Problemă: Vibrații ale trenului de rulare / arborelui de transmisie. Geometrie incorectă a transmisiei (unghi greșit al motorului / pinionului).
Harmonicile arborelui de transmisie
Jim Clark, Hot Rod M.D. – Procedeul care poate fi utilizat pentru a rezolva o afecțiune numită anulare a arborelui de transmisie/articulației universale, deseori menționată ca reglarea unghiului pinionului.
Acest proces poate fi folosit pentru a elimina vibrațiile și uzura prematură cauzate de orientarea și punerea în fază necorespunzătoare a arborelui de transmisie.
Această afecțiune este cauzată de faptul că fiecare articulație în U care funcționează la un unghi creează o vibrație. Creează acea vibrație deoarece crucea articulației în U se rotește împreună cu arborele într-o mișcare circulară în timp ce se deplasează și din față spre spate. Această mișcare de balansare înainte și înapoi pe măsură ce se rotește determină crucea din articulația în U să accelereze și să decelerați.
Dacă ați putea vedea acest lucru ca și cum s-ar roti în jurul cadranului unui ceas cu crucea care se rotește în sens invers acelor de ceasornic, ar arăta că articulația în U, atunci când se află în poziție orizontală (între orele 3 și 9), se deplasează într-o mișcare circulară.
În timp ce brațul jugului de la ora 3 se deplasează în sens invers acelor de ceasornic spre ora 12 și se înclină spre partea din spate a vehiculului, acesta accelerează.
Apoi încetinește pe măsură ce continuă în sens invers acelor de ceasornic spre ora 9, în timp ce se balansează din nou înainte revenind la centru. Acum din nou accelerează în timp ce continuă să se rotească în sens invers acelor de ceasornic de la ora 9 la ora 6 și se balansează spre partea din față a vehiculului.
În cele din urmă finalizează o rotație în timp ce se deplasează în sens invers acelor de ceasornic de la ora 6 la ora 3, încetinind în timp ce revine în centru.
Pentru că articulația în U este conectată la arborele de transmisie și accelerează/deccelerează prin această rotație completă, arborele de transmisie accelerează și încetinește în timpul fiecărei rotații. Acest lucru creează ceea ce se numește cuplu de excitație.
Pentru a anula acest cuplu de excitație, articulația în U de la celălalt capăt al arborelui trebuie să se rotească la un unghi egal, dar opus, în raport cu articulația în U din față. Prin utilizarea articulațiilor în U în perechi și în fază, iar unghiul dintre arborele de transmisie și echipamentul de la ambele capete este același, ciclurile de accelerare/decelerare tind să se anuleze reciproc.
Aceste unghiuri ale articulațiilor în U trebuie să fie întotdeauna de cel puțin 1 grad pentru a evita uzura rulmenților de jug.
Când construiți un șasiu și poziționați componentele transmisiei, trebuie să le orientați astfel încât unghiul dintre o linie trasată prin centrul transmisiei care iese prin arborele de ieșire (A) și o linie trasată prin centrul arborelui de transmisie (B) să fie egal, dar opus, unghiului dintre o linie trasată prin arborele pinion din diferențialul spate (C) și linia trasată prin centrul arborelui de transmisie (B).
Desenul alăturat ilustrează modul în care liniile trasate prin arborele de transmisie și arborele pinionului (A&C) sunt paralele între ele, deși nu în același plan.
Unghiurile de funcționare ale articulației în U sunt, în general, cea mai frecventă cauză a vibrațiilor transmisiei la vehiculele care au fost retușate. Atunci când se retușează un șasiu sau se instalează un arbore de transmisie nou într-un vehicul, există reguli de bază care se aplică unghiurilor de funcționare a articulației în U pe care trebuie să le respectați.
- Unghiurile de funcționare a articulațiilor în U la fiecare capăt al arborelui trebuie să fie întotdeauna de cel puțin 1 grad.
Dacă doriți să obțineți anularea acestor unghiuri de funcționare a articulațiilor în U la fiecare capăt al unui arbore de transmisie trebuie să fie întotdeauna egale (în limita a 1 grad), dar opuse unul față de celălalt.
Unghiurile de funcționare a articulațiilor în U nu trebuie să fie mai mari de 3 grade. Dacă sunt, asigurați-vă că nu depășesc unghiurile maxime recomandate. - Pentru a configura linia de transmisie trebuie să stabiliți unghiurile pentru arborele de ieșire al transmisiei, arborele pinionului din spate și arborele de transmisie. Un instrument bun pentru măsurarea acestor unghiuri este un inclinometru. Acestea pot fi obținute destul de ieftin de la un magazin local de piese de schimb sau de la un furnizor de scule.
- În primul rând, măsurați unghiul arborelui de ieșire al transmisiei. Acesta ar trebui să fie îndreptat în jos spre spate, cu vehiculul așezat la înălțimea de rulare pe o suprafață plană. Cel puțin 1 grad și în mod ideal nu mai mult de 3 grade în jos.
Puteți modifica unghiul transmisiei prin introducerea sau îndepărtarea unor șaibe sub suportul transmisiei spate, așa cum se arată în această fotografie…
Postul următor este de a măsura unghiul arborelui pinionului din spate. Acesta ar trebui să fie îndreptat în sus spre față, cu vehiculul așezat la înălțimea de rulare pe o suprafață plană.
Cel puțin 1 grad și, în mod ideal, nu mai mult de 3 grade în sus. Puteți modifica unghiul arborelui pinionului de la capătul din spate prin introducerea sau îndepărtarea unor șaibe în formă de pană sub suporturile arcurilor din spate sau prin ajustarea lungimii brațelor de control care poziționează capătul din spate. Vedeți fotografia de mai jos…
În cele din urmă, măsurați unghiul arborelui de transmisie pentru a confirma că este de cel puțin 1 grad în jos față de unghiul arborelui de ieșire al transmisiei și de cel puțin 1 grad în sus față de unghiul arborelui pinion al capătului spate. Realizarea acestor unghiuri în raport unul față de celălalt va anula vibrațiile…
Verificați dacă ați nimerit corect:
Dacă nu există vibrații în condiții normale de funcționare, atunci unghiurile sunt corecte.
Dacă există vibrații în condiții de accelerație, trebuie să adăugați mai multă pretensionare a unghiului pinionului în jos. Dacă se întâmplă contrariul, vibrațiile tind să scadă sau să dispară la accelerare, trebuie să reduceți pretensionarea unghiului descendent.
Dacă vibrațiile cresc constant odată cu viteza arborelui de transmisie (fie că se accelerează, fie că se deccelerează), simptomul este în primul rând rezultatul unui dezechilibru al arborelui de transmisie sau al unei ieșiri a jugului. Uneori, această problemă de rulare a jugului poate fi ameliorată prin rotirea articulației în U la 180 de grade în jugul diferențialului din spate.
Vibrațiile legate de arborele de transmisie apar de obicei aproximativ la turația motorului în treapta de viteză mare. Vibrațiile roților/axelor apar de obicei la 1/3 din turația motorului sau a arborelui de transmisie din cauza angrenajului diferențialului.