Карданная передача JMC — теория и практика.

ЧТО ТАКОЕ КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА И ЧТО ОТ НЕЕ МОЖНО ОЖИДАТЬ?
 
Карданные передачи применяются в трансмиссиях для силовой связи механизмов, валы которых несоосные или расположены под углом, причем взаимное положение их может меняться во время работы. С первого взгляда карданная передача, кажется, очень простой. Она состоит из фланцев, карданных шарниров (крестовин и подшипников), трубы, шлицевого соединения, промежуточной опоры, пыльников и деталей крепления. В зависимости от назначения вес карданной передачи может быть более 300 кг.
В процессе эксплуатации изнашиваются шлицевые соединения и карданные шарниры, возникают механические повреждения, что приводит к увеличению зазоров и появлению дисбаланса. Внешним проявлением дисбаланса является повышенная вибрация, появляющаяся на определенной скорости движения. Карданная передача, работающая в условиях повышенной вибрации, не только быстро саморазрушается, но и значительно снижает ресурс подшипников и уплотнений сопрягаемых узлов, способствует ослаблению и отворачиванию крепежа. Несвоевременное обнаружение неисправностей может привести к разрушению карданной передачи, серьезным повреждениям различных узлов систем автомобиля (включая тормозные), опрокидыванию транспортного средства.

 
КАКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ НУЖНО ПРОВОДИТЬ, ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА ПОЛНОСТЬЮ ОТРАБОТАЛА СВОЙ РЕСУРС?

Для обеспечения длительной работоспособности карданной передачи и возможности последующего ее ремонта необходимо выполнение следующих требований:
1) Строго соблюдать сроки технического обслуживания карданной передачи.
2) Периодически проводить внешние осмотры карданной передачи на предмет наличия механических повреждений трубы вала, пыльников подшипников, крестовин и шлицевого соединения, образование ржавых подтеков из под шлицевого соединения и подшипников крестовин. Появление ржавчины свидетельствует об отсутствие смазки и ослаблении болтовых соединений.
3)Своевременно определить появление люфтов в карданных шарнирах, шлицевом соединении, подшипнике промежуточной опоры. Чем больше масса, тем сложнее диагностировать наличие люфтов вручную.
4) Применять современные вибродиагностические приборы для определения уровня вибрации карданного вала, как универсального показателя состояния карданного вала и сопрягаемых с ним узлов.
5) Ознакомить водителей с внешними признаками основных неисправностей карданной передачи.
6) Своевременно осуществлять ремонт карданной передачи, не доводя до повреждения или разрушения ее отдельных узлов. В противном случае потребуется более сложный и дорогой ремонт или замена карданной передачи.
 
 
ВОЗМОЖЕН ЛИ РЕМОНТ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ СВОИМИ СИЛАМИ?
 
При наличии определенной технической базы возможно самостоятельно произвести замену крестовин, промежуточной опоры или эластичной муфты. При проведении этих работ необходимо обратить внимание на следующие требования:
1) Перед разборкой необходимо пометить взаимное положение всех частей карданной передачи для обеспечения правильной сборки. Это правило необходимо строго соблюдать, т.к. карданный шарнир обеспечивает передачу крутящего момента с изменением угловой скорости. Для компенсации этого явления вилки кардана, в зависимости от углов наклона карданной передачи, располагаются между собой под определенным углом. Таким образом, два карданных шарнира вносят противофазные пульсации угловой скорости и гасят вибрации друг друга.
2)Перед установкой новой крестовины необходимо измерить все ее размеры и сравнить со старой. Несоответствие размеров может вызвать смещение крестовины.
3)Проверить размеры и геометрию вилок.
4)При замене крестовин нельзя использовать молоток и кувалду, необходимо пользоваться специальными приспособлениями.

При замене крестовин, эластичных муфт и других деталей даже при соблюдении всех технологических условий обязательно появится дисбаланс. Объясняется это тем, что новые детали никто заранее не балансировал, да и садятся они на свои места всегда неоднозначно. Поэтому после любого ремонта карданные валы для обеспечения необходимого ресурса самой передачи и сопрягаемых агрегатов желательно балансировать. Балансировка так же, как и замена шлицевого соединения, трубы, вилок карданного вала, требует специального оборудования и соответствующих технологий.
 
