Для чего нужен карданный вал: ключевые функции, устройство и некоторые неисправности |

Для чего нужен карданный вал

Многих людей, особенно тех, кто не разбирается в механике, интересует, для чего предназначен карданный вал в транспортном средстве. Ответ довольно прост. С его помощью крутящий момент передается главным механизмам и узлам. Эта сила возникает при переключении КПП, и устремляется к ведущему мосту.

Вал редуктора часто помещается под определенным углом и постепенно изменяет положение. При производстве этих деталей используются стальные, цилиндрической формы трубы. Чаще они бывают бесшовными, но допускается и сварной тип.

Каждый карданный вал имеет несколько функциональных особенностей:

1. Вал.
2. Элементы для соединения и уплотнения.
3. Шарниры, чаще крестообразные.
4. Скользящая вилка и немного другого принципа действия аналогичный механизм на концах вала.

Карданная передача

Применение карданных валов в транспортном средстве позволяет совместно с шарнирами создать карданную передачу.

В зависимости от их конструкции различаются разные виды механизмов:

1. По количеству валов.
2. По количеству шарниров.
3. В зависимости от угловых скоростей.

Если во время сборки карданного вала происходит замена подвижных шарниров современными изделиями, которые сокращенно называются ШРУС. С их помощью удается достичь наилучших показателей карданной передачи. Эти изделия нередко используются в недорогих автомобилях.

Неисправности механизма

Так как мы поняли, что такое карданный вал в машине, следует рассмотреть и его основные поломки.

Каждый из механизмов имеет собственные ограничения. Обычно они касаются угла, который возникает во время передачи крутящего момента. В нормальных условиях он не должен превышать показателя в 200. Если же этот параметр начинает увеличиваться, то появляется существенная нагрузка, которая оказывает негативное влияние на крестовину.

Если во время использования автомобиля возникает нехарактерная вибрация во время смены передачи, то, скорее всего, водителю следует заехать в ближайшую СТО, для выполнения процедуры балансировки. В противном случае повышается риск износа отдельных деталей транспортного средства.

Исправный механизм карданного вала считается неотъемлемой частью безопасного передвижения в автомобиле. Потому рекомендуется как можно чаще посещать мастерские для диагностики и выявления неисправностей. В противном случае существует вероятность аварий.

Карданный вал: устройство, эксплуатация и ремонт

«Слушай, у тебя кардан стучит. Сдавай в ремонт, а то дело плохо кончится», — говорил главной героине фильма «Москва слезам не верит» ее любовник. О том, что такое карданный вал, зачем он нужен, какие неисправности для него характерны, и как их ремонтировать, – в нашей сегодняшней статье.

Карданный вал

Из истории кардана

Если помните, то машина, на которой ездили персонажи фильма, была ВАЗ 2103 – с задним приводом. Карданный вал, о котором говорит герой-любовник, это узел трансмиссии «тройки», который также устанавливался на автомобили с полным приводом. Для переднеприводных машин такой узел трансмиссии не нужен – крутящий момент от двигателя на переднюю ось передается через главную передачу и дифференциал, которые находятся в картере коробки передач.

Карданный вал в системе полного привода

Задне- и полноприводные автомобиль без карданного вала обойтись не могут: с его помощью крутящий момент от коробки передач или раздатки (для полноприводников) к редукторам переднего и заднего моста. Впервые принцип работы этого механизма описал итальянец Джироламо Кардано, по имени которого и был назван вал. В автомобилестроении кардан начали применять в конце 19-го века. К примеру, одним из пионеров в установке карданного вала на автомобиль стал основатель одноименной французской компании Луи Рено. На его машинах кардан зарекомендовал себя с самой лучшей стороны: благодаря внедрению в трансмиссию этого узла инженерам удалось решить важную проблему – без провалов передавать крутящий момент от КПП к заднему мосту во время движения по неровной дороге, обеспечивая, тем самым, плавность хода.

С тех пор карданный вал эволюционировал незначительно – механизм передачи крутящего момента остался прежним, а вот конструкция узла усовершенствовалась в зависимости от того, на какой конкретной модели автомобиля он устанавливался.

Из чего состоит и как работает карданный вал

В устройстве карданного вала принято различать пять основных компонентов:

Центральный вал. Представляет собой полую (для снижения массы узла) стальную трубу.

Крестовины с наконечниками. Это выполненные в форме креста шарниры, функция которых – следить за тем, чтобы все вращающиеся элементы трансмиссии работали под определенным переменным углом (от 0 до 20 градусов) для плавной передачи крутящего момента – в этом случае коэффициент полезного действия крестовин наивысший. Если угол вращения в процессе движения автомобиля превышает 20 градусов, крестовина начинает работать под большой нагрузкой, что влияет на сбалансированность карданного вала.

Устройство карданного вала

Вилка скользящая. Представляет собой узел, ответственный за соединение шлицевых концов промежуточного и карданного валов. Вместе со шлицами компенсирует изменение расстояния по высоте между промежуточным и карданным валом во время движения автомобиля по пересеченной местности.

Промежуточный подшипник. Выполняет функцию поддержки основного вала, обеспечивая ему свободное вращение по своей оси. В зависимости от количества секций карданного вала, бывает два, три, и более промежуточных подшипников.

Помимо этих, основных деталей, в состав карданного вала входят различные крепления, уплотнители и эластичная муфта, которая принимает на себя удары, возникающие при включении сцепления.

Различают односекционные и многосекционные карданные валы. Односекционные карданные валы применяются в конструкции трансмиссий задне- и полноприводных спортивных автомобилей, которым необходима максимально быстрая передача крутящего момента на ведущие колеса. Многосекционными карданными валами оснащают стандартные легковые и грузовые автомобили.

Плюсы и минусы кардана

Конструкция карданного вала обладает одним существенным преимуществом – он выдерживает огромные нагрузки, припадающие на трансмиссию автомобиля при движении по дорогам с качественным покрытием и пересеченной местности.

Недостаток у карданного вала тоже один – его большая масса, которая добавляет лишние килограммы в снаряженную массу автомобиля, что влияет на его динамические характеристики и расход топлива. Кроме того, установка карданного вала на автомобиль требует оборудования под его днищем специального туннеля, выпуклая сторона которого выдается в салон и приносит неудобства пассажирам заднего ряда. Вращающийся механизм карданного вала служит источником шумов и вибраций, которые в современных автомобилях практически свели на нет посредством установки высококачественных шумо- и виброизоляционных материалов.

Кардан поломался: как диагностировать и ремонтировать

Самый крепкий элемент карданного вала – собственно сам вал (валы), изготовленный из выдерживающей высокие нагрузки стали. Ориентировочный ресурс этой детали – 500 тысяч километров. Но и эта деталь может повредиться в процессе эксплуатации – например, погнуться при наезде автомобиля на какое-нибудь препятствие или выходе из строя (обрыве) его элементов (шарниров).

Правка карданного вала

Когда эта неприятность происходит, диагностировать поломку можно по увеличившейся вибрации, которая приходит из-под днища кузова в процессе езды. Некоторые умельцы говорят, что в таком случае карданный вал можно «вылечить», простучав его кувалдой и выровняв изгибы. Мы же рекомендуем заменить погнутый вал на новый. Так как некорректная правка геометрии карданного вала может привести к быстрому выходу из строя крестовин. При замене карданного вала важно правильно его отбалансировать, в противном случае неотбалансированый вал, производя вибрации, разрушит не только крестовины, но и другие детали трансмиссии. Балансировку карданного вала невозможно произвести самостоятельно – для этой операции потребуется специальное балансировочное оборудование, которые имеется в мастерских, занимающихся ремонтом карданных валов.

Более всего подвержены поломкам такие элементы карданного вала, как шарниры, крестовины, подшипники. Эти детали в процессе длительной эксплуатации изнашиваются и не могут выполнять своих функций. Ресурс работы шарниров в зависимости от типа привода и конструкции трансмиссии автомобиля составляет 60 – 70 тысяч километров, столько же выхаживают крестовины и подшипники. Впрочем, они могут износиться и раньше – это зависит от качества самих деталей, манеры езды водителя и условий, в которых эксплуатируется автомобиль.

Шарнир карданного вала

Диагностировать выход из строя шарниров, подшипников и крестовин можно по появившимся стукам, щелчкам при переключении передачи или начале движения, нехарактерным для нормальной работы карданной передачи шумам или вибрациям. Мы настоятельно рекомендуем не заниматься «лечением» этих изношенных деталей. Лучше всего будет заменить их на новые: стоят они сравнительно недорого, устанавливаются довольно легко. Замену шарниров, крестовин и подшипников можно сделать самостоятельно, обладая определенными навыками.

Если же вы таким навыками не обладаете, то правильно будет обратиться на СТО.

Еще одна характерная для карданной передачи поломка – потеря герметичности защитных чехлов шаровых шарниров. Когда чехол изнашивается, в нем появляется щель, через которую сочится трансмиссионная жидкость. Если эта жидкость вытечет полностью, шарниры перестанут смазываться и могут быстро износиться от повышенного трения.

Диагностировать эту неисправность можно, заглянув под днище стоящего автомобиля. Если вы заметите капли масла под карданом в местах, где находятся шаровые шарниры, значит, разорвался чехол. В этом случае советуем установить новые чехлы.

Чтобы продлить срок службы всех элементов карданного вала, рекомендуем придерживаться следующих нехитрых правил:

• плавно трогаться при начале движения;

• не допускать длительной пробуксовки колес в глубоких колеях;

• не разгоняться резко;

• воздержаться от езды по пересеченной местности.

Водитель, береги кардан смолоду!

