Kardānpārvads

Autors: Jānis Sprukulis

Kardānpārvadu uzdevums un darbība.

 

Kardānpārvads dod iespēju pārvadīt griezes momentu starp transmisijas divu mehānismu mainīgā leņķī novietotām vārpstām,  kuru rotācijas asis neatrodas uz vienas taisnes vai arī kustības laikā maina savu savstarpējo novietojumu. Tā, piemēram, pārnesumkārbu un sadales kārbu piestiprina rāmim nekustīgi, bet dzenošo tiltu pievieno rāmim ar atsperu starpniecību, tāpēc tā attālums līdz rāmim ceļa nelīdzenumu ietekmē mainās.

 

          Automobilī ar diviem vai trim dzenošajiem tiltiem kardānpārvadu papildus uzstāda arī starp pārnesumkārbu un sadales kārbu. Tas nepieciešams, lai pārvadmehānismi neuzņemtu palielinātos spriegumus, kas rodas automobiļa rāmja deformācijas dēļ, automobilim pārvietojoties pa nelīdzeniem ceļiem.

Kardānpārvads sastāv no kardāniem un kardānvārpstas.

Pēc darbības principa izšķir asinhronos  kardānus un sinhronos  kardānus. Sinhronos kardānus pēc to konstruktīvā izveidojuma iedala ložu un ieliktņu kardānos. Kardānpārvadā atkarībā no tā garuma iebūvē divus, trīs vai četrus kardānus. Ja dzenošo un dzenamo vārpstu rotācijas asis krustojas leņķī, tad starp tām nevar būt tikai viens krusteņa kardāns. Kaut arī dzenošā vārpsta rotē vienmērīgi, dzenamā vārpsta šādā pārvadā rotē nevienmērīgi, tās leņķātrumus nepārtraukti mainās pēc sinusa likuma. Līdz ar to transmisijā rodas ievērojama dinamiskā slodze. Tādēļ vienu krusteņa kardānu pārvadā var lietot tikai tad, ja leņķis starp dzenošās un dzenamās vārpstas asu līnijām nepārsniedz 6⁰. Ja šis leņķis ir lielāks par 6⁰, tad jālieto divi  krusteņa kardāni , dubultkardāns vai sinhronais kardāns. Ja ir divi krusteņa kardāni, abu kardānu dakšām, kuras pievieno kardānvārpstai, jābūt novietotām vienā plaknē. Divu kardānu darbības rezultātā neviemērīgā rotācija izlīdzinās un dzenamā vārpsta griežas vienmērīgi.

          Kardānpārvadā iebūvē teleskopisko  savienojumu, lai varētu mainīties attālums starp kardāniem. Kardānvārpstu izgatavo no kalibrētas plānsienu tērauda caurules ar samērā lielu  diametru. Šāda vārpsta nodrošina kardānpārvada stingrību, samazina vibrāciju, dod iespēju attīstīt lielu griešanās frekvenci, neiestājoties rezonansei.

          Krusteņa kardāns ir visplašāk lietotais kardāna tips. To lieto praktiski visu automobiļu kardānpārvados, izņemot priekšpiedziņas automobiļus.

       Krusteņa kardāns sastāv no divām tērauda dakšām  , ko krustenis  ar adatrullīšu gultņiem savieno savā starpā. Krusteņa rēdzes ieiet dakšu urbumos un balstās tur iepresētajos gultņos. Gultnis sastāv no adatrullīšiem   un ietverēm . Ietveri iepresē dakšas urbumā un nostiprina tajā ar atturpaplāksni  un divām skrūvēm. Skrūves nodrošina, pielokot sprostpaplāksnes  austiņas skrūvju galu šķautnēm. Kardāna gultņus eļļo caur ziežvārstu  pa kanāliem krustenī. Eļļas normālu spiedienu gultņos uztur drošības vārsts . Eļļas iztecēšanu no gultņiem un putekļu iekļūšanu tajos kavē blīvslēgs, kas sastāv no aptveres  un blīvgredzeniem  un . Citiem autombiļiem kardānu konstrukcija ir līdzīga aplūkotajai, atšķiras tikai gultņu fiksācija, eļļošanas paņēmiens un blīvslēgu kontrukcija. Trīs raksturīgi kardānu adatrullīšu gultņu fiksācijas un blīvēšanas veidi parādīti.

           Kardāna gultņa fiksāciju ar sprostgredzenu  2 ietveres 3 galā lieto automobiļiem vaz-2105, vaz-2121,u.cc pēc ietveres iepresēšanas dakšā 1 dakšas urbuma rievā ievieto sprostgredzenu 2, izvēloties tā biezumu tādu, lai samontētā stāvoklī krustenim būtu gultņos 0,01 …0,06 mm liela spēle.Gultņa blīvslēgs sastāv no metāla aptveres , kas cieši uzpresēta rēdzei, un gumijas blīvgredzena . Gultni eļļo tikai montāžas laikā, ko iepilda ietverē un krusteņa rēdzes dobumā .

