Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Карданные передачи

Карданные передачи. Для передачи вращающего момента между валами, не лежащими на одной прямой и имеющими перемещение относительно друг друга, применяется устройство называемое карданной передачей.

Первым описал принцип действия и применение этого устройства итальянский инженер Дж. Кардано, именем которого, оно впоследствии было названо. Английский учёный Роберт Гук разработал математические соотношения и описал возможность практического применения этого устройства, как универсального шарнира и, с тех пор, оно получило название «шарнир Гука» и нашло широкое применение в технике.

Термины «карданный вал» («кардан») и «шарнир Гука» используются равноценно, для наименования универсального шарнира, который применятся при создании различных механизмов для передачи вращения под углом.

Кинематическая схема универсального шарнира Гука представлена на рис.1.

Карданные передачи

Шарнир состоит из трёх кинематических звеньев: входного 2, промежуточного 4 и выходного 6, которые соединены трёхподвижными соединениями, аналогичными трёхподвижным сферическим парам, а входной и выходной валы опираются на неподвижную стойку 1.

В этих соединениях применяются цилиндрические пары А, В и С,D оси которых пересекаются под углом 90О, звенья 3 и 5 носят техническое наименование «крестовины» .

Каждое соединение имеет переменное передаточное отношение, связанное с различными углами поворота звеньев и эта зависимость определяется по формуле:

угол поворота ведомого вала,
угол поворота ведущего вала,
угол между осями 2 и 4.

Соотношение угловых скоростей между звеньями 2 и 4 см.на рисунке 1.

При последовательном соединении звеньев 2, 4 и 6 осуществлённым таким образом, что углы между осями в каждом соединении будут иметь одинаковое значение, а вилки среднего звена 4 будут в одной плоскости, можно получить карданный вал с постоянным передаточным отношением.

Этому условию соответствуют кинематические схемы а и б, оси звеньев 2 и 6 на которых, параллельны или пересекаются.

Техническое воплощение этой кинематической схемы представлено на рис.2.

Карданные передачи

Карданные передачи бывают: с жёстким шарниром и с шарниром равных скоростей, оба варианта содержат валы, шарниры и промежуточные опоры. Жёсткий шарнир представлен на рис 2а.

Он не обеспечивает равномерного вращения и не допускает угла передачи момента вращения между валами большего, чем 240, что является существенным недостатком для большей части механизмов.

Жёсткий шарнир (рис 2а) содержит: вилки 8 и 4, крестовину 6, с установленными на каждом её полувалу игольчатыми подшипниками и стопорные пластины 11 и 12. Вилка 8 приварена к одному концу вала 9, а ко второму его концу (на рисунке не показан), приварен наконечник со шлицами, который вставляется со скольжением в ответную вилку жёсткого шарнира.

Иногда, вместо наконечника со шлицами устанавливают шлицевую втулку. После сборки, жёсткий шарнир подвергают балансировке с помощью приваривания пластин 10.

Обе вилки, установленные на валу 9, должны быть установлены строго в одной плоскости. Игольчатые подшипники, содержащие иглы 2 помещённые в стакан 1, устанавливаются на полувалах крестовины, фиксируются стопорными кольцами 3 и пластинами 11.

На крестовине имеется маслёнка 7 и предохранительный клапан 5, служащие для смазывания трущихся поверхностей крестовины и для предохранения сальника от попадания смазки.

Шарнир равных скоростей (рис. 2б) позволяет создать передачу вращения между валами с равномерной угловой скоростью под углом до 350 и содержит: две фигурные вилки-полумуфты 13 и 15, выполненных совместно с шлицевыми хвостовиками 16 и 20.

В центре сферической поверхности вилок имеются торцевые углубления, предназначенные для их центровки относительно друг друга, с помощью шарика 14, зафиксированного шпилькой 17 и штифтом 19.

В канавки полумуфт 13 и 15, укладываются шарики 18, предназначенные для передачи вращающего момента от одной полумуфты к другой. Шарик 14 предотвращает выпадание шариков 18 из рабочей зоны полумуфт -канавок овальной формы и, значит, ведущие шарики, независимо от взаимного углового положения полумуфт, всегда расположены в плоскости, которая делит поровну угол между осями вилок, что обеспечивает равномерность вращения обоих валов.

Шлицевые наконечники полумуфт 16 и 20 контактируют с шлицевыми втулками карданных валов, что позволяет отрегулировать длину всей карданной передачи. Сами валы устанавливают на подвесных подшипниках, содержащих кронштейны, резиновые прокладки и подшипники.

Контактные поверхности карданных валов выполняются закалёнными, из высококачественных сталей.

Карданные валы применяются в различных агрегатах для передачи вращающего момента под углом, что упрощает конструкцию и сборку машин различного назначения.

Если вы хотите прочитать про центрифуги для угля, переходите по ссылке.

Поделиться ссылкой:

Комментарии отключены.

Mission News Theme от Compete Themes.