Как сделать карданный шарнир
Инструкция по изготовлению кардана для автомодели.
Всем доброе время суток!
Сегодня я расскажу как сделать кардан для автомодели
Для начала изготовления кардана,берём трубку нужного нам диаметра
Затем на сверлильном станке сверлим её.Я брал сверло диаметром на 1,5 мм
(Если делаете кардан больше,то и сверло берите большего диаметра)
Далее в тисках надфилем выпиливаем «ушки»
Выпиливаем квадратик
(Квадратик не зря взят из латуни,так как можно не боятся,что кардан заржавеет)
Соединяем все части кардана воедино
После примерки вставляем штифты и запаиваем их,чтоб они не выпали
Кардан работает под углом до 45 градусов и не бьёт.
Инструкцию предоставила: автомодельная лаборатория «Колёса истории»
Всем спасибо за внимание!
Самое простое это чашка и кулак
13 мм
Такой кардан не везде купишь,да и с такими размерами цена будет не меньше 100 рублей
у меня только на амфибию уходит 6 карданов. а делаем сейчас 10 моделей для соревнований (Все их выложим сюда позже). Путём несложных арифмечических вычеслений,получаем,что (6*10*100) только 6,000 рублей уходит на карданы. А для нас это не копейки
Так что считаю ваш «велосипед» тут не уместен
Давай дальше минуси!
В основном так и делаем)
Инструкцию делал давно и предназначалась она для начинающих автомоделистов
Если бы им расписывал точно так же как написали вы,то бы у них опистились руки из за недостатка нужных инструментов и умения
На следующей недели начну точить карданы на амфибию Ford GPA,можно будет сделать подробную инструкцию
Только будет ли смысл её делать если опытные моделисты и так это знают
FEBEST › Блог › Карданная передача с использованием ШРУС: плюсы, минусы, особенности
Передача крутящего момента на колеса задне- и полноприводных автомобилей осуществляется при помощи валов, оснащенных карданными шарнирами, — подробно об этом мы рассказывали в нашем предыдущем материале.Тем не менее, коротко напомним.
С помощью гибкого карданного соединения становится возможной передача вращения между валами, размещенными под углом и между агрегатами, обладающими подвижностью. Но в процессе работы карданной передачи часто выясняется неприятная особенность — ведомый вал вращается несинхронно с ведущим. Чем больше угол изгиба между валами в карданной передаче, тем больше потери на вибрацию и трение, что приводит к уменьшению КПД узла и его быстрому износу. Предельная величина угла отклонения карданного шарнира составляет 30-36 градусов, при превышении этого значения возможно заклинивание или разрушение узла.
Для решения этой проблемы инженерами были разработаны шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) различной конструкции. Они лишены недостатков традиционных карданных шарниров и могут работать при углах отклонения до 70 градусов. По своим возможностям ШРУС значительно превосходит шарнирные передачи.
Учитывая этот факт, неудивительно, что в определенный момент инженерам пришла в голову мысль о том, что ШРУС можно использовать не только в колесных приводах, где они уже основательно прижились, но и для замены карданных шарниров на валах главной передачи. Валы, на которых вместо крестовин устанавливаются ШРУС, по-прежнему привычно называют карданными, или попросту «карданами». Но с оговоркой – в широком обиходе такие детали стали называть «шрусовыми карданами».
Главные плюсы таких карданов по сравнению с традиционными:
• возможность безболезненно работать на бОльших углах отклонения;
• отсутствие необходимости обслуживания при нормальной эксплуатации;
• снижение вибраций при движении и трогании автомобиля, вплоть до их полного устранения, причем даже при больших углах изгиба валов, что очень важно для машин с высоким дорожным просветом;
• Более высокий ресурс по сравнению с крестовинами – при бережной эксплуатации узел становится практически «вечным».
