Jak naprawić i zapobiegać drganiom układu napędowego

Problem: Drgania układu napędowego / wału napędowego. Nieprawidłowa geometria układu napędowego (niewłaściwy kąt silnika / zębatki).

Harmonia wału napędowego

Jim Clark, Hot Rod M.D. – Proces, który może być użyty do rozwiązania problemu zwanego unieważnieniem wału napędowego/uniwersalnego przegubu, często określanego jako dostosowanie kąta zębnika.

Proces ten może być użyty do wyeliminowania wibracji i przedwczesnego zużycia spowodowanego niewłaściwą orientacją i fazowaniem wału napędowego.

Warunek ten jest spowodowany tym, że każdy U-joint, który działa pod kątem tworzy wibracje. Powoduje on wibracje, ponieważ krzyżak U-joint obraca się wraz z wałem w ruchu okrężnym, jednocześnie poruszając się od przodu do tyłu. Ten ruch kołyszący tam i z powrotem powoduje przyspieszanie i zwalnianie krzyża w przegubie U-joint.

Jeśli mógłbyś zobaczyć to jako obracający się wokół tarczy zegara z krzyżem obracającym się w ruchu przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, pokazałby on przegub U-joint w pozycji poziomej (3 do 9 o’clock) jako poruszający się w ruchu okrężnym.

Gdy patrzy się od strony czołowej, ścieżka przyjęta przez panewki łożyska jest elipsą, obracającą się do przodu i do tyłu, jak również na swojej ścieżce wokół linii środkowej wału. Patrząc z boku, ścieżka pokonywana przez kielichy łożyskowe wyglądałaby jak skośna linia kołysząca się w przód i w tył, obracająca się wokół linii środkowej wału.

Jak ramię jarzma na godzinie 3 przesuwa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara w stronę godziny 12 i kieruje się do tyłu pojazdu, przyspiesza.

Ten decelerates as it continues counterclockwise towards 9 o’clock as it rocks forward again returning to center. Now again accelerates as it continues rotating counterclockwise from 9 o’clock to 6 o’clock and rocking towards the front of the vehicle.

Finally completing one rotation as it travels counterclockwise from 6 o’clock to 3 o’clock decelerating as it returns to center.

Ponieważ U-joint jest połączony z wałem napędowym i przyspiesza / zwalnia przez ten pełny obrót, wał napędowy przyspiesza i zwalnia podczas każdego obrotu. To powoduje powstanie tzw. momentu wzbudzającego.

Aby zniwelować ten moment wzbudzający, U-joint na drugim końcu wału musi obracać się pod równym, ale przeciwnym kątem w stosunku do U-jointa z przodu. Dzięki zastosowaniu przegubów typu U-joint parami i w fazie, a kąt pomiędzy wałem napędowym a wyposażeniem na obu końcach jest taki sam, cykle przyspieszania/zwalniania mają tendencję do wzajemnego znoszenia się.

Te kąty przegubów typu U-joint powinny zawsze wynosić co najmniej 1 stopień, aby uniknąć zużycia łożysk jarzmowych.

Załączony rysunek ilustruje, jak linie poprowadzone przez wałek przeniesienia napędu i wałek zębnika (A&C) są równoległe do siebie, choć nie leżą w tej samej płaszczyźnie.

Rysunek ten ilustruje związek, który należy ustalić pomiędzy trzema głównymi elementami linii napędowej.

Kąty działania przegubów typu U są ogólnie najczęstszą przyczyną drgań układu napędowego w pojazdach, które zostały przerobione. Podczas przeróbki podwozia lub montażu nowego wału napędowego w pojeździe należy przestrzegać podstawowych zasad dotyczących kątów działania przegubów równobieżnych.

Kąty działania przegubów równobieżnych na każdym końcu wału powinny zawsze wynosić co najmniej 1 stopień.
Jeśli chcesz osiągnąć skasowanie, kąty działania przegubów równobieżnych na każdym końcu wału napędowego powinny być zawsze równe (w granicach 1 stopnia), ale przeciwne do siebie.
Kąty działania przegubów równobieżnych nie powinny być większe niż 3 stopnie. Jeśli są, upewnij się, że nie przekraczają maksymalnych zalecanych kątów.
Aby ustawić układ napędowy, musisz ustalić kąty dla wałka wyjściowego skrzyni biegów, wałka zębnika tylnej osi i wału napędowego. Dobrym narzędziem do pomiaru tych kątów jest inklinometr. Mogą one być uzyskane dość niedrogo z lokalnego sklepu części lub dostawcy tool.
Pierwszy pomiar kąta wału wyjściowego transmisji. Powinien on być skierowany w dół do tyłu z pojazdu siedzącego na wysokości jazdy na równej powierzchni. Przynajmniej 1 stopień, a najlepiej nie więcej niż 3 stopnie w dół.

Możesz zmienić kąt skrzyni biegów, wkładając lub usuwając podkładki regulacyjne pod tylnym mocowaniem skrzyni biegów, jak pokazano na tym zdjęciu…

Następnym krokiem jest zmierzenie kąta wałka zębatego tylnej osi. Powinien on być skierowany do góry w kierunku przodu, gdy pojazd znajduje się na wysokości jazdy na równej powierzchni.

Przynajmniej 1 stopień, a najlepiej nie więcej niż 3 stopnie w górę. Można zmienić tylną koniec kąta wałka zębatego, wkładając lub usuwając podkładki w kształcie klina pod tylnymi mocowaniami sprężyn lub regulując długość wahaczy pozycjonowania tylnej części. Zobacz zdjęcie poniżej…

Ostatnio zmierzyć kąt wału napędowego, aby potwierdzić, że jest co najmniej 1 stopień w dół od kąta wału wyjściowego transmisji i co najmniej 1 stopień w górę od kąta wału zębatego tylnego końca. Osiągnięcie tych kątów względem siebie zniweluje drgania…

Sprawdzenie, czy masz to poprawnie:

Jeśli w normalnych warunkach pracy nie występują drgania, to kąty są prawidłowe.

Jeśli występują drgania przy przyspieszaniu, należy dodać więcej napięcia wstępnego w dół kąta zębnika. Jeśli występuje odwrotna sytuacja, wibracje mają tendencję do zmniejszenia lub zniknięcia pod przyspieszeniem, należy zmniejszyć obciążenie wstępne kąta w dół.

Jeśli wibracje stale wzrasta z prędkością wału napędowego (albo przyspieszając lub zwalniając), objaw jest przede wszystkim wynikiem niewyważenia wału napędowego lub bicie jarzma. Czasami ten problem bicie jarzmo może być poprawiona przez obracanie U-joint 180 stopni w tylnym końcu różnicowego jarzma.

Wibracje związane z wałem napędowym zazwyczaj występują w przybliżeniu prędkości silnika na wysokim biegu. Wibracje kół/osi występują zazwyczaj przy 1/3 prędkości obrotowej silnika lub prędkości obrotowej wału napędowego z powodu przełożenia mechanizmu różnicowego.

Free Press