Задний карданный вал

Карданный вал – это обязательный элемент полноприводной системы любого автомобиля. Он является частью трансмиссии и выполняет функцию передатчика вращения от КПП к редуктору на задний или передний мост. В полноприводных автомобилях или транспортных средствах с несколькими ведущими мостами передача имеет задний карданный вал, он сочленяется с самой последней ведущей колесной парой.

Составляющие карданной передачи

• передний и задний вал;
• промежуточные опоры, укомплектованные подшипником;
• шарнир с вилкой и крестовиной в количестве нескольких штук;
• шлицевые соединительные элементы;
• муфты с возможностью менять форму.

Крутящий момент должен передаваться под меняющимся углом, карданный вал оборудуется шарнирами и вилками, обеспечивающими передачу крутящего момента под углом. При движении транспортного средства меняется расстояние от заднего вала до КПП, потому конструкция оборудуется шлицевым соединением, компенсирующим это явление. Движение кузова вверх удлиняет передачу, движение вниз укорачивает. Шлицевое соединение позволяет сохранять постоянный показатель длины жестких элементов при изменении длины всей конструкции. Эластичная муфта в механизме нужна для амортизации ударов, приходящихся на данный узел.

Как диагностировать неисправность

Основным симптомом при возникновении неисправностей служит возникновение посторонних шумов, стуков и вибраций при движении автомобиля. Исправить ситуацию может замена неисправных элементов или всего узла, если в том есть необходимость.

Еще одна часто встречающаяся неисправность – утечка смазки из шаровых шарниров из-за нарушения целостности уплотнений крестовин. В таком случае необходимо провести замену крестовин.

Ремонт и замена заднего карданного вала в компании «КарданВалСервис»

Компания «КарданВалСервис» специализируется на изготовлении, ремонте и замене карданных валов и всех элементов передачи. Если узел вышел из строя и не подлежит ремонту, «КарданВалСервис» изготовит новую карданную передачу любой сложности, ничем не отличимую от оригинала.

В производстве используются собственные мощности, что позволяет удерживать цены на уровне оптовых. Все комплектующие закупаются только оригинального качества. Чтобы получить ответы на свои вопросы, заполняйте форму заявки на сайте или набирайте указанный номер телефона 8 (800) 250-95-70 .

Назад

Что такое кардан в автомобиле. Виды карданных передач

Карданная передача играет важную роль в работе всего автомобиля. С ее помощью передается вращательный момент между осями валов, которые располагаются друг к другу под прямым углом. Карданная передача передает вращательный момент при управлении рулем и в силовых передачах.

Данная передача способствует правильному соединению некоторых важных частей, как:

• Двигатель машины с коробкой передач;
• Соединяется раздаточная коробка с коробкой передач;
• Главная передача с коробкой передач;
• Агрегат распределяющий вращательный момент вместе с главной передачей;
• Колесный движитель с механическим устройством, дифференциалом.

Деталь имеет сложное строение, но нужно знать, что главной ее частью считается карданный шарнир. Именно по конструкции этого шарнира и различаются типы карданных передач: шарниры угловых скоростей с равными и неравными углами, упругий и жесткий полукарданный.

Последний разновидность карданной передачи не устанавливается в транспортных средствах, так как он не соответствует всем требованиям и нормам по надежности и безопасности работы автомобиля.

Карданная передача в автомобиле с шарниром угловых неравных скоростей

Такой тип крестовины, в разговоре просто называют карданная передача или же кардан автомобиля. Такой тип кардана устанавливается только в заднепроходных автомобилях или же в полноприводных транспортных средствах. Состоит она еще из вала, на который устанавливается карданный вал. В некоторых случаях используют промежуточную опору. На двух концах вала находятся соединительные устройства.

Кардан некоторых автомобилей может состоять не только из одного вала, но также и из двух. Особую роль во вращательном моменте играет именно длина этого вала. Если в схеме находится два вала, то первый называется промежуточный, а другой определяют как задний кардан.

Два вала соединяются промежуточной опорой, которая находится между ними и фиксирует их. После же промежуточная опора прикрепляется к самому кузову или просто раме машины. В результате работы длина вала может изменяться. В таких случаях длину одного вала изменяют и выполняют на нем шлицевое соединение.

Карданная автомобильная передача с шарнирами из равных угловых скоростей

Кардан автомобиля такого типа часто используется в переднеприводных автомобилях. Его используют, чтобы соединить дифференциал вместе с колесным движителем. Он имеет два одинаковых шарнира, которые соединены с валом, который передает вращательный момент. Близлежащий шарнир около вала называют внутренним, ну а шарнир с противоположной стороны определяют как внешний.

Передний кардан должен обеспечивать низкий уровень шума при работе с любым видом шарниров. Такой тип шарнира можно использовать и для автомобилей с задним приводом. Шарнир равных угловых скоростей можно называть просто ШРУС выглядит как обойма, которая находится в корпусе. В середине обоймы при работе движутся постоянно шарики.

Нарушение балансировки карданной передачи автомобиля

Многим автомобилистам приходится познакомься со многими проблемами во время эксплуатации своего автомобиля. Часто они сталкиваются с нарушением работы карданного вала. Данная проблема встречается очень часто и это проблема считается очень опасной, так как из-за нее может произойти авария.

Разбалансировка карданной передачи в автомобиле может привести к быстрому изнашиванию некоторых деталей. Кардан автомобиля нарушает свою работу по многим причинам. Основной причиной считаются вибрации, которые могут проявляться в двигателе во время работы автомобиля. Нарушение равновесия часто кроется в обычном заводском дефекте самого карданного вала. Он может быть испорчен в результате внешнего воздействия.

Последствия неправильной работы кардана

Карданная передача в автомобиле должна работать правильно. В результате возникновение дисбаланса могут возникнуть серьезные последствия. При нарушении баланса карданного вала увеличиваются нагрузки на разные детали главного агрегата машины. Это приводит к быстрому износу и в дальнейшем проведению ремонта.

Определить уровень баланса и его нарушение можно только на специализированных станциях, где профессионалы с помощью специального оборудования смогут провести техническое обслуживание любого автомобиля. Именно наличие специального оборудование дает возможность для определения баланса вала. Вначале балансировка проводится с шарнирами, а потом измеряются зазоры в местах с крестовинами.

При правильной сборке зазоры должны соответствовать определенным нормам и при этом не должно быть никаких погрешностей. Производители часто не уделяют внимание зазорам и поэтому они не отвечают нормам, что потом приводит к серьезным последствиям.

Если Вы почувствовали вибрацию двигателя во время езды, то следует сразу же обратиться к специалистам за помощью.

Поделитесь информацией с друзьями:

Для чего нужен кардан в автомобиле

Устройство

Карданный вал выполнен в виде одной/нескольких полых труб, связанных такими частями:

• Крестовина. Используется для связки полых труб кардана с допустимым углом изгиба 20 градусов одна относительно другой;
• Вилка-фланец. Предназначена для связи кардана с фланцем редуктора, имеет подвижное соединение через крестовину;
• Шлицевое подвижное соединение, служит для компенсации изменяющегося расстояния между редуктором в мосту и коробкой, в движении это расстояние постоянно изменяется;
• Подшипник подвесной. Прикрепляет середину кардана к корпусу машины, исключая биение вала о кузов при вращении. Их может быть несколько, в зависимости от количества секций;
• Сальники с обоймами. Служат для герметизации узлов кардана;

Разновидности карданов

Карданы бывают нескольких типов, в зависимости от их назначения. Различают следующие типы.

Асинхронные

Такое устройство используется в большинстве машин с задним приводом. Особенность конструкции – при движении получаются две неравных угловых скорости. Вторичный вал то отстает, то обгоняет основной. Происходит такой эффект за счет соединения крестовинами вилок под углом 90 градусов.

Чтобы компенсировать такое вращение, используются дополнительные шарниры для неравных скоростей, которые крепятся к концам вала. Такое соединение дает угол между валами кардана 20 градусов. Недостатком асинхронной конструкции стала недолговечность, ей нужно частое обслуживание и ремонты.

Синхронные

Чтобы решить проблему асинхронных валов, стали производить ШРУСы. Это специальные шарниры, обеспечивающие равные угловые скорости. Конструкция ШРУСов разнообразная. Например, Пежо и Рено используют трипоидные шарниры, в которых вращение передается через 3 ролика в форме сфер. Сферы скользят по пазам в вилке ведомого вала.

Синхронные валы работают под углами до 70 градусов. Их вибрация гораздо ниже, срок эксплуатации без ремонта повысился. Недостатком стало повреждение пыльников, при движении по бездорожью.

Гибкая/жесткая передачи

Такая передача в карданах применяется для компенсации крутых угловых поворотов, при небольшом изменении дистанции от моста до коробки. Упругая часть исполнена из резины или резиноткани. Изменение угла получается за счет растяжения/сжатия упругого элемента.

Полностью жесткий вал применяется крайне редко. По причине малой надежности и повышенной шумности в работе. Такая конструкция может использоваться для компенсации монтажных дефектов.

