От чего выходит из строя крестовина карданного вала

Замена крестовины карданного вала

Любые проблемы с автомобилем становятся причиной для нервов – особенно когда речь идет о такой важной детали, как карданный вал. Даже малейшая неполадка в его работе ставит под угрозу не только автомобильные системы, но и безопасность водителя во время езды. Поэтому при первых признаках поломки следует обращаться к специалистам.

Карданный вал и его крестовина – почему они так важны

Карданный вал – в простонародье просто кардан – является важной частью трансмиссии в конструкции заднеприводных и полноприводных автомобилей. Его задача – передача крутящего момента под углом. Также его называют еще «опорой автомобиля», так как он предоставляет необходимую для правильного функционирования жесткость.

Кардан представляет собой две полые трубы, соединенные с помощью крестовины. Крестовина – это сердце карданного вала, потому что именно она отвечает за передачу вращения. По сути, это – шарнир в виде креста, который совершает движение за счет подшипников. Кроме своих главных функций, она помогает автомобилю сохранять баланс на неровной дороге и гасит сопротивление кардана.

Карданный вал в целом и крестовина в частности – это сердце трансмиссии. Эти устройства обеспечивают плавный и ровный ход транспортного средства, чувствительное управление и комфортную езду. Их выход из строя чреват многими неприятностями: ослабление крепления, люфт между двумя валами и увеличение нагрузки на крестовину могут привести к обрыву вала и, как следствие, к аварийной ситуации. Как не допустить этого и вовремя заметить проблему?

Признаки поломки крестовины кардана

Опытному водителю, хорошо знающему свою машину, обычно не составляет труда заметить даже самое незначительное изменение в работе автомобиля, однако проблемы, связанные с карданом, зачастую становятся заметными, когда уже слишком поздно. Специалисты отмечают, что легче всего определить поломку крестовины можно по звуку. Сам водитель не всегда может его услышать, поэтому проверять автомобиль лучше вместе с помощником, находящимся вне салона. О чем же должны сообщить следующие звуки:

Удары и стуки при включении коробки передач явно указывают на то, что крестовина неисправна. Ее неспособность удерживать вал создает перекос – люфт, который и является причиной резких ударов.
Скрип при движении или ускорении может быть следствием деформации подшипника крестовины. Если не провести срочную замену, дальше шарнир будет только разрушаться.
Вибрация ходовой части может быть проявлением многих неисправностей, но самая частая – это износ подшипников крестовины.

Причины неисправности крестовины

Зачастую поломка настолько серьезная, что исправить ситуацию может только полная замена шарнира, а то и всего кардана. Конечно, никого не обрадуют лишние траты, не говоря уже о времени простоя автомобиля. Поэтому хорошей идеей будет попытаться свести к минимуму риск неисправности. Две самые распространенные причины поломки шарнира:

Крестовина – достаточно крепкая деталь, но даже она подвержена износу. Особенно это заметно на грузовых автомобилях. Механические удары и неаккуратная езда значительно снижают эксплуатационный ресурс шарнира.
Неправильная установка и балансировка. Чаще всего от этого страдают бывшие в употреблении автомобили, чьи хозяева самостоятельно проводили ремонт кардана. При монтаже крестовины важна точность и надежность крепления, иначе возникнут вибрации, способные разрушить деталь.

Ремонт или замена крестовины

Определить степень поломки шарнира и вероятность успешного ремонта можно, лишь сняв и разобрав крестовину. Обычно эта процедура проводится на демонтированном кардане.

Решение о замене или ремонте принимается на основе внешнего вида шарнира и его частей. Если речь идет об одном или нескольких стертых подшипниках, то эта проблема легко решается без полной замены. Однако если видна деформация крестовины – вмятины, трещины, погнутости – то ремонтом не обойтись.

К сожалению, не все автовладельцы следуют этим правилам. Существует множество примеров неудачных попыток кустарного ремонта крестовины, которые привели лишь к более быстрому разрушению карданного вала, проблемам при езде и аварийным ситуациям. Любое механическое воздействие, особенно на уже поврежденный шарнир, уменьшает его способность переносить нагрузки, даже если в результате этих действий восстановится его внешний вид. Если ремонт и возможен, он должен проводиться обученным персоналом.

Как выбрать крестовину для своего автомобиля

Если после всех диагностических процедур стало понятно, что без новой детали автомобиль долго не проездит, пора подумать над вопросом выбора шарнира на замену. На что нужно обращать внимание?

