальное сжатие эластичных элементов, то у муфт проявляется положительная крутильная жесткость.

Технические характеристики и размеры

Модели изготавливаются в 23 стандартных исполнениях, номинальный крутящий момент составляет от 19 Нм до 62000 Нм. Благодаря этому удается подобрать изделие для любых условий эксплуатации.

Номинальная мощность серии N-EUPEX

Номинальная мощность серии N-EUPEX DS

Как правильно выбрать эластичную муфту

Перед заменой механизма потребуется учесть следующие факторы:

• Размеры изделия.
• Номинальный крутящий момент.
• Предполагаемый температурный режим и другие условия использования.
• Область применения (на какие приводы планируется установка).

При замене изделия, вышедшего из строя, необходимо демонтировать старую муфту и осмотреть ее в поисках размеров. После этого можно выбрать нужный элемент, исходя из имеющихся характеристик.

Эластичные муфты карданных валов

В трансмиссии многих автомобилей с задним и полным приводом (т. е. с карданной передачей) есть любопытная деталь – муфта джубо (giubo). Другое ее название – эластичная муфта карданного вала. А механики в обиходе называют ее «вертолетом».

Эта муфта размещается между фланцем выходного вала коробки передач и фланцем карданного вала. Хрестоматийный пример – «Жигули» классической компоновки. А в некоторых автомобилях, особенно если требуется передача большого крутящего момента, эластичные муфты устанавливают также между выходным фланцем карданного вала и главной парой.

Какова роль этой муфты? Во-первых, она обеспечивает надежность соединительных элементов, поскольку допускает их угловые и радиальные смещения. Применительно к автомобилю, компенсирует изгибающие и ударные нагрузки на карданный вал – ведь он непрерывно меняет свое положение (угол наклона) относительно коробки и моста в зависимости от рельефа дороги. В случае если фланцы не соединены эластичными шарнирами, карданный вал будет подвержен чрезмерным изгибам и изломам (рис.1).

Во-вторых, эластичная муфта способствует снижению шума и вибраций трансмиссии, а значит, повышает уровень комфорта водителя и пассажиров.

Жизнь у эластичных муфт нелегкая. И чтобы эти детали работали надежно, их необходимо регулярно и тщательно осматривать в ходе эксплуатации. Износ муфты неизбежно приведет к ряду негативных последствий, включая вибрацию трансмиссии, которая будет существенно возрастать при разгоне автомобиля и переключении передач.

На что именно следует обращать внимание при осмотре? На трещины, потертости, вздутия, разрывы и выкрашивание массы на эластичном диске. Любые дефекты такого рода указывают на выход муфты из строя. Решение должно быть однозначным: необходима замена.

При замене эластичной муфты, и особенно той, что «доездилась» до разрушения, необходимо тщательно осмотреть центрирующую втулку карданного вала, все сопрягаемые поверхности, крепежные отверстия соединительных болтов и состояние резьбы.

Если на любом из перечисленных элементов обнаружены следы износа, вал будет вибрировать по-прежнему – даже после замены муфты. При ремонте дефектного соединения карданного вала необходимо учитывать все особенности запасной детали – она должна быть идентична вышедшей из строя.

Эластичная муфта для карданного вала изготовлена из резины, усиленной кордовым каркасом, с металлическими отверстиями для болтов крепления. Отверстия эти сквозные, поэтому болтовое соединение осуществляется «на проход» от фланца к фланцу, образуя очень прочную и одновременно эластичную конструкцию.

Как уже говорилось, муфта должна умеренно сглаживать пиковые нагрузки при передаче крутящего момента и компенсировать радиальные, осевые и угловые смещения. Основными характеристиками являются жесткость, позволяющая компенсировать нагрузки во всех направлениях, а также устойчивость к ударным воздействиям. Именно эти качества обеспечивают долгую и безупречную службу муфты (рис. 2).

Если взглянуть на эластичную муфту febi bilstein в разрезе, можно увидеть очень большое количество нитей корда и силовых элементов – именно они противостоят крутильным нагрузкам, которые выпадают на долю этой детали (рис. 3, 4 и 5).