Проверка кардана

Признаки неполадок такого вала – появление шума и сильной вибрации. Вторичным признаком являются стуки при смене передач и масляные потеки у фланца коробки. Чтобы проверить состояние детали, нужен доступ под машину – яма, подъемник и прочее. Вдобавок, запаситесь хорошим фонарем или переноской. Спустившись под автомобиль проверяют:

1. Крепления фланцев. Степень затяжки болтов и наличие необходимых шайб/гроверов. Отпущенные крепления – причина вибрации;
2. Состояние эластичного элемента. Нарушенная целостность, различные повреждения снижают компенсацию элементов вала, вызывая стуки и вибрацию. Медленно прокручивают кардан против и по направлению движения стрелки часов – при этом люфт выдает неисправность;
3. Проверка зазоров между валом и вилкой. Их появление происходит в процессе износа элементов. Необходимо покрутить кардан с муфтой. При появлении биений меняют скользящую вилку.
4. Состояние шарниров. Вставив прочную отвертку в проушину вилки нужно покачать вал. Наличие люфтов означает износ подшипников крестовин. Наша статья — замена крестовины на карданном валу подскажет вам, как выполнить эту работу самостоятельно;
5. Подшипник подвесной. Покачав вал, вы обнаружите биение, если оно есть. При этом подшипник нужно заменить;
6. Если валы были повреждены, погнуты, имеют вмятины, тогда кроме ремонта требуется балансировка. Выполняется она на специальном станке/стенде с установкой балансировочных пластин/грузиков. Самостоятельная балансировка не гарантирует устранения вибраций;

Итог

Карданное соединение требует внимания при каждом ТО автомобиля. Своевременная его смазка и проверка повышают срок эксплуатации и помогают избежать проблем, вызванных его поломкой или обрывом. Заклинивание или обрыв в первую очередь губит коробку машины, что выливается дорогим ремонтом.

Система Paralever и кардан – технологии в деталях

Система Paralever, которая сочетает в себе задачи задней подвески и силовой передачи, в значительной степени устраняет силы, вызванные приводом карданного вала, которые приводят к жесткости подвески во время ускорения. Восходящий момент (известный как эффект «резиновой коровы») компенсируется, в то время как для обычного качающегося рычага потребовалаь бы длина более 1,4 м. В реальности эта система представляет собой силовую стойку параллелограммного типа между шестерней задней оси и рамой

С помощью Paralever на противоточном двойном двигателе и в поколении K стойка соединена через шарнир над поворотным рычагом. Одним из преимуществ этой конструкции является значительно более высокий дорожный просвет в области заднего колеса.

Корпус редуктора заднего колеса, выполненный из легкого сплава, соединен с помощью шарнирного рычага с Paralever с одним рычагом, также отлитым из легкого сплава. Этот поворотный рычаг удерживает карданный вал. Дополнительный универсальный карданный шарнир в точке поворота этой линии передает мощность на передачу заднего колеса, корпус которой поддерживается на раме через направляющий рычаг. Карданный вал также соединен с выходным валом редуктора через универсальный шарнир.

Кинематика Paralever спроектирована таким образом, чтобы не было изменений длины. Это означает, что не требуется сдвиг. Для большего комфорта демпфер крутильных колебаний встроен в карданный вал. В точке поворота на раме – как на раме из легкого сплава в моделях серии К, так и на стальном шасси противоточных двойных двигателей, поворотный рычаг Paralever держится на не требующих обслуживания и регулируемых конических роликовых подшипниках. В зависимости от типа мотоцикла коническое зубчатое колесо на задней оси передает крутящий момент привода соответствующим образом. Большее коническое зубчатое колесо, известное как коронное колесо, находится в рифленом шарикоподшипнике внутри и снаружи в сердцевине рулона. Вся трансмиссия поддерживается рамой через центральную подвеску, установленную на рычаге Paralever. Трансмиссия не требует технического обслуживания на всех мотоциклах BMW, противоточных двойных двигателях и четырехцилиндровых двигателях моделей серии K. Предписанная замена масла выполняется только в рамках проверок.

Вместе с оптимизированной по весу конструкцией поворотного рычага и 50-миллиметровым отверстием большого диаметра в осевой трубе корпуса привода это приводит к значительному уменьшению количества несжимаемых масс на заднем колесе. Поэтому шасси реагирует на неровности быстро и точно. Отверстие в осевой трубе также обеспечивает эффективный отвод тепла из корпуса задней оси.

Подвесной подшипник карданного вала

Для чего нужен подвесной подшипник карданного вала

Чтобы многозвенная карданная передача грузового автомобиля полноценно работала, необходим подвесной подшипник карданного вала. Он выполняет функцию по фиксации промежуточных элементов кардана, в то же время обеспечивая их свободное вращение. Подшипник состоит из металлической обоймы, в которой закреплена резиновая подушка с шариковым подшипником, в нее и вставляется вал. Подшипник закрыт грязезащитными шайбами и наполнен смазкой для долговечности.

Срок службы подвесного подшипника карданного вала большой, что обусловлено его конструктивными особенностями и материалами изготовления. И все же при чрезмерных нагрузках и неправильной эксплуатации автомобиля он может быстро выйти из строя.

Можно отметить основные эксплуатационные качества подвесного подшипника карданного вала.

1. Он надежно защищен от агрессивных сред и отличается устойчивостью к вибрациям.
2. Благодаря данному элементу карданной передачи обеспечивается бесшумная работа вала.
3. Подшипник прост в монтаже и обслуживании.

Чтобы эта деталь карданной передачи работала максимально долго и надежно, важно использовать качественную смазку. Она снижает трение движущихся частей и отвечает за уменьшение шума. Также у подвесного подшипника имеется резиновый элемент, который может частично или полностью износиться. В таких случаях выполняется полная замена резиновой подушки подвесного подшипника кардана.

Когда выполняется ремонт или замена подвесного подшипника, необходимо осуществить демонтаж кардана с автомобиля. Поэтому данную работу лучше доверить профессиональным мастерам в автосервисе. Вы можете обратиться за помощью в компанию «Механика», в которой навесной подшипник карданного вала предлагается по минимальной цене. При этом наши мастера оперативно выполнят замену данного элемента карданной передачи, гарантируя высокое качество новой детали и самой работы.

Когда необходимо заменить подвесной подшипник карданного вала

Существует несколько явных признаков, указывающих на неисправность подшипника кардана.

1. Хорошо ощутимая вибрация при движении машины.
2. Скрежет, гул или другие подобные шумы, доносящиеся из области расположения карданного вала.

Данные признаки могли появиться по разным причинам. Например, в связи с постепенным разрушением удерживающей подшипник резиновой подушки. Также на подшипник негативно влияют сильный мороз или жара. К появлению неисправностей может привести попадание на эту деталь грязи и пыли или высокие нагрузки. Если монтаж подшипника выполнялся непрофессионалом, установка могла быть выполнена неправильно, что и привело к поломке данного элемента.

В автосервисе «Механика» будет проведена диагностика карданной передачи, благодаря которой станет понятна причина появления неисправностей и будет ясно, что необходимо предпринять для их устранения. Иногда достаточно купить новый подшипник карданного вала и произвести замену этой детали. Часто, помимо подшипника, замене подлежат еще и крестовины. Все эти детали можно заказать по низкой цене в интернет-магазине mehanika.shop. Здесь представлен широкий выбор комплектующих для ремонта различных автомобилей. Это оригинальные детали, на которые дается долгосрочная гарантия. Вы также можете воспользоваться услугами нашего автосервиса по замене подшипника и других элементов карданной передачи.

Блог

AAMCO Bay Area | Признаки неисправности или выхода из строя приводного вала

Приводной вал представляет собой стержневой компонент, который передает крутящий момент от двигателя вашего автомобиля на колеса. По сути, это вал, который приводит в движение ваш автомобиль. Карданный вал передает крутящий момент под разными углами между компонентами трансмиссии. Важно, чтобы вал в сборе был гибким, потому что оси трансмиссии колеблются вверх и вниз и перемещаются в поперечном направлении при торможении и ускорении. Узел карданного вала состоит из: карданный вал, карданные шарниры, шлицы скольжения и коромысла.

КАК РАБОТАЕТ ПРИВОДНОЙ ВАЛ?

Важно отметить, что у переднеприводных автомобилей нет приводных валов. Трансмиссия и мост объединены в единый блок, называемый трансмиссией. Однако в полноприводных и заднеприводных автомобилях трансмиссия и ось являются отдельными блоками. Отсюда и карданный вал, который передает вращательное движение трансмиссии на ось.

Этот компонент имеет трубчатую конструкцию и обычно изготавливается из алюминия, стали или углеродного волокна, что обеспечивает его прочность и легкий вес.

НЕКОТОРЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ ПРИВОДНОГО ВАЛА

Важно отметить, что приводной вал сам по себе выходит из строя редко. Однако из-за чрезмерного напряжения и коррозии на нем в конечном итоге появятся признаки отказа.

1. СИЛЬНАЯ ВИБРАЦИЯ И ДЕРЖАНИЕ

Вибрация и вздрагивание — наиболее частые признаки неисправности карданного вала. Если втулки или карданный шарнир изнашиваются, может возникнуть чрезмерная вибрация карданного вала.Это также может быть результатом неправильного крепления приводного вала или разбалансировки агрегата. Чрезмерно вибрирующий карданный вал также может вызвать износ других компонентов трансмиссии.

2. НЕОБЫЧНЫЕ ШУМЫ

Необычный шум — еще один показатель износа приводного вала. Если подшипники и втулки, поддерживающие карданный вал и карданные шарниры, выходят из строя или изнашиваются, они влияют на способность приводного вала нормально вращаться.Когда это произойдет, вы услышите царапающие, скрипящие, лязгающие и дребезжащие звуки. Если вы слышите какой-либо из этих шумов, крайне важно записаться на прием к нашим техническим специалистам в AAMCO Bay Area.

3. ДРОЖКА ВО ВРЕМЯ УСКОРЕНИЯ

Вы испытываете сильную дрожь при ускорении с низкой скорости или из положения остановки? Это еще один ключевой признак неисправности компонентов карданного вала. Причиной этого может быть изношенный центральный подшипник или ослабленный карданный шарнир.Вы также можете услышать странные звуки, когда ваш автомобиль вздрагивает. Важно, чтобы наши специалисты в AAMCO Bay Area проверили это как можно скорее.