Производитель. Отдавать предпочтение лучше всего известным названиям. Среди самых популярных и качественных — GWB, GKN, HD Parts.
О многом может сказать внешний вид детали. Если видны следы грубой механической обработки, заусенцы и другие дефекты, то перед вами изделие низкого качества.
Выбор крестовины осуществляется по форме и размеру стаканов подшипников – они должны соответствовать плотной посадке.

Источник

Карданный вал: наиболее распространённые поломки и их причины

Карданный вал представляет собой один из наиболее важных узлов системы трансмиссии, обеспечивающих возможность передвижения автомобиля.

Главной его функцией становится передача крутящего момента от мотора, чтобы колеса могли вращаться. Это означает, что если устройство выходит из строя, в лучшем случае машина потеряет способность к передвижению, а в худшем-может возникнуть аварийная ситуация. Хорошо, если все закончится без трагических последствий. Поэтому, при первом появлении сигналов или признаков того, что требуется ремонт кардана, следует выполнить его как можно скорее, не дожидаясь, пока ситуация станет хуже.

Основные конструкционные элементы. Для того чтобы правильно диагностировать неисправность, необходимо знать, как устроен узел. Карданный вал принадлежит к механизмам невысокой степени сложности. Основными функциональными элементами его становятся:

Валы;
Скользящие вилки;
Крестовины, выполняющие роль шарниров;
Фланцы-вилки, в количестве двух штук на каждый механизм;
Уплотнители;
Болты.

Изготовление карданов производится из труб, причем чаще всего применяются сварные или бесшовные их варианты, поскольку они в меньшей степени подвергаются воздействию разрывных нагрузок. С одного конца к трубе приварен шарнир, а на другом находится шлицевая втулка, на которую садится подвижная вилка с крестовиной. За счет подобной конструкции во время работы подвески может варьироваться длина вала.

Наибольшая частота поломок. Для автомобилей с задним приводом, самыми типичными проблемами с карданом являются разбалансировка и поломка вязкостной муфты. При возникновении неисправностей первого типа, появляется постукивание под днищем автомобиля во время движения, так как увеличивается вибрация вала. Подобная ситуация несет в себе большую опасность, так как ускоряет износ одного из основных узлов машины – трансмиссии.

При возникновении дисбаланса, его нужно устранить как можно скорее. Наиболее распространенные причины, которые вызывают эту неисправность:

Заводской брак;
Ошибка в ходе сборки;
Низкое качество ремонтных работ;
Деформированные детали по причине сильных нагрузок;
Изношенность.

Второй деталью, для которой характерна высокая уязвимость, становится вязкостная муфта. Она состоит из дисков, соединяемых между собой определенным образом. Во внутренней части корпуса муфты находится жидкость, по своей структуре напоминающая силикон. Основной задачей детали становится выравнивание и передача крутящего момента. Производится это при использовании именно того вязкостного состава, заполняющего внутреннее пространство муфты.

При высокой степени перемешивания, которое наблюдается во время сильной езды и нагреве, происходит расширение жидкости. Последствием становится толкание агрегатов один к другому. Возникновение проблем может случиться только при повышении температуры жидкости и ее утечке или потере такого свойства как вязкость. Чаще всего в таких устройствах применяются дилатантные составы. В целом, муфты такого типа могут поддаваться ремонту посредством смены жидкости, но при серьезной степени износа может потребоваться замена всего устройства. Это может повлечь определенные расходы и неудобства.

Заключение. Карданный вал в автомобиле необходим для передачи крутящего момента от мотора к колесам. Механизм достаточно надежный, но требует постоянного и своевременного ухода, чтобы он работал долго и без сбоев.

Источник

Основные дефекты карданов и крестовин

В течение нескольких десятилетий конструкция карданного вала почти не изменяется, меняются лишь отдельные детали, и повышается уровень качества используемых материалов.

Карданные передачи используются в трансмиссиях для силовой связи механизмов, чьи валы — несоосные или располагаются под углом. К тому же, их общее положение может изменяться в процессе работы. На первый взгляд, карданная передача – проста.

Основные узлы карданной передачи:

— фланцы,
— Три жестких шарнира (крестовины и игольчатые подшипники),
— Труба,
— Шлицевое соединение,
— Промежуточная опора,
— Пыльники,
— Детали крепления.