Однако и здесь есть нюанс. Многим производителям известна эта особенность работы ШРУС на карданных валах. Поэтому, учитывая малые (относительно колесных приводов) углы перемещения этих шарниров, конструкция пыльников на них часто отличается от традиционной резиновой «гармошки». Пыльники ШРУС для валов выполняются с минимальной площадью, при этом большая часть соединения закрывается жестким металлическим кожухом, оставляя подвижной (и уязвимой) лишь малую, внутреннюю резиновую часть пыльника.
При такой конструкции живучесть шрусового кардана гораздо выше. Подобное решение применяется на карданах для многих иномарок, в основном на карданном валу переднего моста. Наиболее известные примеры – полноприводные машины Mitsubishi моделей L200 и Pajero Sport, японские паркетники Suzuki Grand Vitara, корейские Hyundai Tucson и многие другие.
Тем не менее даже такая защищенная конструкция подвержена износу, и чем чаще машина используется на бездорожье, тем выше риск повреждения пыльника. Выявить такое повреждение и устранить его до начала необратимого разрушения ШРУС — значит сохранить шарнир и избавить себя от крупного и дорогостоящего ремонта. Однако зачастую проблема заключается в том, что производитель автомобиля позиционирует шрусовой кардан как неразборный и необслуживаемый. Например, для того же упомянутого Mitsubishi L200 ситуация именно такая, и найти пыльник для кардана долгое время было невозможно. Впрочем, как и отдельный шарнир – только оригинальный кардан в сборе.
Febest давно выпускает широкий ассортимент отельных деталей и ремкомплектов для шрусовых карданов самых разнообразных автомобилей. Для многих машин пыльники Febest – настоящий эксклюзив. В частности, для уже упомянутых Grand Vitara или Pajero Sport. ШРУС производства Febest уже не раз сохраняли автовладельцам время и деньги, позволяя ремонтировать карданные валы, а не менять их целиком.
Febest производит шарниры карданных валов и ремкомплекты для широкого модельного ряда как европейских (к примеру, для Mercedes GL и ML, BMW 5 и 7, Volvo XC90 и многих других популярных моделей), так и азиатских (Mitsubishi L200 и Pajero, Suzuki Grand Vitara, KIA Sportage, Huyndai IX35) автомобилей.
В комплекте поставки есть необходимое для ремонта, Например, ШРУС карданного вала поставляется с полным набором пыльников, хомутов, смазки, прокладок. С решением от Febest ремонт становится быстрым и удобным, а ваша машина ездит, а не простаивает.
Рассказываем о разных видах передач под углом, от простой крестовины до замысловатых шариков Бендикса
Полный привод подразумевает, что к каждому колесу подведен крутящий момент. Причем так, чтобы колесо могло двигаться и поворачиваться относительно кузова
Собственно, вращает колеса привод. Когда на экране приборной панели вашего внедорожника возникает анимированная картинка распределения тяги по осям и колесам, она в точности повторяет реальную систему валов под его днищем. Эти валы – толстые металлические прутки или трубы с шарнирами по концам. Шарнир позволяет передавать вращение под углом: колеса вместе с подвеской ходят вверх-вниз, а передние еще и поворачиваются на приличный угол.
ПЕРВЫЕ ОКОВЫ
Сперва в мире приводов царили кожаные ремни, такие же, какие использовались в станках. При тогдашних небольших скоростях и смешной мощности моторов это еще годилось, но как только скорости выросли, популярными стали роликовые цепи с подвижными звеньями, как у мотоциклов. Трансмиссия в задней части машины заканчивалась обычным мостом, жестко закрепленным на раме. Вместо колес к его концам крепились ведущие звездочки, а к подвешенным на рессорах колесам – ведомые. На пару задних колес приходилось два моста – ведущий и подвесочный, а свободное провисание цепей обеспечивало некоторую подвижность последнего. О приводе с их помощью передних поворотных колес не могло быть и речи.
От этой схемы быстро отказались ввиду громоздкости и ненадежности и начали придумывать более совершенные.
ОТКУДА РЫВКИ?