4. ПРОБЛЕМЫ ТОЧКИ

Если вы испытываете проблемы при поворотах, высока вероятность того, что ваш карданный вал изношен. Поврежденный приводной вал не позволяет колесам вращаться должным образом, что ограничивает ваш контроль над автомобилем. Это проблема безопасности, и ее необходимо срочно проверить в AAMCO Bay Area.

Чтобы ваш карданный вал всегда был в хорошем рабочем состоянии, вы должны хорошо смазывать его. Отсутствие смазки может вызвать повреждение карданного вала и его компонентов. Часто используемые карданные валы следует проверять регулярно, так как они могут преждевременно изнашиваться из-за чрезмерного движения.

ПОЛУЧИТЕ ЛУЧШЕЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОРЕМОНТА И ПРИВОДНОГО ВАЛА В AAMCO BAY AREA

Приводные валы являются основным компонентом трансмиссии вашего автомобиля. Любые проблемы с ними значительно ухудшают управляемость и характеристики вашего автомобиля.

Своевременное решение проблем с карданным валом имеет решающее значение. Если вы заметили какой-либо из упомянутых признаков или вам нужны услуги по ремонту карданного вала и другие услуги по ремонту автомобилей, обязательно назначьте встречу в AAMCO Bay Area, чтобы ваш автомобиль осмотрел профессиональные специалисты.

Вопросы о приводном валу

фото

---

Почему мне нужно заменять приводной вал?

Ваш приводной вал может нуждаться в замене из-за износа или из-за модификации подвески вашего автомобиля.Когда автомобиль поднимается, расстояние между раздаточной коробкой и осями увеличивается. При таком увеличении расстояния попытка использовать стандартный приводной вал может привести к отсоединению приводного вала при изгибе или возникновению новой вибрации трансмиссии. Если у вас возникла проблема с вибрацией, см. Ответ на вопрос о двойном кардане ниже.

---

Как измерить длину приводного вала?

Измерение критически важно. Слишком длинный — может сломать раздаточную коробку, слишком короткий — может развалиться.Посетите нашу страницу о том, как измерить приводной вал, чтобы узнать обо всех важных деталях.

---

Как определить карданный шарнир какой серии мне нужен?

1310, 1350, 1410

---

Нужен ли мне карданный вал с двойным карданом или карданный вал стандартного типа?

В двойных карданных валах используется несколько карданных шарниров с центральным шаром для устранения вибраций, вызванных увеличением угла трансмиссии. Вибрация трансмиссии может возникать по нескольким причинам.Когда автомобиль поднимается, углы приводных валов становятся больше. Из-за того, что карданный вал с карданным шарниром работает, вибрация исходит от карданного шарнира, который пытается выполнять свою работу. Хотя с такой вибрацией можно жить, ваша раздаточная коробка не обрадуется. В конце концов, уплотнения выйдут из строя, и, если вы вовремя поймаете утечку, ее можно будет устранить, но раздаточная коробка, в которой заканчивается жидкость, долго не будет счастливой раздаточной коробкой. В конце концов, дешевле установить правильные компоненты, чем разбираться с неисправными.

Если вы заказываете двойной карданный вал, необходимо также модернизировать вилку раздаточной коробки. Лучший и самый экономичный способ сделать это — использовать комплект Slip Yoke Eliminator. Имейте в виду, что этот комплект укорачивает главный вал в раздаточной коробке, чтобы уменьшить угол наклона трансмиссии. После установки комплекта SYE необходимо выполнить измерение приводного вала!

---

Необходимо ли при установке нового приводного вала заменять ремни и болты приводного вала?

Правильный ответ — да, стоит. Это крошечные маленькие компоненты, которые удерживают ваш приводной вал на месте и во многих отношениях выдерживают злоупотребление крутящим моментом, мощностью и надеждой. Если они слабые, увеличивается риск расшатывания приводного вала под нагрузкой. Вы же не хотите, чтобы приводной вал колотился под вашим автомобилем при 2000 об / мин, это ужасный шум и ощущение. Всего за несколько долларов вы можете добавить спокойствия, заменив их.

---

Карданные валы

Карданные валы

Spicer предлагают самый широкий диапазон угловых значений и значений крутящего момента — от 700 до 7000 Нм — для повышения производительности и эффективности самых больших и маленьких автомобилей в мире.Благодаря одно-, двух- или трехкомпонентной конфигурации, соединениям, концевым соединениям, материалам и вариантам сварки каждый карданный вал можно легко настроить в соответствии с конкретными требованиями к упаковке и конструктивными проблемами. Карданные валы Spicer, обеспечивающие больший крутящий момент в компактном корпусе, точно спроектированы для уменьшения веса трансмиссии и тщательно сбалансированы для более плавной и бесшумной езды.

Варианты стыков

• Одиночный кардан — стопорное кольцо для упрощения обслуживания
• Двойной кардан — Идеально для бездорожья
• По центру и по центру — Максимальная эффективность, на 3 процента легче, чем у конкурирующих продуктов
• Эластичная муфта — Для использования с осями жесткой балки для поглощения ударов и ударных нагрузок в заднеприводных и спортивных приложениях
• Фиксированная постоянная скорость — Доступны стили с двойным смещением, штатив или rzeppa
• Погружение с постоянной скоростью — Доступна установка с поперечной канавкой и прямой шестерней

Варианты трубок

Варианты с несколькими трубками для карданных валов, доступные из стали или алюминия, помогают повысить безопасность автомобиля, повысить ударопрочность и прочность.

Зубчатое врезание

• Более длинная зона скольжения с меньшим усилием скольжения
• Обеспечивает более длительное разрушение карданного вала
• Доступен с любым типом универсального шарнира или из любого материала

Обжимной

• Уменьшенный диаметр поворота
• Компактная упаковка
• Оптимальная критическая скорость
• Легкий доступ к крепежным деталям
• Снижает сложность

Dana предлагает широкий выбор концевых фитингов для карданных валов с износостойкими покрытиями, обеспечивающими максимальную долговечность.

• Хомут
• Хомут с фланцем
• Торцевая вилка
• Вал вилки
• Хомут скольжения

• Сварка трением — Уменьшает биение карданного вала на алюминиевых или стальных трубах
• Дуговая сварка с магнитным импеллером — Позволяет снизить начальный дисбаланс карданного вала для улучшения ходовых качеств
• Сварка металла в инертном газе — Надежный, проверенный метод сварки алюминия и стали

Обзор вопросов балансировки карданного вала_JP Balancing Machines

Что такое карданный вал?

Карданный вал является важной частью автомобильной трансмиссии.Его роль заключается в том, чтобы работать с коробкой передач и ведущим мостом, чтобы передавать мощность двигателя на колеса автомобиля, чтобы автомобиль создавал движущую силу. Для карданного вала, который в автомобиле с передним приводом и задним приводом, он передает вращение трансмиссии на главный замедлитель.

Приводной вал может состоять из нескольких частей, таких как приводной вал из двух частей, приводной вал из трех частей, а шарниры могут быть соединены универсальным шарниром.

Зачем карданному валу нужна динамическая балансировка?

Карданный вал — это вал, который может передавать мощность в блок трансмиссии карданного вала. Это быстро вращающийся корпус с небольшим количеством опор, поэтому его динамический баланс был очень важен. Обычно перед отгрузкой с завода приводной вал должен выполнять измерения динамической балансировки.

Проблемы с балансировкой

Когда автомобиль находится под большой нагрузкой, особенно при движении по ухабам со случайным стуком, следует обратить внимание на то, чтобы проверить, находится ли балансирный вал средней и задней оси смещенным и не задевает ли трансмиссионный вал. Если во время движения шум увеличивается с увеличением скорости автомобиля и сопровождается дрожанием, это обычно вызвано потерей балансировки карданного вала.Эта вибрация наиболее заметна в кабине водителя. Величина дисбаланса приводного вала должна быть менее 100 г · см.

Серьезный отказ динамической балансировки приводного вала может привести к повреждению связанных компонентов. Наиболее частыми из них являются трещина в картере сцепления и усталостное повреждение промежуточной резиновой опоры.

Решение:

Плотно набить передние колеса ковриком, а также приподнять средний и задний ведущий мост с одной стороны автомобиля; Запустите двигатель и включите высшую передачу, а затем понаблюдайте за колебаниями приводного вала.Если регулировочная шайба явно увеличивается при уменьшении скорости вращения, это означает, что приводной вал изогнут или фланец перекос.

Изгиб приводного вала — это все изгибы трубы вала, и большинство из них были вызваны перегрузкой автомобиля. Из-за перегрузки и перетягивания угля происходит много отказов приводного вала угольного грузовика из-за изгиба и поломки.

Например, у некоторых грузовиков с прицепом, перевозящих более 60 тонн угля, приводной вал серьезно поврежден из-за перегрузки и перегрузки.Хотя они усилили прочность средней опоры и фланца вилки, отказ от поломки все же происходит.

Во-первых, замените компоненты приводного вала. Во-вторых, рихтовку. В-третьих, после правки следует провести измерение баланса. И величина дисбаланса должна соответствовать нормативным требованиям.

Также следует детально изучить техническое состояние вилки кардана и подвески карданного вала. Если установка не соответствует требованиям и вызывает повреждение поперечного вала и ролика и, в конечном итоге, приводит к расшатыванию и вибрации приводного вала, карданный вал также выйдет из равновесия.

