اتصال متقاطع فرمان در مقابل اتصال جهانی کامیون سنگین: عملکردها، مشخصات و مراقبت

A اتصال متقاطع فرمان و الف اتصال جهانی میل درایو کامیون های سنگین هر دو حول یک طرح چهار تروننیون متقاطع و یاتاقان ساخته شده اند، اما عملکردهای اساسی متفاوتی دارند و به روش های متفاوتی از کار می افتند. اتصال متقاطع فرمان ورودی چرخشی را از فرمان به پایین ستون به قفسه یا جعبه دنده در یک زاویه منتقل می کند. اتصال جهانی پیشرانه، گشتاور موتور را از طریق میل محرک از گیربکس به محور منتقل می کند. اشتباه کردن یکی از آنها - سری اشتباه، برنامه روغن کاری اشتباه، یا اجرای آن فراتر از زاویه عملکرد آن - منجر به خرابی زودهنگام، مشکلات حمل و نقل، یا در موارد شدید، از دست دادن کامل فرمان یا کنترل پیشرانه می شود.

بخش‌های زیر نحوه عملکرد هر نوع، نحوه تشخیص زودهنگام خرابی و اینکه چه مشخصاتی در هنگام انتخاب یا نگهداری آن‌ها در کامیون‌های سنگین اهمیت دارد را پوشش می‌دهد.

اتصال متقاطع فرمان چیست و چگونه کار می کند

اتصال متقاطع فرمان، همچنین به نام اتصال U-شفت فرمان یا اتصال جهانی محور میانی، بین ستون فرمان و قفسه یا جعبه دنده فرمان قرار می گیرد. وظیفه آن این است که ورودی چرخشی راننده را به طور پیوسته و هموار در سراسر زاویه ایجاد شده بین ستون فرمان و چرخ دنده فرمان منتقل کند - زاویه ای که تقریباً در هر وسیله نقلیه وجود دارد زیرا ستون نمی تواند در یک خط کاملاً مستقیم از فرمان تا قفسه حرکت کند.

در داخل مفصل، یک قطعه ضربدری شکل (عنکبوت یا صلیب) در چهار فنجان یاتاقان که هر کدام با یاتاقان های سوزنی بسته بندی شده اند، می چرخد. همانطور که میل فرمان می چرخد، ضربدر این چرخش را از طریق تغییر زاویه بدون اتصال یا تغییر سرعت منتقل می کند و به راننده اجازه می دهد تا بازخورد طبیعی فرمان را به جای سفتی مکانیکی یا نقاط مرده احساس کند.

اتصالات U فرمان تک در مقابل دو (DD).

اکثر خودروهای تجاری سبک و سواری از یک اتصال U تک فرمان استفاده می کنند که زوایای شفت را تا حدود 35 درجه کنترل می کند. در جاهایی که هندسه ستون نیاز به زاویه بین 35 تا 70 درجه دارد - که در کامیون‌های بالابر، نصب ستون فرمان سفارشی و برخی کامیون‌های سنگین روی کابین معمول است - از یک مفصل کاردان دوبل (DD) یا یک شفت میانی تلسکوپی با دو اتصال U استفاده می‌شود تا زاویه بزرگ‌تر را به دو مفصل کوچک‌تر تقسیم کند، و هر یک از مفصل‌های کوچک‌تر را در محدوده خود صاف نگه دارد.

علائم نارسایی خاص به مفصل متقاطع فرمان

از آنجایی که اتصال متقاطع فرمان تحت گشتاور نسبتاً کم در مقایسه با اتصال U محور میل محرک عمل می کند، به ندرت با صدای شدید یا شکستگی ناگهانی از کار می افتد. معمولاً به تدریج تحلیل می‌رود و علائم به اندازه‌ای خاص هستند که از سایر مشکلات سیستم فرمان متمایز شوند.

• اتصال در یک زاویه فرمان خاص: فرمانی که به‌طور لحظه‌ای سفت می‌شود یا چرخش آن در یک موقعیت خاص سخت می‌شود - سپس دوباره آسان می‌شود - تشخیصی‌ترین علامت فرسودگی اتصال U است. این به این دلیل اتفاق می‌افتد که یک یاتاقان سوزنی خشک یا خورده هنگام عبور از آن موقعیت در چرخش خود می‌گیرد.
• در هنگام چرخش زدن یا کلیک کردن: یک اتصال شل یا خشک در هنگام ورودی های فرمان آهسته، به ویژه در هنگام تغییر جهت از قفل به قفل، یک ضربه یا کلیک مشخص ایجاد می کند.
• بازی آزاد بیش از حد در فرمان: یک مفصل فرسوده باعث ایجاد شلی می شود که به بازی چرخشی بیش از حد در چرخ قبل از هر حرکت واقعی چرخ جاده تبدیل می شود - راننده باید دائماً چرخ را اصلاح کند تا یک خط مستقیم نگه دارد.
• تق تق روی سطوح ناهموار: اتصال U محور پایین فرمان که در داخل محفظه موتور قرار دارد در معرض چرخه های گرما و رطوبت است. یک مفصل شل یا تا حدی گرفتار شده، شوک جاده را به صورت جغجغه از طریق ستون منتقل می کند

