Универсальный карданный шарнир неравных угловых скоростей.

Применяемые в современных автомобилях карданные шарниры неравных угловых скоростей на игольчатых подшипниках удовлетворяют поставленным требованиям, при условии, если шарнир имеет рациональную конструкцию, технология производства строго соблюдается, а игольчатые подшипники надежно смазываются.

Рис. 34. Карданный вал с двумя универсальными шарнирами

Осевое перемещение, результат изменения длины карданного вала компенсируется шлицевым соединением (в случае применения простых карданных шарниров) или непосредственно конструкцией карданного шарнира — такой шарнир называется универсальным. На рис. 34 показан карданный вал с двумя универсальными шарнирами. В отверстие конца вала запрессован пустотелый палец 4, на который посажены на игольчатых подшипниках 2 два сферических ролика 1.

В отверстия пальца 4 вставлены центрирующие заглушки 3 со сферической поверхностью. В корпусе 5 шарнира выполнено два паза цилиндрического сечения такого же радиуса, как радиус ролика. При вращении под углом палец 4 имеет возможность, кроме вращения вокруг своей оси, наклоняться и скользить на сферических роликах по пазам. В таком шарнире осевое перемещение сопровождается значительно меньшими потерями на трение, чем в шлицевом соединении.

Рис. 35. Классификация карданных шарниров

Анализ схемы карданного шарнира показывает, что при постоянной угловой скорости ведущего вала ведомый вращается циклически: за один оборот дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. При этом с увеличением угла между валами неравномерность вращения интенсивно возрастает. Для того, чтобы карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей передавала синхронное вращение между валами соединенных валами соединенных агрегатов, она должна состоять из нескольких шарниров, взаимное расположение которых будет компенсировать неравномерную передачу вращения каждого шарнира. На рис. 36 приведены жёсткие карданные шарниры.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей (рис. 36.а) состоит из ведущей 1 и ведомой 4 вилок, крестовин 2, на шипы которой надеты игольчатые подшипники 3. Крутящий момент передаётся от вилки 1 к вилке 4 через крестовину 2. При такой конструкции и равномерном вращении вилки ведущего вала угловая скорость будет изменяться дважды за каждый оборот, увеличиваясь и уменьшаясь. Поэтому такой шарнир называется шарниром неравных угловых скоростей.

Рис. 36. Жёсткие карданные шарниры:

а – неравных угловых скоростей; б – равных угловых скоростей