Вес карданной передачи может достигать более 300 кг в зависимости от своего назначения.

В процессе эксплуатации передачи портятся ее основные детали — карданные шарниры и шлицевые соединения, могут появиться механические дефекты карданов. Все это обычно приводит к расширению зазоров и дисбалансу. Особенность жесткого карданного шарнира (шарнира Гука) — неравномерная передача крутящего момента, поэтому возникают дополнительные пульсирующие нагрузки на валах. К тому же эта неравномерность усиливается, когда увеличиваются углы между валами. Отклонения жесткой крестовины колеблются в пределах 12–35 градусов. Данное ограничение не следует игнорировать, если вы хотите оснастить свой транспорт более жесткими рессорами.

Признак появления дисбаланса – увеличенная вибрация, которая возникает на определенной скорости передвижения. Такой дефект карданного вала, как повышенная вибрация, приводит не только к быстрому саморазрушению, но и к понижению ресурса подшипников и уплотнений сопрягаемых узлов, ослабляется и отворачивается крепеж.

Превышение запаса прочности чаще всего отражается на крестовинах, ведь они чувствительны к дефектам, вызванными контактными напряжениями. Как правило, недостаточная твердость поверхности шипов крестовины приводит к бринеллированию — появлению вмятин от игл подшипника, что в будущем обычно выражается в нарушении параллельности опорных поверхностей карданного шарнира. Утерянная параллельность в элементах шип — игла — стакан быстро выводит шарнир из строя. Эти дефекты в итоге могут полностью разрушить крестовину и тогда аварийной ситуации не избежать.

Если все неисправности вовремя не заметить, а вышедшие из строя детали и узлы не заменить — карданная передача может разрушиться.

Компенсация неравномерной передачи угловой скорости, сочетание высокой частоты вращения и большой массы самого длинного компонента трансмиссии определяют особые требования при сборке. Для хорошего ремонта нужны специальные приспособления и строгое соблюдение технологий. Например, нарушение центровки крестовины при ее замене относительно оси вала — самая распространенная причина дисбаланса. Смещение на 0,2–0,3 мм при весе кардана в 30 кг приводит к дисбалансу в примерно 40 граммов. Этого хватит, чтобы вышли из строя хвостовики КП и главной передачи. Подшипники карданного шарнира крепятся в вилках специальными стопорными кольцами. Когда происходит селективная сборка, такие кольца сортируют по толщине, что помогает ограничивать смещение деталей, если сравнивать с закреплением подшипников крышками. Но в «домашних» условиях при замене вряд ли будут что-либо подбирать — поставят то, что под рукой.

Еще один метод крепления крестовин — зачеканка. Этот метод встречается на малотоннажных автомобилях Ford Transit, Mercedes-Benz Sprinter, Volkswagen Transporter, и спецоборудование при сборке гарантирует центровку крестовины по отношению к оси карданного вала. При этом методе не нужно дополнительно обрабатывать боковые поверхности «ушей» фланца и вилки. Однако для ремонтников это проблема, т.к. завод-изготовитель не предусматривает замену таких крестовин.

Стоит отметить, что одной из самых простых технологий замены крестовин является технология, используемая для некоторых грузовых автомобилей (тягачей) производства США. Суть технологии в том, что пара подшипников прессуется в вилку карданного вала, а другая пара с крышками особой формы закрепляется болтами на ответном фланце агрегата. В итоге общее количество деталей карданной передачи уменьшается. Данный метод применяется в продукции компаний Dana Spicer и ArvinMeritor.

Источник

Распространенные неисправности карданного вала

Утечка масла в сочленении коробки и передней части карданного вала

Встречается на автомобилях со шлицевым соединением, расположенном в коробке или раздатке.

Причины появления протечки:

Протечка масла происходит вследствие дефекта сальника в коробке. Уплотнительное кольцо со временем дубеет, образуя щель между подвижным штоком кардана и сальником. Устраняется заменой сальника в коробке, раздатке.
Нарушение зеркала на подвижном штоке (шлицевом соединении) карданного вала. Появление на шлицах заусениц или шероховатостей. Лечиться заменой шлицов. Как временный вариант заусенцы можно зачистить шкуркой «нулевкой», уменьшающий протечку.

Тяжелые удары или стук сразу после включения коробки передач, вибрация при наборе скорости

Основная причина ударов или стуков при нагрузке на карданный вал – люфт!

