КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно - к механизмам для передачи крутящего момента между несоосными валами.
Карданные передачи находят широкое применение на мобильных машинах (автомобилях, тракторах, сельскохозяйственной и дорожностроительной технике) для передачи крутящего момента от силового агрегата к ведущим мостам, прицепным машинам и т.д.
Известны различные схемы карданных передач.
Известна карданная передача, содержащая шарниры и соединительные трубы («Грузовые автомобили», Высоцкий М.С, Гилелес Л.Х., Херсонский С.Г., М.: Машиностроение, 1995 г.).
Карданный шарнир предназначен для подвижного сочленения двух тел вращения, оси которых расположены под определенным углом. Шарнир содержит две вилки и крестовину с игольчатыми подшипниками. Труба предназначена для придания карданной передаче необходимой длины. Она изготавливается электросваркой из стальной ленты и имеет тонкие стенки. Пустотелые карданные трубы представляют собой звуковые резонаторы с высокой добротностью.
Недостатком известного устройства является то, что под действием вибраций, создаваемых силовым агрегатом мобильной машины, в частности, зубчатыми колесами коробки переключения передач, а также пульсацией передаваемого крутящего момента в этих резонаторах возбуждаются интенсивные звуковые колебания. Шум
трансмиссии мобильной машины вредно влияет на водителя, пассажиров и окружающую среду.
Известен карданный вал наземных транспортных средств, содержащий две фланец-вилки, каждая из которых имеет проушины с отверстиями и фланец с торцевыми щлицами, подвижное соединение, состоящее из скользящей вилки, имеющей проушины с отверстиями, хвостовик с наружными шлицами, и шлицевого вала, состоящего из соединенных между собой втулки с внутренними шлицами, трубы и приварной вилки, имеющей проушины с отверстиями, а также два шарнира, каждый из которых содержит крестовину и игольчатые подшипники. (Патент РФ №2234428, МПК В 60 К 17/22, F 16 D 3/24, опубл.20.08.2004).
Недостатками известного карданного вала наземных транспортных средств являются перечисленные вышеуказанные недостатки (значительный уровень шума), а также известная конструкция имеет недостаточную долговечность отверстий проушин вилок, в которых размещены игольчатые подшипники, из-за воздействия на них рабочих динамических нагрузок. При этом износ отверстий приводит дополнительно к повышению уровня шума во время работы шарниров карданного вала.
Задача полезной модели - создание карданной передачи с пониженным уровнем шума.
Технический результат - снижение уровня шума при работе карданной передачи.
Поставленная задача решается за счет того, что в карданной передаче, содержащей группу шарниров и, по меньшей мере, одну трубу, труба выполнена со звукопоглощающим наполнителем. В качестве звукопоглощающего наполнителя могут быть использованы,
например, пористый материал, волокнистый материал, порошковый материал, сухой мелкозернистый песок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 - схематично представлена конструкция карданной передачи;
На фиг.2 - представлен максимальный уровень вибраций на промежуточной опоре прототипа заявляемого карданного вала, измеренный в стендовых условиях (до заполнения песком).
На фиг.3 - максимальный уровень вибраций на промежуточной опоре заявляемой конструкции карданного вала, измеренный в стендовых условиях (после заполнения песком).
На фиг.4 - представлен спектр внешнего шума автомобиля, содержащего прототип заявляемой конструкции карданного вала.
На фиг.5 - представлен спектр внешнего шума автомобиля, содержащего заявляемую конструкцию карданного вала.
Заявляемая карданная передача содержит шарниры 1, 2 и трубу 3, заполненную звукопоглощающим наполнителем 4.(Фиг.1).
Устройство работает следующим образом.
Карданная передача через шарниры 1, 2 и трубу 3 передает крутящий момент от силового агрегата к ведущим мостам. (Фиг.1). Под действием вибраций, создаваемых силовым агрегатом мобильной машины, а также пульсаций передаваемого крутящего момента, передаваемых на карданную передачу, в трубе 3 возбуждаются интенсивные звуковые колебания.
Наполнение трубы 3 звукопоглощающим наполнителем 4 существенно снижает ее добротность как звукового резонатора. В качестве звукопоглощающего наполнителя 4 использован, например, пористый материал, волокнистый материал, порошковый материал,
сухой мелкозернистый песок. Это соответственно снижает шум при работе карданной передачи.
Получаемый технический результат подтвержден сопоставительным анализом заявляемой конструкции и прототипа при проведении сравнительных испытаний.
Экспериментально установлено, что при наполнении трубы сухим мелкозернистым песком шум работающей карданной передачи снижается на 30% (фиг.1, фиг.2, фиг.4, фиг.5). При проведении сравнительных испытаний при наполнении трубы пористым материалом, волокнистым материалом и порошковым материалом также наблюдается значительное снижение шума работающей карданной передачи.
На графике (фиг.4) отмечена частота 1812 Гц, на которой проявляется шум карданного вала, принятого за прототип. Уровень спектральной составляющей на частоте 1812 Гц равен 79,7 дБ, а уровень шума автомобиля на четвертой передаче равен 85,7 дБ А.
Уровень спектральной составляющей на частоте 1812 Гц (фиг.5) при установке заявляемой конструкции стал равен 61,5 дБ, а уровень шума автомобиля на четвертой передаче стал равен 82,9 дБ А.