Albero cardanico: che cos'è?
La trasmissione dell'auto svolge una funzione importante: trasmette la rotazione dell'albero motore alle ruote.
Gli elementi principali della trasmissione:
- frizione - ne abbiamo parlato su Vodi.su, collega e scollega il cambio e il volano dell'albero motore;
- cambio: consente di trasformare la rotazione uniforme dell'albero motore in una determinata modalità di guida;
- ingranaggio cardanico o cardanico - utilizzato su auto con trazione posteriore o integrale, serve a trasferire lo slancio all'asse motore;
- differenziale: distribuisce il momento di movimento tra le ruote motrici;
- cambio - per aumentare o diminuire la coppia, fornisce una velocità angolare costante.
Se prendiamo un normale cambio manuale, vedremo tre alberi nella sua composizione:
- primario o principale: collega il cambio al volano attraverso la frizione;
- secondario - rigidamente collegato al cardano, è progettato per trasferire la coppia al cardano e da esso già alle ruote motrici;
- intermedio: trasferisce la rotazione dall'albero primario al secondario.
Lo scopo della trasmissione
Qualsiasi guidatore che guidasse un'auto a trazione posteriore o integrale, e ancor di più su un GAZon o ZIL-130, vedeva un albero cardanico - un lungo tubo cavo costituito da due segmenti - uno più lungo e uno più corto, essi sono collegati tra loro da un supporto intermedio e una croce, formando cerniera. Nella parte anteriore e posteriore del cardano sono visibili le flange per un collegamento rigido con l'asse posteriore e l'albero di uscita in uscita dal cambio.
Il compito principale del cardano non è solo quello di trasferire la rotazione dal cambio al cambio dell'asse posteriore, ma anche di garantire che questo lavoro venga trasmesso con un allineamento variabile dei gruppi articolati, o, in un linguaggio semplice articolato, un collegamento rigido dei ruote motrici con l'albero di uscita del cambio, pur non ostacolando il movimento indipendente delle ruote e delle sospensioni rispetto alla carrozzeria.
Inoltre, il dispositivo dell'auto è tale, soprattutto quando si tratta di camion, che la scatola si trova più in alto rispetto alla superficie rispetto al cambio dell'asse posteriore. Di conseguenza, è necessario trasmettere il momento del movimento ad una certa angolazione e, grazie al dispositivo articolato del cardano, ciò è del tutto possibile. Inoltre, durante la guida, il telaio dell'auto può essere leggermente deformato, letteralmente di millimetri, ma il dispositivo cardanico consente di ignorare queste piccole modifiche.
Vale anche la pena dire che l'ingranaggio cardanico viene utilizzato non solo nelle auto a trazione integrale e posteriore, ma è anche installato su quelle a trazione anteriore. È vero, qui è chiamato in modo diverso - SHRUS - cardini di uguali velocità angolari. I giunti omocinetici collegano il differenziale del cambio ai mozzi delle ruote anteriori.
In generale, il principio della trasmissione cardanica viene utilizzato per altri scopi:
- sterzo a cardano inferiore e superiore;
- per collegare la scatola di giunzione con il cambio dell'asse motore - su veicoli fuoristrada a trazione integrale, come UAZ-469;
- per la presa di forza del motore - l'albero della presa di forza proveniente dal cambio del trattore serve per mettere in moto varie attrezzature agricole tramite un cardano, ad esempio scavapatate o seminatrici, erpici a dischi, seminatrici, ecc.
Dispositivo
Come già accennato in precedenza, l'albero cardanico è costituito da due tubi cavi articolati con un giunto girevole. Nella parte anteriore è presente un rullo scanalato che si impegna con l'albero di uscita del cambio tramite un adattatore.
All'incrocio delle due parti del cardano, ciascuna di esse ha una forcella e sono interconnesse tramite una croce. Ogni estremità della croce ha un cuscinetto ad aghi. Le forche sono montate su questi cuscinetti e grazie a loro è possibile il trasferimento della rotazione da un albero all'altro quando si forma un angolo da 15 a 35 gradi, a seconda del dispositivo. Ebbene, nella parte posteriore, il cardano è avvitato al cambio utilizzando una flangia, che è montata su quattro bulloni.
Un ruolo importante è svolto dal supporto intermedio, all'interno del quale è presente un cuscinetto a sfere. Il supporto è avvitato al fondo dell'auto e il cuscinetto consente all'albero di ruotare liberamente.
Come possiamo vedere, il dispositivo è abbastanza semplice, basato sul principio della cerniera. Tuttavia, gli ingegneri devono eseguire calcoli precisi in modo che tutti gli elementi di sospensione funzionino in modo equilibrato e coordinato.
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