Под неравной угловой скоростью понимают вращение, при котором колесо непрерывно ускоряется и замедляется каждую четверть своего оборота. Помимо неприятных воздействий на рулевое управление и подвеску (рывки), работа с неравной угловой скоростью чревата быстрым износом всей трансмиссии. Неравномерность вращения карданной передачи тем больше, чем больше угол между осями ее валов. При этом ведущая часть шарнира вращается равномерно.
КАРДАНО И ЛЕОНАРДО
Подумать только, принцип карданной передачи был подробно описан Джироламо Кардано в XVI веке, а впервые его упоминал еще Леонардо да Винчи! Но одно дело придумать, и совсем другое – воплотить в металле.
Первые карданные валы поселились на автомобилях уже в первое десятилетие ХХ века. Из всех применяемых сегодня подвижных передач карданная – самая простая. Четыре игольчатых подшипника да крестовина. Ее простота компенсируется одним важным недостатком: малыми рабочими углами. До 12 градусов она еще крутится более-менее плавно. Выше – с рывками. Мало кто знает, что и совсем без угловой разницы кардану работать вредно: неподвижные иголки подшипников проделывают в опорных пальцах крестовин канавки, лишая соединение подвижности. Поэтому обычно карданам задают небольшой (1,5–2°) рабочий угол.
Кардан годится для привода малоподвижных задних колес, но как быть с передними, где углы поворота зачастую приближаются к 30 градусам?
В переднем мосту всем хорошо знакомого Jeep долгие годы жили сдвоенные карданные крестовины. Гениальное по простоте решение – разделить рабочий угол пополам между двумя шарнирами – имеет два заметных недостатка: громоздкость конструкции и все те же рывки при максимально вывернутом руле. Требовалось придумать что-то кардинально новое.
ПАРРАЛЛЕЛИ НЕ СХОДЯТСЯ
В обычных карданных валах привода мостов применяют две крестовины, ушки которых на одном валу расположены в одной плоскости. Сами валы располагают по возможности так, чтобы оси выходного вала раздаточной коробки (или коробки передач) и ось ведущего вала заднего редуктора были параллельны. Одинаковые, но разнонаправленные углы наклона крестовин такого карданного вала способствуют компенсации угловых пульсаций. Одна из причин появления независимых задних подвесок в том, что их редуктор почти не перемещается относительно остальной трансмиссии. Углы карданных шарниров в таком случае неизменны и минимальны.
Союз иголок. Нет шарнира проще крестовины кардана.
Но азбучный конструктив влечет за собой эксплуатационные тонкости.
Четыре игольчатых подшипника нуждаются в смазке –
заложенной на заводе или периодически пополняемой в процессе езды
Бок о бок. Двойная крестовина позволяет поделить вредный угол
поровну между половинами шарнира.
Грубоватое решение «в лоб» вышло эффективным и
вполне бюджетным, но громоздким
МИР СКОЛЬЗЯЩИХ ШАРИКОВ
Впервые передать вращение с равной угловой скоростью и заменить карданные подшипники подвижными шариками догадался немецкий изобретатель Карл Вайсс в начале 1920-х. Его изобретение, самый первый ШРУС, представляло собой две вилки на концах двух валов, в парных канавках которых перекатывались четыре шарика. Пятый шарик в центре служил шарниром, относительно которого наклонялись валы. Некоторое время спустя патент Вайсса купила компания американского изобретателя и промышленника Винсента Гуго Бендикса, и до сих пор ШРУСы Бендикса – Вайсса мы можем видеть, например, в переднем мосту УАЗа.
Эта конструкция хорошо подходит для передач солидного момента в тяжелых внедорожных машинах, но все же имеет низкий ресурс и заметные потери при больших углах по причине малой суммарной поверхности касания (одновременно работают только два шарика). Путь совершенствования угловых шарниров стал очевидным: увеличение количества соприкасающихся деталей.
Знакомый Бендикс. Конструкция шарнира, хорошо известная владельцам
УАЗов и доброй половины прочих внедорожников.