 
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ И БАЛАНСИРОВКИ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ НЕПОСРЕДСТВЕННО НА АВТОМОБИЛЕ.
 
При вибродиагностике карданной передачи на автомобиле необходимо измерить абсолютные и относительные колебания вала на опорах.
Наиболее подходящим для этих целей является виброизмерительные приборы типа «VIBROPORT-41» фирмы SCHENCK.
При повышении допустимых уровней вибрации необходимо уменьшить их до допустимого предела или полностью устранить. В результате измерений получается сумма всех составляющих колебаний в диапазоне от 10 до 1000 Гц, так называемое широкополосное измерение.
Для определения отдельных источников колебаний необходимо дешифровать эту «полосу колебаний» по одному из указанных ниже методов:
- частотный анализ,
- анализ по составляющим сложного колебания.
Данные методы основываются на так называемых «узкополосных измерениях», с помощью которых анализируются всегда только небольшие отрезки «полосы колебаний».
При частотном анализе различаются отдельные составляющие по частоте и амплитуде. По отдельным составляющим можно обнаружить вибровозбудители. Например: колебания с частотой вращения карданной передачи могут указывать на дисбаланс, а колебания с двойной частотой вращения карданной передачи могут указывать на непересечение осей крестовины; несовпадение точки пересечения осей крестовины, т.е. центра карданного шарнира с осью вращения фланца-вилки вызывают вибрацию карданной передачи в осевом направлении частотой вращения.
При проведении частотного анализа результаты распечатываются в виде диаграммы с последующей таблицей со значениями колебаний.
Вибрации, появляющиеся на карданной передаче, часто имеют прямую связь со скоростью вращения приводного агрегата. Для обнаружения этой взаимосвязи необходимо проводить анализ по составляющим сложного колебания. При этом производится измерение гармонических составляющих колебания («порядки»), которые появляются с частотой вращения ротора. Таким образом, можно обнаружить дефекты, возникающие преимущественно со скоростью вращения второго порядка карданной передачи.
Балансировка карданных валов автомобилей в большинстве случаев производится на станках, обслуживаемых вручную. Так как технические требования, предъявляемые к балансировке отдельных валов, разные, требуется квалифицированный и опытный обслуживающий персонал.
Для устранения дисбаланса карданных валов применяются балансировочные пластины разной длины, которые привариваются к трубе кардана соответственно показанию величины и углового положения дисбаланса на измерительном приборе. 
 
ТЕХНИЧЕСКИЙ УХОД ЗА  КАРДАННЫМИ ВАЛАМИ.
 
Интервалы технического обслуживания.
 
Рекомендуются проверки с регулярными интервалами и, если возможно, совмещать их с обслуживанием других частей оборудования. Однако техническое обслуживание должно выполняться как минимум раз в год.
 
Проверка.
 
Проверьте болты фланцев на закрепленность и перезатяните их заданным крутящим моментом.
Проверка люфта. Поднятием шарниров и смещением в радиальном направлении шлицевого соединения проверьте видимый или ощущаемый люфт. Кроме этого, при любом появлении необычных шумов, вибраций или при необычной работе карданного вала, причина должна быть установлена и устранена.
 
Смазка.

Очистите масленку перед повторной смазкой
Не производите смазку при очень высоком давлении или больших пульсациях, максимальное допустимое давление смазки 15 бар.
При чистке карданных валов не используйте агрессивные химические чистящие средства или воду под давлением или струи пара, т.к. уплотнения могут быть повреждены и может проникнуть вода или грязь. После чистки карданный вал должен быть повторно смазан, пока смазка не начнет выходить из уплотнений.
 
Буксовые крестовины в сборе 
  
Буксовые крестовины в сборе могут быть повторно смазаны через масленку, расположенную в центре крестовины или в задней части буксы.
Уплотнения подшипников крестовин должны смазываться до тех пор, пока смазка не пойдет через уплотнения подшипников.
 
Шлицевое соединение 
  
Перепускные клапаны смазки не должны быть сняты или заменены стандартными масленками.
Защитный кожух должен быть снят с масленок перед работой.
Повторная смазка вала должна быть произведена в самом сжатом состоянии вала.
Ремонт карданного вала эксплуататором может быть сделан только в срочных случаях и только для того оборудования, где рабочая скорость вала не превышает 500 об/мин. Если скорость превышает 500 об/мин., вал должен быть отбалансирован заново.