После измерения динамической балансировки приводного вала обработайте выпуклые паяные соединения в балансировочном грузе, а затем приварите его к ведущему валу методом выпуклой сварки.

Наконец

JP Balancer предлагает полностью балансировочное решение для карданного вала, включая балансировочный станок с жесткими и мягкими подшипниками, который подходит для цельного, двух- и трехкомпонентного приводного вала. Независимо от того, являетесь ли вы производителем или специалистом по ремонту приводных валов, вы можете найти здесь подходящий станок для балансировки приводных валов для себя.

Карданный вал: Ахиллесова пята Cayenne

Карданный вал: Ахиллесова пята Cayenne

Если вы владелец или потенциальный владелец Porsche Cayenne, возможно, вы слышали о проблемах с карданным валом. ( Карданный вал, также называемый хвостовым валом, карданным валом или приводным валом, — это вал, передающий привод от трансмиссии к заднему дифференциалу. ) Карданный вал имеет две точки износа:

• Подшипник центральной опоры
• Гибкая муфта на одном конце вала

Карданный вал, как и опоры двигателя и втулки подвески, изнашивается, и время от времени требует внимания.

Почему не работает?

Существует множество предсказуемых причин того, что карданный вал со временем изнашивается и нуждается в замене, например: вес транспортного средства, рабочие характеристики, ширина шин и стиль вождения создают нагрузку на трансмиссию и ее компоненты, CV и втулки.

Со временем эти факторы складываются, и требуется техническое обслуживание.

Что рекомендуется?

Как упоминалось ранее, двумя точками износа являются центральный опорный подшипник и передняя резиновая муфта.Со временем и со многими Cayenne мы обнаружили, что замена этих деталей по отдельности не является экономически целесообразным вариантом.

Разборка карданного вала для замены центрального опорного подшипника занимает много времени и, следовательно, дорого. Пока идет замена центрального опорного подшипника, велика вероятность того, что опорная втулка также подходит к концу срока службы, а это значит, что ее также потребуется заменить. Разборка вала для установки нового центрального опорного подшипника означает, что вам также нужно будет учесть стоимость повторной балансировки вала.

По этим причинам мы рекомендуем просто заменить карданный вал на новую деталь качества OEM.

Есть ли предупреждающие знаки?

Если вы слышите стук или лязг из туннеля трансмиссии, скорее всего, карданный вал вашего автомобиля нуждается в некоторой TLC.

Если вы слышите шумы при трогании с места и остановке, которые уменьшаются при движении на устойчиво низких оборотах, или если вы слышите шумы при ускорении или замедлении и, возможно, короткую паузу в подаче мощности, позвоните нам по телефону (02) 9905 1455 и договоритесь сдать Cayenne для проверки до того, как произойдет серьезное повреждение.

---

Приводной вал и универсальные шарниры

DriveTrain

Описание

Приводной вал и универсальные шарниры (карданные шарниры) соединяют трансмиссию с задним ведущим мостом на большинстве автомобилей с задним приводом. Многие полноприводные автомобили также используют приводные валы и универсальные шарниры, причем один приводной вал находится между раздаточной коробкой и задним ведущим мостом, а второй ведущий вал — между раздаточной коробкой и передним ведущим мостом.Приводной вал иногда называют карданным валом.

Назначение

Приводной вал и карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента двигателя на ведущие оси. Универсальные шарниры позволяют приводному валу перемещаться вверх и вниз, чтобы учесть ход подвески. Некоторые приводные валы также имеют скользящую муфту, которая позволяет приводному валу незначительно изменять длину при изменении высоты подвески транспортного средства.

Советы / предложения по обслуживанию

Интервалы технического обслуживания приводного вала и карданных шарниров см. В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.Многие автомобили имеют карданные шарниры, смазанные на весь срок службы на заводе и не требующие периодической смазки. Даже если карданные шарниры не подлежат смазке, их следует, по крайней мере, проверять при каждой замене масла. Кроме того, внедорожники и пикапы часто имеют масленки на шарнирах карданного вала. Попросите их смазать при доставке автомобиля на обслуживание. Сменные карданные шарниры часто поставляются со смазочными фитингами, поэтому, если карданные шарниры заменяются на вашем автомобиле, убедитесь, что они смазаны при каждой замене масла.

Симптомы неисправного карданного шарнира включают повторяющийся скрипящий звук при ускорении после остановки, сильный лязг при переключении с привода на задний ход или наоборот, или ощущение дрожи при ускорении или движении. Если на вашем автомобиле проявляются какие-либо из этих симптомов, как можно скорее обратитесь к квалифицированному специалисту для проверки. Игнорирование предупреждающих знаков неисправного карданного шарнира может привести к отделению приводного вала от автомобиля, что сделает ремонт более дорогим и, возможно, повредит автомобиль.

Теоретический и экспериментальный анализ неуравновешенного и растрескавшегося карданного вала в окрестности критической скорости

Ключевые слова: карданный вал , трещина, муфта Гука, поперечно-крутильные колебания, нелинейность, ротор-комплект 4, переходная жесткость.

1. Введение

Система карданного шарнира, как один из важнейших компонентов механических компонентов, часто используется во вращающемся механическом оборудовании, например, в автомобильной промышленности. Универсальный шарнир или шарнир Гука используется для передачи мощности, когда входной вал смещен с выходным валом; это один из основных компонентов системы передачи.На характеристики универсальной системы передачи часто может влиять наличие неисправностей, и это необходимо учитывать в процессе проектирования. Несоосность муфты после дисбаланса является наиболее частой неисправностью вращающихся машин [1]. Были проведены различные исследования для изучения динамической устойчивости вала, соединенного посредством шарнира. Однако в случае вращающихся валов, связанных с шарниром, параметрическая нестабильность в системе вращающихся валов может быть результатом асимметричного вала, анизотропного подшипника, треснувшего вала, примененного периодического изменения соотношения скоростей и углового смещения [2].Установившийся отклик, резонанс и динамическая неустойчивость были исследованы во вращающемся валу Тимошенко с жестким несимметричным диском, подверженным периодической осевой силе как параметрически возбуждаемой системе с использованием метода конечных элементов [3]. Было обнаружено, что динамическая неустойчивость системы и флуктуирующая часть осевой силы вызывают области динамической неустойчивости с увеличением амплитуды флуктуации. Ранее в [4] сообщалось, что наличие этой нестабильности может вызывать заметный шум, сильные механические сотрясения и преждевременные усталостные отказы валов, зубьев шестерен и т. Д.Сехар и Прабху [5] исследовали влияние перекоса упругой муфты на колебания системы подшипников ротора. Была проанализирована линейная система, и было получено решение, предполагая, что результирующая вибрационная характеристика состоит из 1 × и 2 × компонентов. Используя этот подход, было продемонстрировано, что расположение муфты относительно формы изгибной моды оказывает сильное влияние на колебания.

Кроме того, аналогичная задача исследовалась в линейных и нелинейных условиях [6].Результаты показали, что возникающие параметрические нестабильности зависят от частоты вращения первичного вала и угла шарнира Гука. Существование параметрического резонанса, квазипериодических и хаотических движений было показано в рамках нелинейного основного уравнения. Модель для анализа частичной вибрации двухвальной системы гребного винта с трещинами, соединенной с шарниром Гука, обсуждалась в [7].

Модель построена на основе уравнений динамики транспортного средства и теории вибрации. Результирующая управляющая система уравнений была численно решена и исследована с помощью нестационарной обработки сигналов, основанной на методах вейвлет-преобразования.Несколько недавних исследований с основными предположениями были сделаны в отношении движений ротора и показали некоторые надежды в отношении движений ротора, чтобы гарантировать, что результаты будут коррелированы с ожидаемой формой [8-10]. Из литературы ясно, что взаимосвязь между муфтой вала и вибрацией оборудования до сих пор полностью не изучена. Основы реалистичной модели соединенных между собой валов через шарнир лучше всего можно найти, обратившись к нескольким сложным математическим моделям, включающим ротородинамические элементы, присутствующие в реальных роторных системах.Основываясь на этой концепции, настоящее исследование направлено на изучение влияния неисправностей на характеристики карданного шарнира трансмиссии и их последствий путем расширения предыдущих исследований, представленных в [9, 10] для несбалансированной и треснувшей двухроторной системы. Анализ проводится теоретически и экспериментально на сложной нелинейной ротородинамической модели, подверженной эффектам совместной связи Гука, для исследования результирующих движений системы и характеристик передачи. Таким образом, данная работа имеет следующую структуру.В разделе 1 кратко изложены результаты исследований, проделанных к настоящему времени по различным методам моделирования, поведению системы и сбоям. В разделе 2 представлена ​​модель связанных двух роторов и разработан параметр возмущения во время передачи крутящего момента с использованием шарнира Гука. Модель обогащена рассмотрением влияния трещины на входной вал и передачи движения на второй вал под действием скорости и трещины в разделе 3. Управляемое уравнение системы устанавливается в разделе 4.В Разделе 5 анализируется моделирование предлагаемой модели характеристик передачи для таких неисправностей, как дисбаланс, связанный с шарниром Гука и трещина дыхания. Модель проверена экспериментально на модифицированном роторном комплекте 4 Лабораторная ротородинамическая система Bently Nevada в Разделе 6, после чего следуют выводы в Разделе 7.