Gultņa fiksāciju ar sprostgredzenu ietveres  sānu rievā. Šeit izmanto kombinēto blīvslēgu , kas nodrošina gultņa blīvēšanu gan radiālā, gan arī aksiālā virzienā. Gultni eļļo caur ziežvārstu un pa kanāliem krustenī. Drošības vārsta krustenī nav, jo blīvslēga konstrukcija dod iespēju eļļai izplūst caur blīvslēgiem, spiedienam pārsniedzot noteikto robežu.

           Gultņa fiksāciju ar atturpaplāksni  plaši lieto kravas automobiļiem. Atturpaplāksni pieskrūvē dakšai ar divām skrūvēm, kuras fiksē, pieliecot sprostpaplāksnes austiņas. Gultnis noblīvēts ar diviem blīvslēgiem: radiālā virzienā – ar blīvslēgu , aksiālā virzienā – ar blīvslēgu . Gultni eļļo  ar konsistento ziedi, ko montāžas laikā iepilda ietverē  un kardāna  dobumā.

          Ložu kardāns griezes momentu pārvada pat līdz 37⁰ lielā leņķī. Turklāt abām ar šādu kardānu savienotām vārpstām ir vienāds leņķātrums atšķirībā no krusteņa kardāna. Minēto iemelu dēļ šo kardānu uzstāda priekšējā dzenošā tiltā priekšējo dzenošo un reizē arī stūrējamo riteņu piedziņai.

Vieglo automobiļu ložu kardāni pārvada griezes momentu no priekšējā dzenošā tilta diferenciāļa uz priekšējo dzenošo riteni un pieļauj riteņa ievērojamu svārstīšanos gan vertikālā plaknē , gan arī horizontālā plaknē . Pārvads sastāv no diviem īpašas konstrukcijas ložu kardāniem: ārējā  un iekšējā ,kā arī no kardānvārpstas  . Šī vārpsta ir monolīts tērauda stienis, kura vienā galā ar sprostgredzeniem  un  nostiprina ārējā kardāna rievuzmavu , bet otrā galā ar sprostgredzeniem  un  iekšējā kardāna rievuzmavu . Iekšējā kardāna konstrukcija pieļauj kardānvārpstai arīaksiālu kustību, turpretī ārējais kardāns – tikai leņķisku kustību.Ārējā kardāna korpusu  izgatavo monolītu kopā ar riteņa grozāmasi, bet iekšējā kardāna korpusu  kopā ar priekšējā tilta dzenošo pusasi. Katrā kardāna seperātorā  ievieto sešas lodes , kuras balstās īpaša profila rievās un nodrošina griezes momenta pārvadīšanu. Ārējam kardānam korpusa  iekšpusē un rievuzmavas  ārpusē izveido pusapaļas lokveida rievas, kas ļauj kardānam locīties, bet nepieļauj aksiālu brīvkustību.

Turpretī iekšējam kardānam gan korpusa  iekšpusē, gan arī rievuzmavai  izveido pusapaļas formas taisnas, gareniskas rievas, kas pieļauj ne tikai kardāna locīšanu, bet arī aksiālu brīvkustību. Aksiālā brīvkustība nepieciešama, lai kompensētu kardānpārvada garumu izmaiņu, riteņiem šūpojoties vertikālā plaknē. Kardānvārpstas maksimālo aksiālo brīvkustību ierobežo no vienas puses kardāna korpusa  dobuma iekšējais gals, bet no otras puses – sprostgredzens . Kardānos montāžas laikā iepilda konsistento ziedi. Putekļu un dubļu iekļūšanu šarnīros novērš krokotas gumijas aizsarguzmavas . Ārējā kardāna  aizsarguzmavu  nostiprina uz kardāna  ar savilcējskavu , bet uz kardāna vārpstas   plastmasas aizsargapvalka  ar satvilcējskavu . Aizsargapvalks pasargā krokoto gumijas aizsarguzmavu no mehāniskiem bojājumiem.

Ieliktņu kardāns sastāv no dakšām  un   starp kurām ievieto puscilindriskus ieliktņus un ripu . Ripa ievietojas ieliktņu gareniskajās taisnstūra formas rievās un pārvada griezes momentu no dzenošās dakšas uz dzenamo. Vertikālajā plaknē dakšas pagriežas ap ieliktņiem, bet horizontālajā – kopā ar ieliktņiem ap ripu. Ieliktņu kardāns darbojas līdzīgi dubultajam krusteņa kardānam , pirmais kardāns rada nevienmērīgu griešanos, bet otrais , to novērš. Ieliktņu tipa sinhrono kardānu iebūvē lielas kravnesības automobiļu priekšējos dzenošajos tiltos, jo lielāku kontaktvirsmu dēļ šis kardāns ir izturīgāks par ložu kardānu. Šāda tipa, tikai dažāda konstruktīvā izveidojuma kardānus izmanto arī dažu vieglo automobiļu pakaļējo dzenošo riteņu piedziņai.

Starpsavienojums un kardānpārvads.

