2002-04-12
Легенда о кардане

С момента появления первых самодвижущихся колясок и до нашего времени, конструкторы пытались создать идеальную систему передачи крутящего момента от двигателя к колесам. Какие только причудливые формы не возникали в процессе технической эволюции, это и шатунный привод как у паровоза. И ременная, и так же цепная передача.

Первые упоминания о шарнире датируются 4-м веком до нашей эры. Так Филон фон Бизанц описывает чернильницу находящуюся внутри нескольких концентрических подвижно соединенных колец, позволяющих жидкости находиться всегда в строго горизонтальном положении. Эта конструкция в последствии стала прообразом для создания в 1550 году корабельного компаса. Ее творцом считается - итальянский врач, философ и математик Жеронимо Кардано. В 1664 году англичанин Роберт Хук, получил патент на крестовой шарнир, ставший в последствии класическим. И только в 1898 году Луис Рено в своем первом, лично сконструированном автомобиле, установил вал с крестовыми шарнирами, названный Карданным или "Хуковым валом". Позднее вал разделили на две части, вставив третье колено. В 1903 году Клеренс Спайсер дополнил и за-патентовал конструкцию шлицевой втулкой, позволяющей компенсировать линейное удлиннение и добиться невиданных до того времени характеристик.

С этого времени принципиальных изменений в конструкции карданного вала не произошло. Менялась технология обработки металлов, способы крепления фланцев и крестовин, получили применение сверхпрочные полимеры ("рилсан") и другие композитные материалы. Так как приводной вал эксплуатируется в основном при высоких оборотах, потребовалась динамическая балансировка, требующая современного точного электронного оборудования. Конечно, как и любая другая конструкция, крестовой шарнир имеет некоторые недостатки, как то: ограниченный угол изменения оси вращения порядка 20 градусов, а так же пульсация угловой скорости, компенсирующаяся обычно взаимным расположением вилок в одной плоскости, вносящей противофазные импульсы. Тем не менее, и в наше время, когда ШРУСЫ приобретают все большую популярность - "Хуков вал" не потерял своей актуальности. Карданный привод успешно применяется в промышленности, особенно бумажной, сельскохозяйственной технике, используется в электротранспорте, но самое широкое распространение карданный вал нолучил у автомобилестроителей всего мира. Все классически компонованные автомобили (двигатель впереди - задний привод), а также полнопрнводные версии укомплектованы трансмиссионными валами с применением крестового соединения. Статистику применяемости можно только представить. Ассортимент выпускаемых деталей не может не впечатлять.

Лидирующие позиции в производстве трансмиссионных валов прочно удерживают две компании - это GKN (Guest, Keen and Nettlefolds) и DANA-SPICER , являющие собой классический пример трансконтинентальных промышленных групп с развитой иифраструктурой и более чем вековой историей. Только на территории Европы находится более трех десятков заводов, а разветвленная сеть сервисных центров по всему миру позволяет успешно решать задачи, связанные с из-готовлением, ремонтом, а также динамичес-кой балансировкой карданных валов практически к любому виду техники. Стоит отметить, что в Украине, имеющей огромный парк автомобилей, весомую часть которых занимают представители иностранного производства, ситуация во многом оставляет желать лучшего. Хочется верить, что и у нас все проблемы будут решаться так же легко. Но это - в будущем. Многому еще предстоит научится.

Валерий Резник
Cardan.kiev.ua