2. Математическая модель исследования

Моделирование двухроторных систем предполагает принятие «упругого тела», которое может включать как вращение, так и отклонение; таким образом, динамические свойства более сложные.Этот раздел посвящен созданию базовой математической модели спаренного двухроторного двигателя, которая может быть использована для изучения вибрационного отклика несбалансированных и треснувших роторных систем. Модель основана на простом подходе Джеффкотта, направленном на интуитивную и прямую интерпретацию отношений возбуждения и отклика системы. На рис. 1 (а) представлена ​​смоделированная двухроторная система. Его основные элементы — первичный и вторичный валы, подшипники и муфта Гука. Рассматриваемая двухроторная система включает два симметричных упругих вала, на каждом из которых находится массивный жесткий диск; которые характеризуются кинетической энергией системы.Два диска имеют массу M1 и M2. и несут эксцентричные неуравновешенные глыбы масс, mu1 и mu2 соответственно.

Были сделаны следующие допущения и соображения: 1) Два вала являются гибкими для обеспечения поперечной и крутильной вибрации. 2) Не учитываются гироскопические эффекты, связанные с вращением дисков. 3) Жесткость валов на изгиб считается относительно небольшой по сравнению с жесткостью подшипников. 4) Рассмотрены эффекты линейного вязкого демпфирования подшипников.5) Гироскопические эффекты из-за вращающихся дисков незначительны. 6) Предполагаются самоустанавливающиеся подшипники, чтобы гарантировать, что подшипник принимает форму изгибного режима валов на опорах. 7) Мощность, затрачиваемая на преодоление крутильных колебаний, равна нулю, а демпфирующая сила не зависит от реакций в суставе Гука. Это предположение предусматривает включение диссипативной функции Рэлея в уравнение Лагранжа. Следовательно, д.о.ф. системы сосредоточены в центрах инерций, а их суммарные смещения таковы: момент инерции массы двигателя JM1, который испытывает вращение упругого тела θ1 только выходной инерции редуктора Jgb.JM2 — чистый момент инерции масс-диска M2, передаваемый через шарнир Гука, который претерпевает вращение упругого тела θ2, и угол пересечения осей первичного и вторичного валов β. Муфты Гука были смоделированы с применением кинематики универсальных шарниров. Валы нагружены только при боковом прогибе и кручении, сбалансированы в поперечном направлении, и величина достаточной поперечной жесткости гораздо более значительна, чем жесткость на кручение. Наконец, передача вибрации от мотор-редуктора на входной вал пренебрежимо мала по сравнению с крутильными колебаниями системы входного вала.

Рис. 1. а) Эскиз карданного вала с трещиной, б) сборка в деформированном состоянии

а)

б)

Рис. 2. а) Деформированная конфигурация вала 1 и диска 1, б) деформированная конфигурация вала 2 и диска 2

а)

б)

2.1. Функция возмущения между входом и выходом вала

Хорошо известно, что в автомобильной сборке разница между входным θ1 и выходным θ2 движениями карданного вала сохраняется небольшой, чтобы уменьшить вибрацию в муфте [11].Это достигается за счет снижения β до низкого значения, обычно ниже 6 °. Пусть чистое смещение JM2 выражается как:

где μ — параметр малого возмущения, зависящий от θ. Кинематическая зависимость между выходным сигналом θ2θ1 определяется выражением:

где β — угол наклона вторичного вала. Комбинируя уравнения. (1) и (2), выход:

(3)

tanθ1-μθ1 = γtanθ1,

и с учетом бесконечно малого малоуглового приближения μ (θ1) приводит к:

(4)

cosβtanθ1 = tanθ1-tanμθ11 + tanθ1tanμθ1.

Для ограниченного диапазона μ (θ1) уравнение. (4) будет конечным и периодически сходящимся. Делая μ (θ1) предметом в Ур. (4) дает:

(5)

μθ1 = 1-cosβtanθ1θ1cosβtan2θ1 + 1.

Разница между θ1 и выходом θ2 для бесконечно малого малоуглового приближения дает:

(6)

θ2 = θ1-tanθ11-cosβcosβtanθ12 + 1.

2.2. Математическая модель предлагаемой двухроторной системы на основе методов Лагранжа

Объединенные инерциальные опорные кадры, X1, Y1, Z1 и X2, Y2, Z2, как показано на рис.2 (a) -2 (b) были приняты для глобального представления системы с сосредоточенными массами. X1, Y1, Z1 закреплены на коробке передач, причем Z1 совпадает с осью выходного вала коробки передач. Тогда как X2, Y2, Z2 прикреплены к левому подшипнику вторичного вала таким образом, что Z2 совпадает с центральной осью подшипника, как показано на Рис. 1 (a). Векторы Re1 ​​и Re2 представляют глобальную позицию mu1 и mu2 соответственно. Пары векторов Rc1, ϕ1 и Rc2, ϕ2 соответственно представляют центры масс ротора M1 и M2.

2.3. Формулировка кинетической энергии роторной системы

Комбинированные боковые и вращательные смещения системы, кинетическая энергия системы G состоит из кинетической энергии компонентов первичного вала 1 (Gs1) и вторичного вала 2 (Gs2) и выражается как:

(6а)

Gs1 = 12JM1 + Jgbθ˙12 + 12M1X˙12 + Y˙12 + 12mu1R˙e1TR˙e1,

(6б)

Gs2 = + 12JM2θ˙22 + 12M2X˙22 + Y˙22 + 12mu2R˙e2TR˙e2,

, что соответствует кинетической энергии, выраженной как:

(7)

G = 12JM1 + Jgbθ˙12 + 12M1X˙12 + Y˙12 + 12JM2θ˙2r2 + 12M2X˙22 + Y˙22 + 12mu1R˙e1TR˙e1 + 12mu2R˙e2TR˙e2.

Здесь R˙e1 и R˙e2 — векторы скорости несбалансированных масс mu1 и mu2 соответственно и вращающихся с моментом инерции диска 1 и диска 2. Векторы R˙e1 и R˙e2 могут быть выражены как [12] :

(8)

Re1 = Aθ1e1, Re2 = Aθ2e2.

Преобразование вращения матриц, [A (θ2)] и [A (θ1)] определяется как:

(9а)

Aθ1 = cosθ1 -sinθ1sinθ1 cosθ1,

(9б)

Aθ2 = cosθ2 -sinθ2sinθ2 cosθ2.

Матрицы имеют следующее значение: [A (θ1)] — вращательное преобразование из системы координат мотор-редуктор x1g, y1g в инерциальную систему отсчета X1, Y1. [A (θ2)] — вращательное преобразование из левой вторичной системы координат диска x2b, y2b в систему отсчета X2, Y2.

Дифференциация Re1 и Re2 по времени дает:

(10а)

R˙e1 = θ˙1Aθθ1e1, R˙e1 = X˙1-θ˙ex1sinθ1-θ˙ey1cosθ1Y˙1 + θ˙ex1cosθ1-θ˙ey1sinθ1,

(10б)

R˙e2 = θ˙2Aθθ2e2, R˙e2 = X˙2-θ˙ex2sinθ2-θ˙ey2cosθ2Y˙2 + θ˙ex2cosθ2-θ˙ey2sinθ2,

, где [Aθ1 (θ1)] = d [A (θ1] и [Aθ2 (θ2)] = d [A (θ2], e1 = 1,0….. 0T и e2 = 0,1 ….. 0T представляют положения mu1 и mu2 в соответствующих системах координат тела диска x1, y1 и x2, y2, как показано на рис. 2 (a) и 2 (b) . Пары ex1, ey1 и ex2, ey2 являются компонентами e1 и e2 в координатах x1, y1 и x2, y2.

Дифференцирующее уравнение. (7), присвоив и выполнив соответствующие замены уравнений. (8a) — (10b) приводит к кинетической энергии Eq. (11) ниже:

(11)

G = 12JM1 + Jgb + JM2 (μ-1) 2θ˙12 + 12M1 + mu1X˙12 + Y˙12 + 12M2 + mu2X˙22 + Y˙22-m1uesin2θ1X˙1-cos2θ1Y˙1θ˙1-m2ueμ-1sin2θ2rX˙ 2-cos2θ2rY˙2θ˙1.

2.4. Формулировка потенциальной энергии роторной системы

Потенциальная энергия системы состоит из энергии деформации поперечной вибрации вала и энергии деформации кручения, выраженной как:

(12)

V = 12K1Tθ12 + 12K1X1XX12 + 12K1Y1YY12 + 12K2X2XX22 + 12K2Y2YY22 + 12K2Tθ22,

, где K1X1X, K1Y1Y, K2X2X, K2X2X — жесткость вала, K1T и K2T — коэффициенты жесткости на кручение, связанные со степенями свободы системы.

2,5. Формулировка выражения для функции диссипации Рэлея

С учетом эффекта коэффициента демпфирования и без учета возбуждающей внешней силы и внешнего крутящего момента функция диссипации Рэлея может быть выражена как:

(13)

D = 12C1Tθ˙12 + 12C1X1XX˙12 + 12C1Y1YY˙12 + 12C2X2XX˙22 + 12C2Y2YY˙22 + 12C2Tθ˙22,

, где C1X1X, C1Y1Y, C2X2X, C2Y2Y — это демпфирование изгибных колебаний соответствующих коэффициентов демпфирования степеней свободы, C1T и C2T — демпфирование крутильных колебаний первого и второго вала соответственно.

3. Механизм и введение функции дыхательной щели

Принимая во внимание, что входной вал 1 имеет радиус R с поперечной трещиной, как показано на рис. 3, моменты инерции центроидной площади элемента с трещиной вокруг осей X и Y равны IX- (t) и IX- (t) соответственно.

Рис. 3. Поперечное сечение дыхательной щели: после вращения вала. Пунктирная область представляет сегмент трещины.