Starpsavienojums  kopensē dzenošās vārpstas un dzenamās asu nesakritību, kas rodas neprecīzas montāžas un karkasa deformācijas dēļ, samazina dinamisko slodzi, troksni un vibrācijas transmisijā, kā arī atvieglo spēkrata atsevišķu mezglu montāžu un demontāžu.

          Atkarībā no savienojošo elementu materiāla  starpsavienojumus iedala elastīgajos, cietajos un kombinētajos starpsavienojumos. Elastīgā starpsavienojumā par savienotājelementu izmanto gumijas ieliktņus vai gumijas ieliktņus vai gumijas segmentus, bet cietajā starpsavienojumā – tērauda lodītes vai zobuzmavas.

          Elastīgais starpsavienojums ar gumijas segmentiem sastāv no divām dakšām 1 un 2 (14.3. zīm. a), starp kurām iemontē četrus gumijas segmentus 3.

Auto VAZ-2121 elastīgo starpsavienojumu iemontē starp pārnesumkārbu un sadales kārbu, bet citiem “Žiguļu” modeļiem – starp pārnesumkārbu un kardānpārvadu. Šī starpsavienojuma elatīgais elements ir sešstūra formas gredzens, ko veido gumijas starpgabali , kas svulkanizēti kopā ar tērauda ieliktņiem. Elastīgajam elementam no vienas puses ar bultskrūvēm pieskrūvēts trejzars , bet no otras puses ar bultskrūvēm . Trejzars  ar savu rievurbumu balstās uz pārnesumkārbas sekundārās vārpstas pakaļgala šlicēm  un nostiprināts uz tās ar uzgriezni . Turpretī trejzara  rievrubumā ieiet kardānpārvads  priekšējais rievotais gals. Starp abu trejzaru rumbu iekšējiem galiem ievietots gumijas blīvggredzens , bet trejzara  ārējais gals noblīvēts ar blīvgredzenu , kas nostiprināts ar tērauda gredzenu . Urbumu noslēdz aizgriznis .

Kardānpārvada tehniskā apkope.

Pie ikdienas apkopēm pārbaudīt KP. darbību auto kustības laikā – pie tehniskām apkopēm:

          1.Pārbaudīt, ja nepieciešams nostiprināt kardānu.

          2. Ieeļļot kardānkrusteņus un starpbalsta gultņi.

          3. Pārbaudīt vai kardānam ir brīvgājiens.   

          4. Ieeļļot KP. rievsavienojumus (pēc eļļošanas mēriem).

Kardānpārvadu montējot, dakšas vārpstai jāpievieno vienā plaknē, pretējā gadījumā kardānpārvada dzenamā vārpsta griežas ar mainīgu ļeņķātrumu. Lai teleskopisko savienojumu pareizi saliktu, uz rievcaurules un dakšas ir bultiņas, kurām jāatrodas vienai pret otru.

Tehniskā stāvokļa noteikšana.

Ārējā apskatē jāpārbauda vai KP. nav ārēji redzami bojājumi.  Sevišķi rūpīgi jāpārbauda visas nostiprināšanas detaļas, kā arī jāapskata vai eļļa neizplūst caur kardāna krusteņa gultņu un vārpstu atbalstgultņu blīvslēgiem.

Ierievņu savienojumu gumijas aizsargapvalkiem un blīvslēgiem, jābūt labā tehniskā stāvoklī. Kardāna krusteņa gultņu tehnisko stāvokli pārbauda pkustinot kardāna vārpstu ar rokām. Kardāna krusteņa aksiālā un radiālā virzienā.

          Jūtama aksiālā spēle norāda, ka vaļīgi ir adatgultņu nostiprinājumi, bet radiālā spēle norāda, ka ir izdiluši adatgultņi.

          Lai pārbaudītu KP. rievsavienojumu jāatvieno KP. gals un jāpārbīda kardāns pa rievām aksiālā virzienā. Kardānam jāpārvietojas brīvi bez iestrēgšanas un jūtamas radiālās spēles.

          Par KP. tehnisko stāvokli iespējams spriest pēc trokšņiem un vibrācijām. Ja darba laikā, griešanās frekvencei strauji izmainoties, dzirdami klaudzieni kardānpārvadā, tas liecina par kardānšarnīru izdilumu, kā arī izgriežot riteņus lielākā leņķī un strauji uzsākot kustību būs dzirdami krakšķi, tas nozīmē, ka izdiluši kardānšarnīri.     

Kardānpārvada . Defekti.

KP. iespējams gultņu, kardāna krusteņa un rievuzmavu nodilums kā arī kardānvārpstas izliece un savērpe. Par KP. defektu liecina rāvieni un triecieni auto iekustēšanās vai pārnesumu pārslēgšanas laikā. Rotējošas kardānvārpstas mešanās liecina, ka vārpsta ir saliekta. KP. defektus likvidē atjaunojot vai apmainot nodilušās detaļas saliekta (saliekta kardānvārpsta jāiztaisno).