Eixo cardan: o que é?
A transmissão do carro desempenha uma função importante - transmite a rotação do virabrequim para as rodas.
Os principais elementos da transmissão:
- embreagem - falamos sobre isso no Vodi.su, conecta e desconecta a caixa de câmbio e o volante do virabrequim;
- caixa de velocidades - permite transformar a rotação uniforme do virabrequim em um determinado modo de condução;
- cardan ou cardan - usado em carros com tração traseira ou nas quatro rodas, serve para transferir impulso para o eixo de tração;
- diferencial - distribui o momento de movimento entre as rodas motrizes;
- caixa de engrenagens - para aumentar ou diminuir o torque, fornece uma velocidade angular constante.
Se pegarmos uma caixa de câmbio manual comum, veremos três eixos em sua composição:
- primário ou líder - conecta a caixa de câmbio ao volante através da embreagem;
- secundário - rigidamente conectado ao cardan, é projetado para transferir o torque para o cardan e dele já para as rodas motrizes;
- intermediário - transfere a rotação do eixo de entrada para o secundário.
O objetivo da linha de transmissão
Qualquer motorista que dirigisse um carro com tração traseira ou tração nas quatro rodas, e ainda mais em um GAZon ou ZIL-130, viu um eixo cardan - um longo tubo oco composto por dois segmentos - um mais longo e outro mais curto, eles são conectados entre si por um suporte intermediário e uma cruz, formando dobradiça. Na parte frontal e traseira do cardan, você pode ver flanges para uma conexão rígida com o eixo traseiro e o eixo de saída saindo da caixa de câmbio.
A principal tarefa do cardan não é apenas transferir a rotação da caixa de câmbio para a caixa de câmbio do eixo traseiro, mas também garantir que esse trabalho seja transmitido com alinhamento variável das unidades articuladas, ou, em linguagem articulada simples, uma conexão rígida do rodas motrizes com o eixo de saída da caixa de velocidades é fornecido, sem impedir o movimento independente das rodas e suspensão em relação ao corpo.
Além disso, o dispositivo do carro é tal, principalmente quando se trata de caminhões, que a caixa está localizada mais alta em relação à superfície do que a caixa de câmbio do eixo traseiro. Assim, é necessário transmitir o momento do movimento em um determinado ângulo e, graças ao dispositivo articulado do cardan, isso é bem possível. Além disso, durante a condução, a estrutura do carro pode ser ligeiramente deformada - literalmente em milímetros, mas o dispositivo cardan permite ignorar essas pequenas alterações.
Também vale dizer que o cardan é usado não apenas em carros com tração nas quatro rodas e tração traseira, mas também nos de tração dianteira. É verdade que aqui é chamado de forma diferente - SHRUS - dobradiças de velocidades angulares iguais. As juntas homocinéticas conectam o diferencial da caixa de engrenagens aos cubos das rodas dianteiras.
De um modo geral, o princípio da transmissão cardan é usado para outros fins:
- direção cardan inferior e superior;
- para conectar a caixa de junção à caixa de engrenagens do eixo motriz - em veículos off-road com tração nas quatro rodas plug-in, como UAZ-469;
- para tomada de força do motor - o eixo de tomada de força proveniente da caixa de engrenagens do trator é utilizado para acionar diversos equipamentos agrícolas através de um cardan, por exemplo, escavadeiras ou plantadeiras de batatas, grades de discos, semeadoras e assim por diante.
O dispositivo
Como já mencionado acima, o eixo cardan é composto por dois tubos ocos articulados com uma junta giratória. Na parte frontal há um rolete estriado que se engaja no eixo de saída da caixa de engrenagens por meio de um adaptador.
Na junção das duas partes do cardan, cada uma delas possui um garfo, e são interligadas por meio de uma cruz. Cada extremidade da cruz tem um rolamento de agulha. Os garfos são colocados nesses rolamentos e, graças a eles, é possível a transferência da rotação de um eixo para outro quando se forma um ângulo de 15 a 35 graus, dependendo do dispositivo. Bem, na parte de trás, o cardan é aparafusado à caixa de engrenagens usando um flange, que é montado em quatro parafusos.
Um papel importante é desempenhado pelo suporte intermediário, dentro do qual há um rolamento de esferas. O suporte é parafusado na parte inferior do carro e o rolamento permite que o eixo gire livremente.
Como podemos ver, o dispositivo é bastante simples, baseado no princípio da dobradiça. No entanto, os engenheiros precisam fazer cálculos precisos para que todos os elementos da suspensão funcionem de maneira equilibrada e coordenada.
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