(044) 332-22-92
(063) 578-28-30
(067) 730-63-29
Ремонт карданов
Украина, г.Киев, ул. Алма-Атинская, 8
Режим работы:
пн-пт: 09:00 - 18:00
сб-вс: выходной


Кардан – дело тонкое


 

Кардан – дело тонкое

1 августа 2000, Автоцентр: №29 2000 г.

 

Неисправный или неправильно отремонтированный карданный вал может стать причиной поломок других узлов и агрегатов. Поэтому ремонтировать его должны опытные мастера, использующие специальное оборудование и технологии.

 Карданный вал, или просто кардан, образующий карданную передачу — атрибут практически любого задне- и полноприводного автомобиля. Он входит в число незаменимых узлов трансмиссии, без которых перемещение автомобиля невозможно. Главная задача карданного вала — передать крутящий момент от одного агрегата к другому, оси валов которых между собой могут не только не совпадать, но и работать при постоянно изменяющихся межосевых расстояниях и к тому же в разных вертикальных и горизонтальных плоскостях. Пример таких сложных условий передачи крутящего момента — между коробкой переключения передач (КПП) или раздаточной коробкой (РД) и валом редуктора ведущего моста.

Конструкция

Конструктивно кардан ничего сложного собой не представляет. Он состоит из вала, скользящей вилки, двух крестовин (шарниров), двух фланец-вилок, уплотнений и, конечно же, деталей крепления (рис. 2). Вал изготавливается из сварной или бесшовной трубы. С одной стороны к нему приваривается неподвижная вилка шарнира, а с другой шлицевая втулка, на которую посажена подвижная скользящая вилка с шарниром. Шлицевое соединение кардана обеспечивает изменение его рабочей длины при работе подвески. На некоторых автомобилях для более компактного расположения карданную передачу делают из нескольких частей и с промежуточными подвесными опорами.

Шарниры в свою очередь состоят из вилок и их фланцев, крестовины с игольчатыми подшипниками, а также крепежных деталей. Для получения меньшего дисбаланса при сборке карданных валов вилки по обоим концам располагают в одной плоскости. Чтобы при ремонте части кардана ошибочно не развернули на 1800, нарушив при этом их балансировку, на шлицевых втулках и на скользящих вилках часто ставят специальные метки.

Карданные передачи имеют ограничения в углах передачи крутящего момента. Оптимальные рабочие углы данных передач, при которых обеспечивается наиболее высокий коэффициент полезного действия (КПД), находятся в пределах 00 - 200. Если угол больше 200, значительно возрастает нагрузка на шарниры. Более того, простой карданный шарнир с крестовиной при больших углах не способен обеспечить равномерное вращение ведомого вала. Любителям большого дорожного просвета следует обратить на это особое внимание. Сделав из своего автомобиля рослого «козлика», взамен они получают дополнительные проблемы, вызванные перегрузкой шарниров — быстрый выход их из строя, появление рывков при движении.

Балансировка

Карданные валы, как и колеса, могут иметь дисбаланс — одно из самых опасных явлений, которое действует на все вращающиеся детали, в том числе и карданные передачи. Внешними признаками наличия дисбаланса являются повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения могут усиливаться и уменьшаться. Тем, кто пользуется общественным транспортом, наверняка знакомы мелкие вибрации, передающиеся от пола салона на ступни ног и вызывающие неприятные ощущения. Если характер этого явление меняется при изменении скорости движения автомобиля — это признак дисбаланса карданного вала. Дисбаланс неприятен не только с точки зрения негативных ощущений. Он вызывает дополнительные нагрузки на шарниры и сопряженные с карданной передачей детали трансмиссии, что ведет к их ускоренному износу. Прежде всего, это относится к подшипникам фланца хвостовика редуктора и вторичного вала КПП.

Существует много причин возникновения дисбаланса:

неточность изготовления отдельных деталей карданной передачи;
неоднородность материала детали и неравномерная его плотность;
неточное взаимное центрирование сопряженных деталей;
наличие зазоров в сочленениях деталей и узлов и несоосность их монтажа;
деформации валов при механической и термической обработке, а также вследствие механических повреждений в процессе эксплуатации.

На автосборочных и авторемонтных предприятиях степень дисбаланса карданных валов определяют с помощью динамической балансировки на специальных стендах. Избавляются от этого вредного явления путем установки на трубе балансировочных пластин, подкладывания балансировочных прокладок под стопорные крышки подшипников крестовины, а в некоторых случаях снятием металла со специальных бобышек на вилках фланцев. Балансировка карданных валов обычно производится в сборе с шарнирами. На величину дисбаланса большое влияние оказывают зазоры в сочленениях крестовины и шлицевого соединения. Если в процессе изготовления карданных валов величину зазоров еще удается выдерживать, то в дальнейшем, при ремонте карданов, из-за износа посадочных мест и шлицевой части обеспечить это очень тяжело. Поэтому после ремонта и даже просто снятия с автомобиля все карданные валы необходимо балансировать, чего у нас из-за отсутствия оборудования не принято делать. А вот на Западе, согласно операционным картам ремонта иномарок, кардан, снятый с эксплуатируемой машины или транспортировавшийся не в специальной упаковке, в обязательном порядке балансируется.

