Wały napędowe i przeguby
Wały napędowe
Zadaniem wałów napędowych jest doprowadzanie napędu do kolejnych, oddalonych od siebie, zespołów układu napędowego. W samochodzie o klasycznym układzie napędowym jeden wał łączy wałek główny skrzynki biegów z wałkiem napędzającym przekładni głównej tylnego mostu. Czasem jednak, ze względu na zbyt dużą odległość między tymi zespołami, stosuje się dzielone wały napędowe lub odsuwa się skrzynkę biegów od silnika, w związku z czym samochód ma dwa niezależne wały napędowe — jeden, łączący wałek sprzęgłowy' ze skrzynką biegów i drugi — łączący skrzynkę biegów z mostem napędowym.
W samochodach terenowych, w których napęd doprowadzany jest do dwóch lub trzech mostów, stosuje się po kilka wałów napędowych, łączących skrzynkę biegów ze skrzynką rozdzielczą i skrzynkę rozdzielczą z poszczególnymi mostami.
Na rys. 13.1 przedstawiona przykładowo cztery rodzaje układów napędowych z jednym lub kilkoma wałami napędowymi.
Poszczególne zespoły układu napędowego zawieszone są elastycznie i podczas pracy mechanizmów mogą zmieniać swe położenie względem siebie. Szczególnie duże są zmiany położenia mostów napędowych względem innych zespołów, co jest związane z nierównościami drogi, po której porusza się pojazd (tyś. 13.2). Dlatego wały napędowe wyposażone są w przeguby, umożliwiające pracę przy zmiennym kącie załamania osi wałów napędzającego i napędzanego oraz dzielone są na dwie połączone wielowypustem części, co umożliwia prawidłową pracę mimo zmian odległości między łączonymi zespołami.
Na rys. 13.3 pokazany jest typowy wał napędowy z przegubami krzyżakowymi. Dłuższa część wału wykonana jest zwykle z cienkościennej rury stalowej bez szwu. Rury takie muszą być dokładnie wykonane, z zachowaniem dopuszczalnych odchyłek grubości ścianek, prostoliniowości osi wału itd. Do rury z dwóch stron przyspawane są końcówki — widełki przegubu oraz końcówka wielowypustowa, współpracująca z naciętym wielowy-pustem wewnętrznym drugiej części walu. Połączenie wielowypustowe smarowane jest smarem stałym za pomocą specjalnej smarowniczki oraz zabezpieczone uszczelką filcową przed zanieczyszczeniami. Często stosuje się też osłony gumowe. Krótsza część wału zakończona jest widełkami drugiego przegubu krzyżakowego. Podczas montażu należy łączyć obydwie części wału tak, żeby widełki na obu końcach znajdowały się w tej samej płaszczyźnie.
Ze względu na znaczne prędkości obrotowe oraz stosunkowo niewielką sztywność poprzeczną wały napędowe muszą być bardzo starannie wyrównoważone. Aby to osiągnąć, każdy wał, po zmontowaniu go w zakładzie produkcyjnym (lub naprawczym), jest wyrównoważany na specjalnej wyważarce. Ewentualne zbyt duże niewyrównoważenie usuwa się przez przyspawanie do rury ciężarków korygujących.
Na rury wałów napędowych stosuje się przeważnie stal węglową o zawartości 0,2^0,4% węgla. Wary oblicza się na skręcanie. Jako moment
skręcający przyjmuje się maksymalny moment obrotowy przenoszony przez wał. Ponadto sprawdza się zakres tzw. obrotów krytycznych, tzn. wyznacza prędkość obrotową co^, przy której mogłoby dojść do wygięcia wału wskutek działania siły odśrodkowej. Prędkość krytyczna
Obliczona prędkość krytyczna powinna być przynajmniej o 50% większa od maksymalnej prędkości obrotowej wału napędowego.
Długość wału ma istotny wpływ na wartość prędkości krytycznej. Dlatego nie stosuje się wałów napędowych o długości większej niż 1,6 m. Jeżeli odległość między zespołami jest większa, wówczas wał pojedynczy zastępuje się wałem dzielonym — dwuczłonowym — podpartym w miejscu podziału łożyskiem (rys. 13.4).