А теперь внимательнее посмотрим на рис. 4, а именно, на усиленный кордом рабочий фрагмент муфты. Здесь видны спрессованные пучки корда, тщательно отцентрированные и равномерно уложенные. Они-то и гарантируют очень прочное и надежное соединение. А на рис. 5 можно наблюдать усиленную кордом зону демпфирования в разрезе.

Для сравнения взглянем на аналогичный продукт от конкурентов – и тоже в разрезе (рис. 6 и 7). На образце видно небольшое количество корда с неравномерной укладкой. В итоге это существенно снижает срок эксплуатации, а управление торсионными нагрузками получается весьма сомнительным. А ведь это обязательное, если хотите, ключевое требование к эластичной муфте.

При замене муфты (или нескольких муфт в зависимости от компоновки автомобиля) необходимо обращать внимание на установочные метки – они находятся на корпусе муфты и указывают правильное положение детали и направление вращения. При неверном монтаже эксплуатация муфты невозможна.

При замене также необходимо использовать крепежные болты, рекомендованные производителем. Удостоверьтесь, что все соединения надежно затянуты согласно требованиям документации.

Муфты febi изготавливаются производителем оригинальных деталей (O.E.), а именно, компанией SGF. Это мировой лидер на рынке автомобильных комплектующих, гарантирующий максимальную надежность, комфорт и удобный монтаж своих изделий.

По материалам febi

Назначение и неисправности эластичной муфты кардана

Эластичная муфта — это механическое устройство, используемое для соединения двух валов и компенсации их небольшого отклонения, углового смещения или вибрации. Она находит широкое применение в механизмах, на которые действуют ударные и динамические нагрузки при пусках и реверсах. Автомобили не стали исключением – такие муфта используют и в них. Например, эластичной муфтой (а иногда и несколькими) оснащают карданный вал. И это вполне логично, ведь он подвержен серьезным нагрузкам и не обладает т.н. крутильной податливостью. Именно за счет эластичной муфты карданы не так сильно подвержены износу. Из материала от Avto.pro вы сможете узнать, как устроены эластичные муфты, какие задачи они выполняют и какие неисправности для них характерны.

Коротко о назначении эластичных муфт

Прежде чем мы начнем разбираться с устройством муфт, предлагаем ознакомиться с задачами, которые они на себя берут. Как можно понять из вступления к данному материалу, они нужны для демпфирования нагрузок . Такую же задачу берет на себя множество других комплектующих автомобиля, однако эластичные муфты отличаются от них, как минимум, формой. Эластичная муфта может взять на себя одну или сразу все из таких задач:

• Амортизировать толчки и удары, которые вызваны вращательным моментов;
• Соединение несоосных валов;
• Защита механизмов и приводов от т.н. крутильных колебаний.

Сами муфты являются весьма недорогим решением , позволяющим снизить вредные нагрузки, возникающие при работе механизмов. При этом они могут компенсировать как угловые, так и осевые и радиальные смещения деталей. Они особенно эффективны в механизмах, в которых чередуются частые пуски и остановки – кинетическая энергия ударов в них аккумулируется самой муфтой, которая постепенно изнашивается, но зато предотвращает изнашивание смежных деталей механизмов.

Эластичные муфты с большим успехом применяется в компрессорах, насосах, генераторах и множеству других приводов в электро- и тепловозах, судах, строительных машинах и, разумеется, автомобилях. Так как эластичная муфта позволяет создать мягкое, но при этом надежное соединение, она применяется для оснащения карданного вала автомобилей. По этой причине автомобильную эластичную муфту часто называют просто муфтой кардана, а изредка и джубо (от англ. giubo).

Устройство муфты кардана

Несмотря на, казалось бы, простую задачу, при изготовлении не обойтись без весьма продвинутых технологий. Причина здесь простая – конечное изделие должно быть очень прочным и износостойким. Муфта карданного вала состоит из таких элементов:

1. Резиновый сердечник. Он может иметь форму тора или быть наборным;
2. Металлические втулки с отверстиями под стяжные болты.

