Замена крестовины карданного вала

Крестовина карданного вала была, есть и будет самым слабым местом среди деталей, занятых передачей крутящего момента под различными углами от коробки передач или раздатки джипов и кроссоверов к ведущим мостам. Условия её работы таковы, что она максимально подвержена вибрациям (часть из которых сама же и создаёт), проникновению в подшипники воды и грязи, дефициту смазки. Нельзя сказать, что приходится менять их при каждом ТО, но слышал это слово от сервисменов, наверное, каждый автомобилист, посещавший диагностику ходовой части.

Принцип работы крестовины

Карданный шарнир был изобретён очень давно и предназначался для передачи вращения с одного вала на другой, когда оба они расположены под ненулевым углом. При соосности валов он не нужен, хотя работать будет и в этом случае. Такое его свойство очень пригодилось в автомобиле, где обеспечить расположение оси выходного вала коробки передач в точном соответствии со входом приёмного вала мостового редуктора, расположенного в другой части машины, практически невозможно. Более того, этот угол между валами постоянно меняется при работе подвески.

Крестовина кардана имеет вид двух пересекающихся под прямым углом осей, на каждую из которых надеты роликовые подшипники в виде чашек. Ролики очень тонкие, поэтому подшипники чаще называют игольчатыми. Иглы прижаты к друг другу, поскольку в сепараторе необходимости нет. С торцов, обращённых к центру детали, подшипники уплотнены сальниками, чтобы с одной стороны удержать заложенную в них консистентную смазку, а с другой – закрыть дорогу влаге и пыли.

Крестовина карданного вала
Модель крестовины карданного вала

При работе чашки подшипников совершают знакопеременные вращательные движения вокруг своих осей, образующих внутренние обоймы подшипников. Момент передаётся неравномерно, аналогично как и угловая скорость вращения, носит колебательный характер. Этим карданный шарнир с крестовиной отличается от более совершенных, но и более сложных шарниров равных угловых скоростей (ШРУС). Возникают во всех отношениях неприятные вибрации, но иногда этим можно пренебречь, поскольку они тем меньше, чем меньше угол передачи момента отличается от нулевого, а скорости вращения стараются выбрать небольшими.

Но в настоящее время, когда комфортность механизмов автомобиля выходит на первый план, крестовины всё чаще заменяются на ШРУС или на те же карданные шарниры, но сдвоенные. При совместной работе двух крестовин в одном узле можно так рассчитать геометрию перемещений, что отклонения в скорости одной из них будут в точности скомпенсированы второй, работающей в противоположной фазе. Сдвоенную крестовину вполне можно считать ШРУСом, хотя из-за своей громоздкости она уступает обычной шариковой конструкции. Но при этом дешевле и проще в производстве, к тому же допускает значительные перегрузки.

Необходимость замены детали

Кроме крестовин, в карданном вале больше нечему изнашиваться, разве что он состоит из двух и более частей, и в нём используются подвесные подшипники для крепления промежуточных звеньев к кузову или раме. Поэтому при износе нет экономического смысла заменять весь вал в сборе, а достаточно просто купить крестовину карданного вала. Но разработчики автомобилей не всегда придерживаются здравого смысла, частично из-за желания заработать на крупноузловой замене, но утверждают при этом, что качественно заменить крестовину, не нарушив балансировку вала и безопасность его работы мало кто сможет. Работники авторемонтных мастерских научились менять детали даже в официально неразборных карданах, тем более если это специализированное предприятие, располагающее необходимыми технологиями и балансировочными станками. Для них замена крестовины кардана – совершенно обыденная процедура.

Причины неисправности

Сам по себе игольчатый подшипник при условии изготовления его из качественных сортов легированной и термообработанной стали, а также постоянного обновления смазки, способен прослужить очень долго, вплоть до списания всего автомобиля. Но на практике так не получается:

  1. Уплотнения подшипников далеки от совершенства, как бы производители ни старались. Сальники поджаты к торцам чашек только за счёт упругости их резины, в отличие от обычного радиально поджатого к валу сальника со стальной пружинкой внутри. Её натяг компенсирует износ и потерю упругости резины. В крестовинах это не реализуется, поэтому сальники довольно быстро перестают что-либо уплотнять, из подшипника выходит заложенная смазка, уступая место грязной воде из-под колёс.
  2. Мало кто желает регулярно шприцевать крестовины, то есть запрессовывать в них свежую смазку после каждого дождя. Даже если в конструкции шарнира предусмотрены соответствующие пресс-маслёнки, это случается далеко не всегда. Производители продолжают считать свои карданы одноразовыми и чрезвычайно надёжными.
  3. Постоянные рывки и вибрации нагружают подшипники такими усилиями, что не выдерживает самая лучшая сталь. Металл устаёт, на нём образуется питтинг – это постепенное выкрашивание поверхностного слоя, напоминающее лунный пейзаж. Подшипник начинает испытывать повышенное сопротивление вращению, греться, отчего процесс разрушения только ускоряется.
  4. Даже те, кто регулярно смазывает крестовины, иногда плохо понимают какая смазка им нужна. А там не годится ни обычная для шариковых подшипников ходовой части, ни волокнистые смазки шаровых сочленений, ни даже смазки ШРУС, которые работают в похожих, но иных условиях. Нужна именно смазка для крестовин кардана. А некоторые ещё и используют продукт с плохо размолотыми крупнодисперсными включениями различных антифрикционных металлов и их солей, что для беззазорных игольчатых чашек тоже неприемлемо.
Крестовина кардана
Крестовина подвержена износу и поломкам

Результат всегда один – крестовина изнашивается и начинает сообщать об этом различными нештатными звуками.

Признаки неисправности крестовины

Обычно всё начинается с появления характерного скрипа при трогании с места. Но есть и другие признаки:

  • стуки при трогании и смене знака тяги;
  • увеличенный зазор в шарнире при относительном смещении валов под машиной вручную;
  • потёки ржавчины из-под сальников;
  • расстыковка валов при полном разрушении шарнира.

Ремонт крестовины карданного вала заключается в снятии изношенной детали и установке новой. Затягивать с заменой очень нежелательно, обрыв кардана приведёт к непредсказуемым последствиям.

Выбор крестовины для автомобиля

Далеко не для всех моделей машин в каталоге крестовина рассматривается как самостоятельная деталь, подлежащая отдельной замене. Но подобрать неоригинальную запчасть можно, нужный опыт на СТО имеется, производится контрольный замер диаметра подшипников и высоты шипов, после чего из каталогов производителей запчастей выбирается нужный размер крестовины карданного вала. Обычно ремонтные крестовины снабжаются стопорными кольцами, даже если в конструкции автомобиля они не предусмотрены. Наиболее часто используются изделия фирм GKN (Lobro, Spidan), GMB, TOYO и некоторых других.

Купить крестовину карданного вала

Порядок действий при замене крестовины карданного вала

Наиболее просто заменяются детали, имеющие внутренние или внешние стопорные кольца. Однако встречаются и шарниры с завальцовкой вилок вокруг чашек. Здесь порядок работы тот же, но вместо монтажа колец убирается металл из зоны завальцовки, а потом крепление восстанавливается:

  1. Карданный вал снимается с автомобиля и укладывается на верстак.
  2. Наносятся метки таким образом, чтобы относительное расположение валов после замены не нарушилось.
  3. Снимаются стопорные кольца там, где они есть, или спиливаются мешающие завальцовки.
  4. С помощью винтового приспособления, оно же съемник крестовин карданных валов, или под прессом на максимально возможное расстояние выдавливается из вилки одна из чашек. Аналогично поступают и с противоположной. В крайнем случае можно применить тяжёлый молоток, если мастер знает как разобрать крестовину кардана с его помощью, не повредив при этом подшипники.
  5. Шипы крестовины выводятся из вилки, чашки окончательно извлекаются из посадочных мест.
  6. В обратном порядке устанавливается новая крестовина и запрессовываются её подшипники. Особое внимание уделяется сальникам, которые нельзя повреждать и иголкам, они легко теряются.
  7. Крестовина центруется по видимым местам установки старой с максимальной точностью, иначе возникнет дисбаланс.
  8. Устанавливаются стопорные кольца или выполняется завальцовка.
  9. В идеале вал можно отвезти на финишную балансировку, хотя в большинстве случаев она не требуется.

Набивать подшипники избыточной смазкой не стоит, она всё равно выдавится через сальники.

Заключение

Ремонт карданного вала иногда приходится выполнять с заменой всех крестовин, эластичных муфт и подвесных подшипников. В этом случае лучше всё же произвести балансировку, поскольку вибрации могут быть незаметными с места водителя, но при этом перегружать подшипники валов редуктора, коробки передач, а также вызывать ослабление крепежа. При качественном и полном проведении всех работ карданная передача будет служить не хуже новой. Особенно если знать, чем шприцевать крестовины кардана, и не забывать это делать.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

:) :D :( :o 8O :? 8) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :wink: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen:

тринадцать − шесть =