В [13] изменяющиеся во времени моменты инерции IX- (t), IY- (t) и IX-Y- (t) относительно центральных осей X и Y во время вращения вала даны в терминах моментов инерции центров тяжести Ix- и Iy- во вращающихся осях x и y как [14] произведение инерции (поперечный момент инерции) задаются как:

(14)

IX-t = Ix- + Iy-2 + Ix — Iy-2cos2Ωt + Ix-y-sin2Ωt,

(15)

IY-t = Ix- + Iy-2-Ix — Iy-2cos2Ωt-Ix-y-sin2Ωt,

(16)

IX-Y-t = -Ix — Iy-2sin2Ωt + Ix-y-cos2Ωt,

, где Ix- = Ix-Acee2, Iy- = Iy, Ix- и Iy- — моменты инерции площади поперечного сечения элемента с трещиной относительно вращающихся осей x и y, Ace — площадь поперечного сечения элемента с трещиной. сечение, а е — положение его центра тяжести по оси ординат.Поскольку y является осью симметрии площади поперечного сечения элемента с трещиной при вращении, то Ix-y- = 0. Величины Ace и e были получены в [14] как:

(17)

Туз = R2π + 1-δδ2-δ-cos-11-δ,

(18)

е = 2R3δ (2-δ) 3 / 23Ас. Y-t,

где E — модуль упругости, L — длина ротора.Из-за оси симметрии площади поперечного сечения элемента с трещиной при вращении получаем IX-Y- = IY-X- = 0.

4. Основные уравнения движения

Уравнение Лагранжа системы в каждой обобщенной системе координат:

(23)

ddt∂G∂q˙ + ∂D∂q˙ + ∂V∂q-∂G∂q = Tq, q = θ1, X1, Y1, X2, Y2,

При замене ур. (11) — (13) и (22) в уравнение. (23), выполняя необходимое дифференцирование и манипулирование, уравнение динамики системы выглядит следующим образом:

(24)

mθθmθX1mθY1mθX2mθY2mX1θmX1X1000mY1θ0mY1Y100mX2θ00mX2X20mY2θ000mY2Y2θ¨X¨1Y¨1X¨2Y¨2 + cθθ00000cX1X100000cY1Y100000cX2X200000cY2Y2θ˙X˙1Y˙1X˙2Y˙2 + kθθ00000kX1X100000kY1Y100000kX2X200000kY2Y2θX1Y1X2Y2 = -NLθ0000-Nθ0000.

Элементы матриц массы, жесткости и демпфирования в их окончательных формах:

(25а)

mθθ = JD1 + JM1 + m1ue12 + JD2 + m2ue22μ (θ1) -12,
mθ1X1 = mX1θ1 = -m1uesin2θ1, mθ1Y1 = mY1θ1 = m1uecos2θ1,
mθ1X2 = mX2θ2θ1 = mYθ1 = m2μs (mYθ2θ1 = m2μs (mYθ2θ1 = m2), mYθ2θ1 = m2μs ) -1cos2θ2,
mX1X1 = mY1Y1 = M1 + m1u, mX2X2 = mY2Y2 = M2 + m2u,
cθθ = C1T + C2Tμ (θ) -12, cX1X1 = cY1Y1 = C1XXT, cX2X2 = cY2θ + k2 = cY2Y20 = cY2Y20 = k2Tμ (θ) -12, kX1X1 = kY1Y1 = k1, kX2X2 = kY2Y2 = k2,

(25б)

NLθ1 = -JM2 + m2ue2μθ1-1μ˙θ1θ˙12 + 2m1uecos2θ1X˙1 + 2m1uesin2θ1Y˙1
+ m2uesin2θ2-cos2θ2θ˙1 + 2sin2θ2μθ1-1θ1θ˙1μ˙ (θ1) Y˙2 + 2m2ues 2θ˙1Y˙2 + m2ue2cos2θ2 (μ (θ1) -1) 2 + sin2θ2μ˙ (θ1) + 2cos2θ2 (μ (θ1) -1) μ˙ (θ1) θ1θ˙1X˙2,
Nθ = K2Tμθ1-1μ˙ θ1θ12.

Векторы NLθ, Nθ были получены аналитически с помощью лагранжевого формализма и представляют собой вектор пары Кариолеса, соответствующий крутящему моменту, возбуждаемому квадратичной скоростью ротора, и упругому взаимодействию жесткости ротора вторичного вала с точки зрения возмущения узла первичного вала через косяк Гука. На основании уравнения. Согласно (24) динамические характеристики и переходная жесткость роторной системы могут быть получены с помощью метода Рунге-Кутта-Фельберга. Полученное системное уравнение решается численно и затем исследуется экспериментально.

5. Результаты и анализ

Численные решения уравнения. (24) сдвоенных карданных валов оцениваются с использованием значений параметров, прописанных в [10]. Численное моделирование проводилось при переменной скорости вращения и в условиях отсутствия трещин, а именно учитывается только эффект баланса, как показано на рис. 4 в поперечном направлении.

В первом моделировании роторная система работала с нулевой эксцентрической массой и поэтому считалась сбалансированной и использовалась в качестве базового эталона перед внесением неисправностей в систему.Это необходимо для гарантии того, что флуктуации в спектрах колебаний вызваны исключительно наведенными дефектами. Рис. 4 иллюстрирует реакцию устойчивой роторной системы. Существующие характеристики частотной области быстрее указывают на критическую скорость вала, при которой собственная частота и частота возбуждения совпадают приблизительно на уровне 27,83 Гц, что для обоих валов достаточно для анализа вибрации сбалансированной вращающейся машины. Орбиты вала 2 из-за шарнирного угла перестают иметь эллиптическую форму с преобладанием эксцентриковых петель, как показано на рис.4 (б).

Рис. 4. Динамический отклик сбалансированной системы роторов при приближении к критической скорости в зависимости от скорости

a) Орбита уравновешенного вала 1 (стабильная работа)

б) Орбита уравновешенного вала 2 (стабильная работа)

c) БПФ вторичного вала 1

г) БПФ первичного вала 2

Для проведения анализа неисправности дисбаланса в систему была введена дополнительная масса предварительно определенного веса, результаты которой были представлены на орбите и БПФ, как показано на рис.5. Полученные результаты показывают, что вибрация из-за сочетания несоосности и дисбаланса характеризуется удвоенной частотной составляющей скорости движения на высоких гармониках. Кроме того, помимо основной гармоники 27,83 Гц, частотный спектр второй гармоники 56,64 Гц, как показано на фиг. 5 (c) и (d) существует. При этом разница между орбитами весьма значительна. Эти параметрические нестабильности, возникающие на частоте, зависели только от угла шарнира Гука и скорости входного вала.Валы 1 и 2 совершают искаженные эллиптические движения с несколькими мешающими петлями на втором валу. Орбиты валов, показанные на рис. 5 (а) и (б) более сложные и больше не являются стандартным кругом.

Численное моделирование неуравновешенной вибрационной системы с поперечной трещиной было выполнено с той же скоростью, и динамические отклики отображались с использованием центра смещения вала и частотного спектра отклика. Когда трещина возникает в системе первичного вала, колебательные реакции в направлении X1 и X2 вала 1 и 2 соответственно искажаются гармонически с появлением нескольких пиков затяжки, как видно на увеличенных фиг.6 (а) -6 (б). Анализ БПФ в соединенном между собой двухроторном двигателе через соединение Гука дал удовлетворительные результаты при выполнении идентификации трещин в режиме онлайн. Как и в предыдущем случае, только первые гармоники оказывают существенное влияние на отклик системы (см. Рис. 4 (c) и 4 (d)). При критической скорости 1 × входного вала значительно уменьшается из-за эффекта трещины, в то время как критическая скорость второго вала увеличивается, когда вал проходит через собственную частоту. Исследование частотного спектра валов 1 и 2, ср.Рис. 6 (c) и 6 (d), показывает наличие кратных гармоник критической скорости (2 ×, 3 ×, 4 × …) для системы трещин. Как видно для неуравновешенной системы, наблюдается перенос особенностей трещины через соединительное соединение за счет наличия высоких частот супергармоник 1 ×, 2 ×, 3 × …, что отражает действие дыхания трещины на динамическое поведение первичного вала. Частотный диапазон и величина уменьшения, при котором влияет 1 × об / мин, зависят от переходной жесткости гибкого ротора.В этом моделировании критическая скорость составляет примерно 100 Гц. Таким образом, во время работы вращающейся машины наблюдение супергармонических резонансов, проходящих через целые кратные критической скорости, и изменение гармонической формы прогиба вала может быть хорошим индикатором наличия трещин.