تمایز بین مشکل اتصال U فرمان و مشکل پمپ برقی فرمان عملی است: اگر سفتی فقط در یک زاویه خاص رخ دهد، آن اتصال U است. اگر فرمان در تمام موقعیت ها به طور یکنواخت سنگین باشد، پمپ برقی فرمان یا سطح سیال دلیل محتمل تر است.

اتصالات جهانی خط محرکه کامیون های سنگین: تفاوت آنها چگونه است

در کامیون های سنگین، اتصال جهانی میل محرک تحت نیازهای مکانیکی کاملاً متفاوت عمل می کند. این موتور باید گشتاور پیشرانه کامل موتور - به طور بالقوه چندین هزار پوند پا در یک کامیون نیمه یا حرفه ای بارگیری شده - را به طور مداوم، با سرعت، از طریق زوایای عملیاتی که با مفصل بندی سیستم تعلیق و بار تغییر می کند، منتقل کند. در جایی که یک اتصال متقاطع فرمان، گشتاور کم را در زوایای متوسط ​​کنترل می کند، یک اتصال U-محرکه کامیون سنگین، گشتاور شدید را در زوایای مختلف در میلیون ها چرخه کنترل می کند.

معماری داخلی یکسان است - یک صلیب با چهار فنجان یاتاقان - اما اجزای آن به طور قابل ملاحظه‌ای بزرگ‌تر هستند، یاتاقان‌های سوزنی بیشتر و دقیق‌تر زمین می‌شوند، و سیستم آب‌بندی قوی‌تر است تا روان‌کننده‌ها را در داخل و آلودگی‌ها را در زیر اسپری جاده‌ها، گذرگاه‌های آب و محیط‌های گرد و غبار سنگین خارج کند.

اتصالات روغنی در مقابل مهر و موم شده

اتصالات U خط محرک کامیون های سنگین در دو پیکربندی روانکاری ارائه می شوند. اتصالات گریس پذیر دارای یک فیتینگ گریس (Zerk) بر روی ضربدر هستند که اجازه می دهد تا گریس تازه به صورت دوره ای به فنجان های بلبرینگ پمپ شود، آلودگی ها را پاک کرده و لایه روان کننده را دوباره پر می کند. اتصالات مهر و موم شده در کارخانه بسته بندی شده اند و نیازی به گریس کاری تعمیر و نگهداری ندارند، اما در صورت ورود آلودگی نمی توان آنها را سرویس کرد - در صورت خرابی، به جای روغن کاری مجدد، تعویض می شوند. برای کامیون‌های سنگین تجاری که در شرایط مرطوب، گل‌آلود یا دمای بالا کار می‌کنند، اتصالات قابل روغن‌کاری استاندارد هستند زیرا گریس هم به عنوان روان کننده و هم به عنوان یک مانع مثبت در برابر ورود رطوبت عمل می‌کند.

نامگذاری سری SAE و ظرفیت گشتاور برای اتصالات U کامیون های سنگین

اتصالات U-محرکه کامیون های سنگین با عناوین سری SAE ساخته می شوند که ابعاد فیزیکی صلیب و فنجان های یاتاقان و در نتیجه ظرفیت گشتاور اتصال را مشخص می کند. انتخاب سری نامناسب برای خروجی گشتاور موتور کامیون یکی از رایج ترین خطاها در تعمیر میل محرک است و بدون در نظر گرفتن اینکه مفصل چقدر خوب نگهداری می شود، منجر به خرابی سریع می شود.

قانون زاویه عملکرد برای همه سری ها سازگار است: هرچه زاویه عملکرد بیشتر باشد، ظرفیت گشتاور قابل استفاده و عمر مفید کمتر است . اتصالی که با زاویه عملکرد 5 درجه کار می کند، حتی در بارهای گشتاور یکسان، به طور قابل توجهی سریعتر از همان اتصال در 3 درجه سایش می کند، به همین دلیل است که نصب میل درایو در کامیون های سنگین شامل بررسی و اصلاح زوایای خروجی پینیون و گیربکس می شود، نه فقط نصب شفت و سخت افزار.

علائم خرابی یک اتصال U-محرکه کامیون سنگین

خرابی U-joint Driveline در کامیون های سنگین خود را متفاوت از خرابی مفصل فرمان اعلام می کند. نیروهای درگیر بیشتر هستند و عواقب نادیده گرفته شدن علائم شدیدتر است، تا جدا شدن کامل میل محرک.

