Arbre à cardan : qu'est-ce que c'est ?
La transmission de la voiture remplit une fonction importante - elle transmet la rotation du vilebrequin aux roues.
Les principaux éléments de la transmission:
- embrayage - nous en avons parlé sur Vodi.su, il connecte et déconnecte la boîte de vitesses et le volant moteur du vilebrequin;
- boîte de vitesses - vous permet de transformer la rotation uniforme du vilebrequin en un certain mode de conduite;
- cardan ou engrenage à cardan - utilisé sur les voitures à traction arrière ou intégrale, sert à transférer l'élan à l'essieu moteur;
- différentiel - répartit le moment de mouvement entre les roues motrices;
- boîte de vitesses - pour augmenter ou diminuer le couple, fournit une vitesse angulaire constante.
Si nous prenons une boîte de vitesses manuelle ordinaire, nous verrons trois arbres dans sa composition :
- primaire ou principal - relie la boîte de vitesses au volant via l'embrayage;
- secondaire - relié rigidement au cardan, c'est lui qui est conçu pour transférer le couple au cardan, et de celui-ci déjà aux roues motrices;
- intermédiaire - transfère la rotation de l'arbre primaire au secondaire.
Le but de la transmission
Tout conducteur qui conduisait une voiture à traction arrière ou à traction intégrale, et plus encore sur un GAZon ou ZIL-130, a vu un arbre à cardan - un long tuyau creux composé de deux segments - un plus long et un plus court, ils sont reliés entre eux par un support intermédiaire et une croix, formant charnière. À l'avant et à l'arrière du cardan, vous pouvez voir des brides pour une liaison rigide avec l'essieu arrière et l'arbre de sortie sortant de la boîte de vitesses.
La tâche principale du cardan n'est pas seulement de transférer la rotation de la boîte de vitesses à la boîte de vitesses de l'essieu arrière, mais également d'assurer que ce travail est transmis avec un alignement variable des unités articulées, ou, en langage articulé simple, une connexion rigide de la roues motrices avec l'arbre de sortie de la boîte de vitesses est prévu, tout en n'entravant pas le mouvement indépendant des roues et de la suspension par rapport à la carrosserie.
De plus, le dispositif de la voiture est tel, surtout lorsqu'il s'agit de camions, que la boîte est située plus haut par rapport à la surface que la boîte de vitesses de l'essieu arrière. En conséquence, il est nécessaire de transmettre le moment du mouvement sous un certain angle, et grâce au dispositif articulé du cardan, cela est tout à fait possible. De plus, pendant la conduite, le châssis de la voiture peut être légèrement déformé - littéralement de quelques millimètres, mais le dispositif à cardan vous permet d'ignorer ces modifications mineures.
Il convient également de dire que l'engrenage à cardan est utilisé non seulement dans les voitures à traction intégrale et à traction arrière, il est également installé sur les voitures à traction avant. Certes, ici, on l'appelle différemment - SHRUS - charnières de vitesses angulaires égales. Les joints homocinétiques relient le différentiel de la boîte de vitesses aux moyeux des roues avant.
D'une manière générale, le principe de la transmission par cardan est utilisé à d'autres fins :
- direction à cardan inférieure et supérieure ;
- pour connecter la boîte de jonction à la boîte de vitesses de l'essieu moteur - sur les véhicules tout-terrain à traction intégrale, tels que l'UAZ-469;
- pour la prise de force du moteur - l'arbre de prise de force provenant de la boîte de vitesses du tracteur est utilisé pour mettre en mouvement divers équipements agricoles par l'intermédiaire d'un cardan, par exemple des excavatrices ou des planteuses de pommes de terre, des herses à disques, des semoirs, etc.
Appareil
Comme déjà mentionné ci-dessus, l'arbre à cardan est constitué de deux tubes creux articulés avec un joint tournant. Dans la partie avant, il y a un rouleau cannelé qui s'engage avec l'arbre de sortie de la boîte de vitesses au moyen d'un adaptateur.
A la jonction des deux parties du cardan, chacune d'elles a une fourche, et elles sont reliées entre elles par une croix. Chaque extrémité de la croix a un roulement à aiguilles. Des fourches sont posées sur ces roulements et grâce à elles, le transfert de rotation est possible d'un arbre à l'autre lorsqu'un angle est formé de 15 à 35 degrés, selon l'appareil. Eh bien, à l'arrière, le cardan est vissé à la boîte de vitesses à l'aide d'une bride, qui est montée sur quatre boulons.
Un rôle important est joué par le support intermédiaire, à l'intérieur duquel se trouve un roulement à billes. Le support est vissé au fond de la voiture et le roulement permet à l'arbre de tourner librement.
Comme on peut le voir, le dispositif est assez simple, basé sur le principe de la charnière. Cependant, les ingénieurs doivent effectuer des calculs précis afin que tous les éléments de suspension fonctionnent de manière équilibrée et coordonnée.
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