Смежными с муфтой элементами автомобиля являются уплотнители, кольца-втулки и фланец. Последний нужен для фиксации муфты на сопрягаемых валах. Кстати, сама муфта крепится таким образом, что стяжные болты в ней как бы «смотрят» в разных направлениях . Например, половину болтов сначала помещают в отверстия фланца на вторичном вале трансмиссии, а другую – в отверстия фланца привода редуктора. Лишь после этого болты затягивают. В отдельных случаях пары могут быть и другими. Это зависит от того, каким нагрузкам сильнее всего подвержен механизм автомобиля.

При изготовлении эластичных муфт много внимания уделяют качеству исполнения резинового сердечника. Он всегда выполнен из высокопрочной резины, которую также армируют по специальной технологии. Крупные производители имеют свои технологии работы с резиной. Например, многие укрепляют свои изделия кордом. Часто муфты, несмотря на то что по факту они являются не такими уж сложными резино-металлическими изделиями , стоят немалых денег – это прямое следствие использования продвинутых технологий работы с эластичными материалами. В отдельных случаях муфта имеет стальной сердечник, в котором зафиксировано нечто вроде сайлентблоков – втулки с отверстиями внутри резиновых обойм. К примеру, такой муфтой оснащен минивэн Toyota Estima (Previa).

Внутри муфты имеется отверстия большого диаметра, в которое проходит фланец. Отверстия меньшего диаметра во втулках нужны именно для того, чтобы муфту можно было соединить с фланцами при помощи болтов. Для получения доступа к эластичной муфте автолюбителю или же мастеру, который взялся за ремонт, придется отсоединить кардан, снять его, а уже затем выкручивать болты и снимать муфту вместе с фланцем. Здесь важно отметить, что фланец не является частью муфты – если он изнашивается, запчасть приходится покупать отдельно от самой эластичной муфты.

Неисправности эластичных муфт

Как уже стало понятна, муфта кардана эксплуатируется в очень тяжелых условиях. Она предотвращает возникновение сильных вибраций, толчков и угловых смещений, но вместе с тем сама подвергается сильным нагрузкам при демпфировании. Нет ничего удивительного в том, что она нуждается в регулярном осмотр е. Однако здесь важно отметить, что часто изнашивается не только резиновая часть муфты, но и металлические втулки и даже шлицы кардана. Технически последние не относятся к конструкции муфты, однако если специалист решил осмотреть муфту, ему придется оттянуть и снять кардан, заодно осмотрев и его. Вот с какими проблемами могут столкнуться владельцы автомобиля с неисправной муфтой:

• Появление сильных вибраций и даже ударов в области привода;
• Щелчки и легкие удары при трогании с места и смене передач;
• Появление вибраций по кузову при движении на большой скорости.

Как ни странно, именно расслоение или разрыв резиновой обоймы наблюдается не так часто, как износ и смещение втулок. Дело в том, что они подвержены сильным ударным нагрузкам . Впрочем, одно следует за другим: резиновая часть муфты стареет и теряет эластичность и в ней, под действием ударных нагрузок, продавливаются втулки. При этом полная замена муфты кардана является строго обязательной. В ходе осмотра привода грамотный мастер должен осмотреть кардан и фланец муфты . Последний также подвержен серьезным нагрузкам. Соединение кардана с фланцем обязательно должно быть защищено специальным сальником. Если горе-мастер решил его выбросить, аргументируя это тем, что данный элемент привода не нуждается в дополнительном уплотнителе, то необходимо настоять на обратном. Дело в том, что шлицевое соединение имеет тенденцию к сбору и накоплению грязи и мелкофракционных частиц, которые со временем изнашивают металл. Специальный уплотнитель предотвращает скапливание посторонних частиц на шлицевом соединении.

Запчасти на Toyota corolla

COROLLA sedan (E8) (06.83 — 05.88)