• ارتعاش ریتمیک که با سرعت افزایش می یابد: اتصال فرسوده باعث می شود میل محرک کمی از تعادل خارج شود و لرزشی را در صندلی، کف کابین یا فرمان ایجاد کند که با افزایش سرعت جاده بدتر می شود و ممکن است در سرعت های تشدید خاصی کاهش یابد.
• لرزیدن در هنگام استفاده از برق: احساس تکان دادن یا لرزیدن هنگام دور شدن از یک استاپ یا اعمال دریچه گاز تحت بار، نشان دهنده مفصلی است که دیگر نمی تواند به آرامی گشتاور را منتقل کند - زمانی که مفصل به شدت فرسوده شده باشد یا فنجان یاتاقان شروع به خارج شدن از سوراخ خود کرده است.
• صدای جیر جیر یا قلقلک در سرعت کم: یک مفصل خشک در حین مانور آهسته صدای جیر جیر ریتمیک ایجاد می کند. یک مفصل شل یا ترک خورده در حین درگیری باعث ایجاد انقباض یا انفجار می شود
• از دست دادن چربی قابل مشاهده در اطراف مفصل: گریس پرتاب شده در قسمت زیرین کامیون نزدیک میل محرک نشان دهنده خرابی مهر و موم بر روی فنجان یاتاقان است، اولین نشانه فیزیکی مبنی بر اینکه اتصال از فاصله زمانی سرویس خود گذشته است.

اولویت های تعمیر و نگهداری و بازرسی برای هر دو نوع مشترک

الزامات تعمیر و نگهداری برای اتصالات متقاطع فرمان و اتصالات U-محرکه کامیون های سنگین به طور قابل توجهی متفاوت است زیرا محیط عملکرد آنها متفاوت است.

مفاصل متقاطع فرمان

اکثر اتصالات U شفت فرمان مدرن در کارخانه آب بندی شده و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری برچسب گذاری شده اند. در بسیاری از خودروها و کامیون های سبک، عمر وسیله نقلیه را بدون سرویس دوام می آورند. حالت خرابی تقریباً همیشه به‌جای کاهش روغن‌کاری ناشی از نفوذ رطوبت و خوردگی است، به همین دلیل است که اتصال محور پایین فرمان - واقع در محفظه موتور و در معرض چرخه‌های گرما، پاشش جاده و شستشوی گاه‌گاهی با فشار - بسیار بیشتر از مفصل بالایی از کار می‌افتد. بازرسی شامل محکم نگه داشتن ستون و احساس هرگونه بازی در محل اتصال، و چرخاندن آهسته فرمان در حالی که احساس هر نقطه اتصال یا ناهمواری را از طریق یک چرخش کامل می کند.

اتصالات U خط محرکه کامیون های سنگین

برای کامیون های تجاری سنگین با اتصالات میل محرک قابل روغن کاری، خشکی مفاصل علت اصلی نارسایی زودرس مفصل U هستند ، و با یک برنامه روانکاری مداوم کاملاً قابل پیشگیری است. چک لیست عملی برای تعمیر و نگهداری U-joint کامیون های سنگین:

1. هر یک از اتصالات Zerk را در هر بازه زمانی PM برنامه ریزی شده گریس بزنید - گریس باید به طور قابل مشاهده از مهر و موم فنجان یاتاقان پاک شود تا اطمینان حاصل شود که معابر شفاف هستند و آلودگی خارج می شود.
2. در طول هر بازرسی زیر کامیون، میل محرک را از نظر رگه‌های زنگ‌زدگی، گریس خشک شده یا علائم پرتاب گریس بررسی کنید، زیرا این موارد نشان‌دهنده خرابی مهر و موم قبل از اینکه اتصال به طور قابل شنیدن علامت‌دار شود.
3. هر زمان که ارتفاع سواری کامیون تغییر کرد، زاویه کارکرد در خروجی گیربکس و یوک پینیون را بررسی کنید - بار، تغییرات سیستم تعلیق، یا کیسه های هوا فرسوده همگی زوایای کار را تغییر می دهند و سایش مفصل را تسریع می کنند.
4. سری SAE صحیح را برای هر مفصل جایگزینی بر اساس مشخصات گشتاور موتور کامیون، نه فقط ابعاد فیزیکی، تأیید کنید. یک اتصال سری منطبق بر ابعاد اما با رتبه پایین تر در بار کامل به سرعت از بین می رود
5. اتصالات U را به صورت جفت در یک میل محرک دو مفصلی تعویض کنید - اگر یکی از اتصالات به اندازه کافی سایش داشته باشد که نیاز به تعویض داشته باشد، دیگری در معرض همان شرایط سرویس قرار گرفته است و اغلب کمی بعد از خراب می شود.