Что такое вибрация карданного вала и как с ней бороться?

Ответить
Аватара пользователя
Ваксойл
Сообщений: 1497
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 11:02
Откуда: Бийск
car: УАЗ Патриот
Благодарил (а): 61 раз
Поблагодарили: 123 раза
Контактная информация:
Онлайн статус: Не в сети

Что такое вибрация карданного вала и как с ней бороться?

Сообщение Ваксойл » Пт май 17, 2019 11:15

Вибрация (от лат. Vibratio «колебание, дрожание») – механические колебания. Этим термином обозначают множество физических явлений, нас же интересуют вибрации транспортных средств, оказывающие вредное воздействие на человека. Применительно к транспортным средствам мы имеем общую вибрацию первой степени, то есть такую, которая передается на все тело человека и создает акустический и тактильный дискомфорт, поэтому в автомобиле используется масса средств, позволяющих устранить ее вредное воздействие - глушители выхлопных газов, подушки силового агрегата, амортизаторы, рессоры, анатомические сиденья и тд и тп. Все авто конструкторы мира работают над тем, чтобы водитель и пассажиры чувствовали себя в движущемся транспортном средстве, словно дома на диване. И надо сказать, что во многом им это удалось. В лучших образцах уже и не поймешь движется машина или стоит на месте, пока не посмотришь в окно. И все же окончательно побороть вибрацию не получается, особенно на полноприводных автомобилях, где вращается множество тяжелых и не всегда уравновешенных деталей. Наиболее существенный вклад в генерацию паразитных колебаний вносит карданный вал – устройство, передающее мощность между агрегатами, имеющими взаимную подвижность. Фигурально выражаясь, карданный вал – это длинная тонкая труба, способная изгибаться и изменять свою длину, при этом не скручиваясь. Такие свойства вал получает благодаря своим конструктивным особенностям, а именно шарнирным и шлицевым соединениям.

Изображение
1. Труба карданного вала.
2. Пресс-масленка шлицевого соединения.
3. Заглушка.
4. Внутренние шлицы.
5. Внешние шлицы.
6. Манжета грязеотражательная.
7. Обечайка.
8. Балансировочная пластина.
9. Скользящая вилка.
10. Пресс-масленка крестовины.
11. Стопорное кольцо.
12. Резино-металлическое уплотнение крестовины.
13. Игольчатый подшипник крестовины.
14. Крестовина.
15. Фланец.

Из-за своей массивности, высоких скоростей вращения и постоянно изменяющейся геометрии карданный вал является наиболее частым источником вибраций с большой амплитудой и частотой. Чтобы избежать подобного вал должен соответствовать определенным требованиям:
1. Предельные отклонения от осей вращения составных компонентов вала не должны превышать 0,4 мм.
2. Равномерное усилие вращения крестовин.
3. Жесткая и соосная фиксация фланцев вала и сопрягаемых агрегатов.
Комфортная эксплуатация вала возможна лишь при выполнении всех условий одновременно.
На рынке представлены валы самого разного качества и ценовой категории. Рядовому потребителю сложно ориентироваться в этом многообразии и сделать единственно правильный выбор. Цель нашей небольшой статьи: помочь с этим. УАЗоводу, столкнувшемуся с необходимостью замены карданного вала, в первую очередь, следует определиться с областью назначения своего автомобиля.

Если это в основном бездорожье и годовой пробег не превышает 10 000 километров, то на такую машину подойдет любой карданный вал, в том числе, и самый гуманный по цене.
Изображение

На несколько лет его однозначно хватит, так как при движении по бездорожью скорость вращения вала небольшая и, генерируемая им, вибрация практически не ощущается.

Если машина эксплуатируется в тяжелых условиях бездорожья и часто.
Изображение

В этом случае, следует обратить внимание на шлицевое соединение. Крестовины – это расходник и стоит недорого и заменить не сложно. А вот «убитая» шлицевая – это однозначно замена вала. Поэтому предпочтение следует отдать валу с более массивным шлицевым соединением, желательно с эвольвентным профилем. Максимально допустимый радиальный зазор в шлицах по требованиям завода-изготовителя автомобиля УАЗ не более 1,3 мм, но, на самом деле, чем меньше зазор, тем лучше.

Если машина эксплуатируется в основном по дорогам общего пользования с эпизодическими выездами на бездорожье.
Изображение

В таком случае, следует исходить из собственных потребительских запросов. С небольшими допусками можно эксплуатировать карданный вал любого производителя, выбрав из доступной ценовой категории, особенно в тех случаях, когда крейсерская скорость невысока. Если на приобретенном валу вибрация окажется чрезмерной, то следует набраться терпения и все-таки немного поездить, хотя бы километров 50, для приработки крестовин. Поочередно разворачивая присоединительные фланцы на 180°, выберите положение с наименьшей вибрацией. Когда и это не помогло, можно добалансировать вал прямо на автомобиле. Делается это очень просто:
Из подходящей по диаметру трубы нарезать несколько грузиков разной массы от 15 до 40 грамм...
Изображение

...и с помощью скотча прикрепить к трубе вала.
Изображение

После нескольких пробных поездок можно найти оптимальное положение и закрепить грузики с помощью обычной сварки. Чтобы не кататься взад-вперед можно мост установить на подходящие подставки. Обращение на специализированный балансировочный стенд далеко не всегда даст нужный результат, поэтому здесь каких-то других вариантов нет или же они достаточно затратные.

И, наконец, машина-экспедиционник, 1 000 километров пробега в сутки – не предел.
Изображение

В этом случае, комфорт не просто желателен, он необходим. Но и тут, не стоит сломя голову бежать в магазин автозапчастей за карданным валом, очень может статься, что результат от замены может оказаться нулевым, а иногда даже со знаком «минус». Если Вы затеяли всерьез и надолго избавиться от проблем с карданным валом, необходимо вспомнить о третьем условии корректной работы этого агрегата – соосное крепление фланцев. По умолчанию предполагаем, что производитель выбранного Вами вала позаботился, о том, чтобы изделие соответствовало всем техническим требованиям. Карданный вал крепится на фланцы мостов и раздаточной коробки. Нужно демонтировать штатный вал с машины, закрепить стойку с индикатором и, вращая фланцы, убедиться в отсутствии люфтов и биений выше допустимого.


По требованиям ГОСТа на балансировку карданных валов биение не должно превышать 0,04 мм (это для оборотов 5 000 в минуту), но таким требованиям соответствуют разве что фланцы РК Даймос, на фланцах мостов и механических раздаток эти биения значительно больше. Биения до 0,2 мм можно компенсировать путем подбора положения фланца карданного вала относительно фланца моста или РК, а при биениях 0,3 мм и выше, что ни делай, вибрация все равно будет. Если присоединительные фланцы на автомобиле вращаются согласно требованиям, то смело можно приобретать качественный карданный вал и получить искомый результат. В противном случае, путем замены фланцев следует добиться того, чтобы они вращались вокруг своей оси без лишних люфтов и биений. Не исключена вероятность, что после приведения в норму сопрягаемых с карданным валом агрегатов и штатный вал окажется вполне приемлемым, и замены не потребует.
Из вышесказанного следует, прежде чем сделать выбор в пользу нового карданного вала, следует убедиться, что и сама машина готова его принять и переварить. Иначе время и деньги будут потрачены зря.

Ответить

Вернуться в «Карданные валы»

Клуб УАЗ Патриот : Отказ от ответственности