Тракторы и автомобили, курс лекций, страница 31

где  угол между ведущим и промежуточным валами.

   Угловая скорость ведомого ва­ла (после второго шарнира)

где    - угол между промежуточным и  ведомым валами.

Очевидно, что при , будет обеспечено равенство уг­ловых скоростей ведомого и ведущего валов.

                Таким образом, равномерное вращение ведомого вала, соединенного с ведущим двумя карданными шарнирами неравной угловой скорости, может быть получено при выполнении следующих условий:

   угол  между ведущим и промежуточным валами должен быть равен углу  между промежуточным и ведомым валами,

   одноименные (например, внешние, связанные входным и выходным валами) вилки карданные шарниров должны лежать в одной плоскости ;

   ведущий, промежуточный и ведомый валы должны лежать в одной плос­кости.

               При больших углах между валами карданные шарниры передачи рабо­тают с большими напряжениями, что существенно сказывается на их сро­ке службы (исследования Минского автозавода показывают, что изменение угла между валами от 4 до 16° приводит к уменьшению долговечности подшипников шарнира в 4 раза). Для машин высокой проходимости в статистическом их положении угол между валами должен быть в пределах 1° 8°. При углах меньше 1° нагрузка передается ограниченной поверхностью подшипника, что снижает его долговечность.

                 В шарнирах неравной угловой скорости используются игольчатые подшипники. Выход из строя этих подшипников происходит в результате бринеллирования (образование на гладкой поверхности волн типа "сти­ральная доска") и выкрашивания (питтинга) рабочих поверхностей под­шипника, а также из-за износа вследствие грязи и утечки смазки.

             Основными причинами бринеллирования и питтинга являются

значительные контактные напряжения из-за неравномерного распределения наг­рузки по длине игл подшипника вследствие их поворота относительно оси цилиндри­ческих рабочих поверхностей стакана и шипа крестовина. Поворот иголок происходит из-за разности сил трения на тор­цах иголок при перемещении их в стакане под­шипника и из-за зазоров между иглами. Пово­рот иголок может произойти и при недостаточ­но жестких вилках, из-за чего нарушается относительная па­раллельность опорных поверхностей стакана и шипа. В современных конструкциях для повыше­ния долговечности подшипника при дос­таточно жестких вилках применяют иголки со сфе­рическими или плоскими торцами (вместо при­менявшихся ранее конических), тем самым уве­личивается рабочая длина иголки, уменьшают­ся силы трения на торцах. Изготавливаются такие иглы с разноразмерностью по диаметру не более трёх микрон, а суммарный межигольный зазор  уменьшен до 0,08...0,3 мм.