Ремонт карданного вала.

Карданный вал — атрибут практически любого за дне- и полноприводного автомобиля. Он входит в число незаменимых узлов трансмиссии, без которых автомобиль просто не поедет. 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. Кардан состоит из вала, скользящей вилки, двух крестовин (шарниров), двух фланец-вилок, уплотнений и, конечно же, деталей крепления (специальных болтов).
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, фланцев и крестовин 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 180 градусов, нарушив при этом их балансировку, на шлицевых втулках и скользящих вилках часто ставят специальные метки. Карданные передачи имеют, кроме того, ограничения в углах передачи крутящего момента. Оптимальные рабочие углы данных передач, при которых обеспечивается наиболее высокий коэффициент полезного действия (КПД), находятся в пределах 0 — 20 градусов.
Если угол больше 20 градусов, значительно возрастает нагрузка на шарниры. Более того, простой карданный шарнир с крестовиной с большими углами не способен обеспечить равномерное вращение ведомого вала. 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.
Внешние признаки дисбаланса — повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения могут усиливаться и уменьшаться. 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 коробки передач.
Существует множество 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, механические повреждения в процессе эксплуатации, наконец просто износ.
На автосборочных и авторемонтных предприятиях степень дисбаланса карданных валов определяют с помощью динамической балансировки на специальных стендах. Избавляются от этого вредного явления установкой на трубе балансировочных пластин, подкладыванием 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.