Рис. 5. Динамический отклик неуравновешенной системы роторов при прохождении около критической скорости в зависимости от скорости вращения

a) Орбита неуравновешенного вала1 (нестабильная работа)

б) Орбита неуравновешенного вала 2 (Нестабильная работа)

c) БПФ неуравновешенного вала 1

г) БПФ неуравновешенного вала 2

Фиг.6. Динамический отклик неуравновешенной и треснувшей системы роторов при прохождении близкой к критической скорости Δk / k0 = 0,45

a) Временная эволюция вала с трещиной 1

б) Временная эволюция вала с трещиной 2

c) БПФ сломанного вала 1

г) БПФ сломанного вала 2

6. Экспериментальная корреляция с теоретическими результатами

Испытательный стенд, установленный для исследования передачи мощности между двумя валами через шарнир Гука, предназначен для измерения собственных частот и определения параметров, позволяющих провести сравнительный анализ с принятым численным подходом.Здесь теоретические наблюдения подтверждаются экспериментально с использованием модифицированного роторно-динамического симулятора Rotor-Kit 4 компании Bently Nevada, показанного на рис. 7, физические параметры которого ранее использовались в [12]. Длина обоих валов 640 мм, диаметр 10 мм. Роторная система приводится в движение электродвигателем, соединенным с входным валом посредством гибкой муфты. Практичный соединенный между собой ротор показан на рис. 7 (а). Экспериментальное устройство состоит из рамы, системы привода и роторов, каждый из которых состоит из диска с сосредоточенными массами.Ведомый вал поддерживается двумя самоустанавливающимися подшипниками; сборка установлена ​​на бетонном основании и изолирована от окружающей среды слоями эластомерного материала, которые также служат гасителями вибрации. Данные об амплитудах вертикальной и горизонтальной вибрации были собраны с помощью четырех перпендикулярных датчиков приближения, установленных с левой стороны обоих валов, как показано на рис. 7 (d). Показания датчиков приближения на рис. 7 (c) были собраны с частотой дискретизации 500 Гц регистратором системы сбора данных Bently Nevada.Чтобы получить базовый результат, эксперименты сначала были выполнены с использованием обоих уравновешенных дисков с максимальным углом шарнира Гука 60. Для этого экспериментального исследования входной вал I с трещиной рассматривался как значение безразмерной глубины трещины δ = 0,45 находится в середине пролета вала. Поэтому были проведены экспериментальные исследования посредством серии испытаний, амплитуды неповрежденного вала, неуравновешенного вала-I и вала-II, а также вала с трещиной-I показаны на рис.8.

Первое проведенное испытание позволило провести оценку системы для случая, когда на систему роторов не действуют силы дисбаланса. На фиг.8 показана частотная спектрограмма орбиты оси ротора поперечных колебаний сбалансированных роторов, проходящих через свою первую критическую скорость во временной области в стабильных условиях при переменных скоростях. Кроме того, наличие эксцентричной массы на диске создает большую эксцентрическую силу обоих гибких валов, поэтому будет интересно проанализировать влияние изгиба через смещенные валы.

Рис. 7. Экспериментальная установка состоит из а) карданного вала, б) положения неуравновешенной массы, установленного на 0 °, в) контроля сбора данных, г) модифицированного комплекта ротора — 4 компонента (1): двигатель, (2): гибкая муфта, (3 ): входной вал 1 (4): тахометр (5): диск 1, (6): датчики, (7): самоустанавливающийся подшипник, (8): диск 2, (9): выходной вал 2, (10): хука

Рис. 8. Экспериментальная базовая характеристика сбалансированной системы роторов при прохождении вблизи критической скорости

a) Орбита уравновешенного вала 1 (стабильная работа)

б) Орбита уравновешенного вала 2 (стабильная работа)

c) БПФ вторичного вала 1

г) БПФ первичного вала 2

Затем предыдущий эксперимент повторяется при тех же скоростях двигателя, и затем извлекаются особенности системы роторов.Первоначально сбалансированные диски роторов были затем разбалансированы двумя одинаковыми массами 0,4 г, установленными в отверстии под углом 0 ° внутри стороны трещины, чтобы создать момент дисбаланса 4 г / мм, как показано на рис. 7 (b). Первое проведенное испытание позволило оценить систему для случая, когда на систему роторов не действуют силы дисбаланса. На рис. 8 показан частотный спектр ротора, где при критических скоростях 1 × об / мин частота значительно увеличивается, а затем уменьшается по мере прохождения валом собственной частоты.Орбита поперечных колебаний уравновешенных роторов, проходящих через свою первую критическую скорость, находится в стабильных условиях. Наблюдение за орбитой рис. 8 (а) и 8 (b) показаны простые круглые формы от первичного вала до выходного вала.

Сложность нелинейного отклика отражается в существенных вкладах порядков n ×, которые характеризуются орбитальным движением в различной форме: круговой, наклонной или плоской орбиты. Поэтому ясно, что нелинейный динамический отклик для всей системы может быть очень сложным во всем рабочем диапазоне системы.Таким образом, во время этого эксперимента орбиты задаются для конкретных скоростей вращения, характерных для ротора на критической скорости. При прохождении критических скоростей орбиты ротора принимают классические круговые или эллиптические формы с преобладанием порядка 1 раз над общей реакцией, наблюдаемой при примерно 1030 об / мин. Это явление наличия порядков 1/2 × (рис. 9 (c) и 9 (d)) приводит к образованию внешних и / или внутренних петель, как показано на рис. 9 (а) и 9 (б). Четко показано, что уровни амплитуды пиков субгармоник сильно зависят от возбуждения дисбаланса при ускорении входного вала.Исходя из этих результатов неисправности на обоих соединенных валах, дисбаланс считается наиболее часто наблюдаемым источником возмущений в двухроторных системах.

Рис. 9. Экспериментальная реакция на несбалансированную неисправность вблизи критической скорости

a) Орбита неуравновешенного вала1 (нестабильная работа)

б) Орбита неуравновешенного вала 2 (Нестабильная работа)

c) БПФ неуравновешенного вала 1

г) БПФ неуравновешенного вала 2

Фиг.10. Экспериментальный отклик для условий дисбаланса и трещины вблизи критической скорости Δk / k0 = 0,45

a) Временная эволюция вала с трещиной 1

б) Временная эволюция вала с трещиной 2

c) БПФ сломанного вала 1

г) БПФ сломанного вала 2

В настоящее время интерес сосредоточен на совокупном влиянии дисбаланса и трещины, их влиянии на нелинейный динамический отклик в присутствии нелинейных сил.Эксперименты показывают, что движение системы обычно содержит кратные гармонические составляющие, и при некоторых особых условиях наблюдались частичные гармонические составляющие 1/2 × из-за эффекта дисбаланса (рис. 10 (c)). На основании этих исследований не так сложно судить, есть ли трещина в роторной системе. Предыдущие исследования, такие как [5, 15, 16], показали, что для ротора, проходящего через свою критическую скорость, субрезонанс, который меньше по амплитуде, чем основной резонанс, и скрытый в шумах переходной характеристики, может быть хорошим индикатором наличие трещины.Настоящее исследование подтверждает это утверждение, показывая наличие множества пиков субгармоник, скрытых за шумом, как показано на рис. 10 (а) и 10 (б), когда ротор превысил критическую скорость. Для этого изменение бокового смещения треснувшего дерева является прерывистым.

Кроме того, особенности трещины можно наблюдать в частотном спектре по появлению супгармонических пиков (2 ×, 3 ×, 4 ×…), как показано на рис. 10 (c) и 10 (d). Трещины в значительной степени преобладают и маскируют особенности возбуждения дисбаланса, которые нельзя легко различить в переходной характеристике выходного вала.Важное экспериментальное наблюдение связано с ударом шарнира Гука, более сильное возбуждение вала 1 частично передается на второй вал через шарнир Гука. Чтобы идентифицировать эффект взаимодействия между трещиной и другими дефектами, присутствующими на входном валу I, исследование отдельных особенностей неисправности в подкритическом переходном режиме выходного вала II может позволить визуализировать при низкой амплитуде симптомы неисправности входного вала.

Из этих результатов можно сделать вывод, что наличие нескольких супгармоник в переходной характеристике с шумным фоном и множеством постепенно уменьшающихся пиков амплитуд при начальном движении считается характерными особенностями трещины.Между тем, при передаче вибрации можно наблюдать, что фоновый шум и относительно равные амплитуды дефектов на валу II обусловлены различным углом смещения вала. Эти результаты хорошо согласуются с численными результатами. Однако, когда трещина, дисбаланс и несоосность сосуществуют, извлечение элементов и мониторинг трещин становится более трудным. Совместное воздействие Гука доминирует над сигналом вибрации, и, следовательно, эффекты трещин маскируются, что может затруднить анализ.Следовательно, существует потребность в использовании сложных и подходящих методов обработки сигналов, чтобы выделить и отличить характер трещины от разломов друг от друга.

7. Выводы

Основная цель настоящего исследования состояла в том, чтобы смоделировать и проанализировать вибрационные реакции двухроторной системы, чтобы различить передачу неисправности, такой как трещина и дисбаланс, через соединение Гука. Для моделирования и выявления характерных особенностей исследуемых разломов на основе энергетического принципа составляется основное уравнение переходных поперечных и крутильных колебаний двухроторной системы.Параметрическое возбуждение, имитирующее дыхательную трещину, дисбаланс и несоосность вала, вводится в модель и дает в высшей степени нелинейное управляющее уравнение системы. Исследование позволило теоретически изучить нелинейное динамическое поведение системы из-за трещины от вала I к валу II. Это также было сделано экспериментально на модифицированном роторном комплекте-4 с учетом геометрических параметров и ограничений шарнира Гука. Исследование позволило сделать вывод, что прохождение ротора со скоростями вращения, близкими к целому кратному критической скорости, приводит к явлению супгармонического резонанса.Это явление, как отмечалось, приводит к высокому колебательному уровню, достигаемому возбужденной гармоникой (гармоника порядка 1 ×), и орбите, образованной из нескольких петель, переплетенных и неупорядоченных. Впоследствии некоторый качественный анализ, проведенный экспериментально, показал, что изменяющаяся во времени жесткость, вызванная дышащей трещиной, является основной причиной частотно-модулированной характеристики соединенной двухроторной системы. На передачу через шарнир Гука также влияют неисправности, поскольку на передаточное движение от входного вала к выходному влияют элементы повреждения.На практике для двухроторных двигателей, которые работают в сверхкритическом диапазоне, представленные признаки неисправности могут быть использованы в качестве полезных индикаторов, когда предполагается наличие дисбаланса и трещин в системе роторов. Наконец, экспериментальные результаты были информативными для исследования переходных характеристик и сопоставимы с теоретическими выводами для проверки предложенной модели с двумя роторами.

.