Наиболее распространённой причиной является неисправность крестовины карданного вала. При ее разрушении появляется сильный люфт и, как следствие — удары. Необходима замена крестовины.
Ослабление затяжки болтов карданного вала. Внимательно осмотрите все болты и надежно затяните. Если болты не трогали ближайшее время, то проблема не в них.
Сильно изношены подвижные шлицы карданного вала. Для устранения неисправности, производиться замена шлицов кардана.
Сильный люфт в комплекте под подшипник. Обычно сопровождается частой заменой подшипника карданного вала. Лечиться установкой комплекта под опору.

Периодическое или постоянное наличие скрипа

Периодический скрип возникает при нажатии на педаль газа, а при движении накатом пропадает. В некоторых случаях появление скрипа зависит от температуры на улице, а также угла работы шарнира – крестовины или шруса.

Заклинило крестовину карданного вала. Как правило, сопровождается наличием ржавых подтеков на крестовине. Шприцовка не поможет. Заклинивание означает, что произошла деформация подшипника стакана. Следующим этапом будет ее разрушение. Необходимо как можно быстрее заменить шарнир.
Подклинивает Шрус кардана в рабочем диапазоне. Перебрать, внимательно осмотреть на наличие выработки и смазать, если не поможет — заменить.

Вибрация – как основная неисправность кардана

Прежде чем искать неисправности карданного вала, убедитесь в отсутствии дисбаланса на колесах.

Если вибрация карданного вала проявляется в определенном диапазоне скоростей (от 60 до 80 км/ч, от 90 до 120 км/ч) – это хорошая вибрация, которую устраняет балансировка карданного вала. Как правило, такого рода вибрация появляется после ремонта карданного вала: замены крестовины, подшипника, укорачивания и удлинения или разборкой-сборкой кардана не по заводским меткам.

Если вибрация началась внезапно с определённой скорости и постоянно увеличивается с ее набором. При этом ремонт карданного вала не производился. Необходимо проверить следующие неисправности:

Нарушение плавности хода и люфты в крестовинах. Необходимо заменить изношенные шарниры.
Попадания инородного тела (вплоть до песчинок) при установке кардана на мост, раздатку, коробку. Отчистить от грязи фланцы кардана и приемные фланцы на автомобиле.
Люфт в подвижных шлицах или неподвижных шлицах (комплекте под опору) карданного вала. Необходима замена шлицевых соединений.
Отрыв или крайняя степень коррозии балансировочных пластин. Осмотрите кардан, при отрыве пластины, очень хорошо видно место ее крепления. Устраняется балансировкой.
Налипшая грязь на карданном вале. Очистите вал от грязи.
Гнутая труба, вследствие механического удара при наезде на булыжник или бордюр. В некоторых случаях лечиться правкой трубы на гидравлическом прессе. В среднем, при деформации трубы более чем на 1,5 миллиметра меняется на новую.

Как удостовериться, что вибрация от кардана

Во время движения по тахометру заметьте величину оборотов двигателя, при которых появляется вибрация. Затем на другой передаче доведите обороты до возникновения такого же явления.

Если вибрация возникает на одних и тех же оборотах, но на разных передачах, то причина неисправности не в кардане, поскольку скорость его оборотов была разной.
Если вибрация исчезает или уменьшается при работе на другой передаче при одних и тех же оборотах двигателя, то проверьте выше описанные возможные причины неисправности.

Звон в трубе карданного вала

Отлетела крышка шлицов, препятствующая попаданию смазки в трубу. Необходимо разрезать кардан, и приварить крышку на место.
Обрыв или отслоение опоры свинцового сердечника, установленного в трубе для компенсации дисбаланса. Только замена карданного вала.

Звон от карданного вала

Проверить посадку защитного пыльника опоры. Если болтается, выставить и прихватить сваркой.

Скребущий звук

Проверьте, не задевает ли карданный вал картер коробки передач, выхлопную систему по характерным следам.

Вой или свист от привода

Износ подшипника карданного вала. Необходима замена подвесного подшипника.
Износ подшипника в раздатке или коробке.

Как определить неисправность подвесного подшипника

Неисправность подшипника карданного вала определяется по характерному шуршащему звуку. Исправный подшипник при вращении практически не издает шум, вращается без усилия, плавно и без подклинивания.

Источник