Проста, технологична и недорога. Одна беда – только два шарика
одновременно передают вращение, отчего мала рабочая поверхность
БОЛЬШЕ – ЛУЧШЕ
В 1936 году изобретателю Альфреду Рцеппу удалось добиться небывалой равномерности угловой скорости валов. Слагаемые успеха – шесть шариков вместо четырех, сферическая форма шарнира и длинные направляющие канавки. Чаще всего именно этот шарнир сегодня мы называем ШРУСом – шарниром равных угловых скоростей. Строго говоря, и в шарнире Рцеппа есть едва заметные рывочки, но они столь малы, что даже при огромном по меркам приводов рабочем угле в 40 градусов ими можно пренебречь. Однако эти шарниры завоевывали мир довольно медленно: изготовление сложных пространственных деталей – внутренней и внешней обойм, сепаратора с отверстиями, точных сферических сопряжений – требовало точнейшего оборудования и качественных материалов. Но именно ШРУСы «Рцеппа» и их разнообразные потомки («Бирфильды» и GKN) нынче правят бал в системах полного привода. Привычная нам «граната» в приводе – это она, рцепповская шестишариковая муфта.
ПРОКЛЯТЬЕ КАРДАНА
С проблемой неравной угловой скорости хорошо знакомы владельцы Lada 4×4 и Chevrolet Niva. Карданное сочленение между коробкой передач и раздаточной коробкой старой версии трансмиссии вкупе с воздействием двух карданов привода мостов – источник самой неприятной вибрации внедорожника. Один из хороших рецептов против вибраций – жесткое крепление агрегатов трансмиссии друг к другу – в Ниве проигнорировали, получив неистребимый источник разнообразных трансмиссионных рывков. Менее технологичный, но следующий «золотому правилу» УАЗ получил моноблочную трансмиссию без промежуточных карданов и спокойную, без пульсаций, трансмиссию.
Сфера в сфере. Основа изобретения Рцеппа –
скользящие друг в друге сферические поверхности.
Для их изготовления необходимо весьма точное оборудование
В СТОРОНУ И НАЗАД
Но не только ШРУС «Рцеппа» крутит колеса на внедорожной технике. Конструкция с ажурными деталями высокой точности выигрывает в компактности, но имеет ограничения по величине крутящего момента. Говоря проще, она хорошо подходит для внедорожников и кроссоверов, но слишком дорога и ненадежна для использования в тяжелых военных и специальных машинах. Для них важны простота и дешевизна, а рывки в трансмиссии – дело второстепенное.
Производители переднеприводных машин, не желая выплачивать компаниям-владельцам патентов «Бендикс-Вайсс» и «Рцеппа» деньги, разработали упрощенные конструкции. Например, шарнир «Тракта» – сочетание кулачков и втулок, соединенных скользящими деталями с большими шлифованными поверхностями. Похожее устройство имеет отечественный кулачково-дисковый шарнир, который успешно применяется на полноприводных КАМАЗах, КРАЗах и УРАЛах. Большие габаритные размеры и огромная поверхность трения таких шарниров не страшна на крупной технике с высоким крутящим моментом мотора, а ограниченный ресурс деталей компенсируется их дешевизной и простотой замены.
Хитрый Томсон. Поместив одну крестовину внутрь другой,
инженер Томсон выиграл в размерах, но потерял в прочности.
Обратите внимание на сложную систему делительных рычажков.
Другой эрзац-шарнир носит хитрое название «трипод». Тут все просто: три торчащих в разные стороны оси на конце привода несут по ролику со сферической поверхностью. Ролики входят в три выреза внешней обоймы. Система проста и надежна, но плохо уживается с большими углами. Тем не менее трипод часто используют в качестве внутренних шарниров спереди. Причина все та же – относительная простота и дешевизна.
Трипод. Несложная конструкция с роликами и пазами во внешней обойме.
Не боится зазоров, но не любит больших углов.
Часто работает в качестве внутреннего шарнира привода передних колес