Некоторые автопроизводители автомобилей, такие как Mercedes и BMW, для гашения любых признаков дисбаланса карданов, обороты которых достигают больших значений — 6000 и более, устанавливают эластичные венцы, балансировочные резиновые муфты, подвесные опоры. Благодаря этому карданы этих автомобилей служат очень долго.

Проблемы

В Украине сегодня существует серьезная проблема ремонта и обслуживания карданных валов, особенно иномарок. На фирменных СТО карданные валы не ремонтируют, их меняют целиком, что очень дорого. Поэтому тем, у кого возникают проблемы с карданом, ничего не остается, как обратиться к местным умельцам, которые меняют старые крестовины на новые или модернизируют карданные валы иномарок под крестовины от отечественных автомобилей. В одном и другом случае ремонт очень часто оказывается неэффективным и имеет продолжение.

Объясняется это следующими причинами. Когда на место старой крестовины устанавливается новая импортная, фиксируют ее наши «спецы» обычно с помощью электросварки, что делать категорически запрещено. Дело в том, что у многих импортных крестовин чашки подшипников изготавливают не на токарном станке, а штамповкой из тонкого стального листа. На дно этих стаканчиков устанавливают пластмассовые упорные шайбы. При фиксации чашек в вилках с помощью сварки пластмасса оплавляется и попадает между роликами подшипника. В дальнейшем практически новые крестовины «ходят» очень мало.

После установки крестовин от отечественных автомобилей также могут появляться побочные «болезни», с первого взгляда не имеющие никакого отношения к кардану — постоянно выходят из строя подвесные опоры, подшипники редуктора и вторичного вала КПП. Даже установка самых качественных подшипников в этой ситуации обычно не помогает. Выходу из строя подшипников способствует дисбаланс карданного вала. Нарушение балансировки происходит вследствие неправильной сборки кардана или неточной установки крестовин. Смещение крестовины в сторону на 0,2-0,3 мм при весе карданного вала 20-30 кг дает дисбаланс порядка 20-40 граммов. Этого вполне достаточно, чтобы очень быстро вышли из строя подвесные опоры, подшипники фланцев КПП, редукторов и сами крестовины.

Реальность

Для решения «карданных» проблем в Украине расширяет свою деятельность фирма «УкрЧех-Сервис» — официальный дистрибьютор одного из крупнейших производителей карданных валов в мире компании GKN Service Austria.

Эта фирма поставляет на украинский рынок карданные валы GKN как для автомобилей, так и для электротранспорта. Технология их изготовления заметно отличается от той, что применяют отечественные производители. Шлицевое соединение карданных валов GKN получают путем протяжки с последующей прокаткой, чем обеспечивается прочность и высокая частота поверхности шлицов. После механической обработки на шлицы наносится тефлоновое покрытие, которое обеспечивает очень низкий коэффициент трения и в критических ситуациях (отсутствие смазки) позволяет работать без смазки. Для изготовления карданных валов GKN используются бесшовные трубы — более легкие и имеющие меньший дисбаланс.

Особого внимания заслуживают карданные валы GKN для трамваев. Они в два раза легче отечественных, что снижает силы инерции и способствует увеличению срока службы подшипников крестовин, редуктора, не создает вибраций. Кроме того, в этих карданных валах использован специальный изолятор, который защищает игольчатые подшипники крестовин от разрушения под воздействием блуждающих токов. Изолятор выдерживает большое сопротивление на пробой — до нескольких кОм. Срок службы карданов GKN — не менее 8 лет. В то же время отечественные и белорусские трамвайные карданы «ходят» не больше двух месяцев.

Фирмой «УкрЧех-Сервис» ведется активная работа по организации специализированного сервисного центра по ремонту и изготовлению карданных валов. Этот центр уже в ближайшее время будет оснащен всем необходимым оборудованием и запчастями для ремонта, модернизации и изготовления карданных валов для любых марок и моделей автомобилей. Для балансировки валов будет использоваться балансировочный стенд немецких фирм Hofman или Schenk. Точность балансировки на этом оборудовании будет достигать 2-3 граммов. На все работы по ремонту карданных валов планируется предоставлять полугодовую гарантию.

По вопросам приобретения и ремонта карданных валов и их комплектующих обращайтесь по адресу: Киев, ул. Алма-Атинская 8, тел.: (044) 332-22-92, 063-578-28-30.