زبان
اتصال جهانی در خودرو چیست؟ راهنمای نهایی U-Joint
پاسخ مستقیم
A مفصل جهانی ، یا U-joint لولای X شکل کوچکی است که بخشهای میل محرک خودرو را به هم متصل میکند و به آن اجازه میدهد خم شود و قدرت چرخش خود را به چرخها حفظ کند، حتی زمانی که سیستم تعلیق بر روی دست اندازها بالا و پایین میرود. بدون آن، یک میل محرک سفت و سخت در لحظهای که جاده کاملاً صاف نبود، به هم متصل میشود، میلرزد یا میشکند. اکثر خودروهای چرخ عقب، چهار چرخ و چهار چرخ متحرک به دو اتصال U در هر میل محرک و معمولاً 60000 تا 150000 مایل قبل از شروع سایش دوام می آورند و باعث ایجاد ارتعاشات و لرزش هایی می شود که زمان تعویض را نشان می دهد.
این اصطلاح را جدا کنید و این یک توصیف نسبتا تحت اللفظی است. "یونیورسال" به توانایی اتصال برای انتقال قدرت چرخشی در هر جهت و نه فقط یک خط مستقیم اشاره دارد. این قطعه خود یک صلیب فولادی فشرده است - مهندسان آن را صلیب یا عنکبوت می نامند - با یک کلاهک سوزنی بر روی هر یک از چهار بازوی آن نصب شده است. دو بازوی مخالف در یک شفت به یوغ پیچ میشوند، دو بازوی دیگر به یغ روی شفت مجاور میپیچند و کل مجموعه آزادانه در مرکز میچرخد. این محور چیزی است که به دو شفت اجازه می دهد حتی زمانی که کاملاً در یک راستا قرار ندارند به چرخش در کنار هم ادامه دهند.
جایی که U-Joint در پیشرانه می نشیند
در خودروهای دیفرانسیل عقب، میل محرک از پشت گیربکس به دیفرانسیل عقب می رود و یک اتصال U در هر انتهای آن قرار می گیرد - یکی درست پشت میل دم گیربکس، یکی درست جلوتر از دیفرانسیل. کامیونهای چهار چرخ متحرک، یک میل محرک دوم را به دیفرانسیل جلو اضافه میکنند، با جفت اتصالات خاص خود در جعبه انتقال و محور جلو. خودروهای دیفرانسیل جلو به طور کامل این ترتیب را نادیده می گیرند: از آنجایی که موتور و گیربکس از قبل درست در کنار چرخ های جلو قرار دارند، میل محرک طولانی برای خم شدن وجود ندارد، بنابراین این خودروها به جای آن از اتصالات سرعت ثابت (CV) استفاده می کنند که مشکل مرتبط اما متمایز مربوط به زوایای فرمان را به جای حرکت سیستم تعلیق حل می کند.
| طرح پیشرانه | نوع اتصال استفاده شده | چرا |
|---|---|---|
| دیفرانسیل عقب | مفاصل U (2 در هر محور محرک) | میل محرک طولانی باید با حرکت سیستم تعلیق بین گیربکس و محور خم شود |
| چهار چرخ / چهار چرخ متحرک | مفاصل U (2 در هر میل محرک، جلو و عقب) | دو میل محرک جداگانه که هر کدام به قابلیت انعطاف پذیری یکسانی نیاز دارند |
| دیفرانسیل جلو | مفاصل CV | شفتهای اکسل کوتاه نیز باید تغییرات ثابت زاویه فرمان را تحمل کنند، که اتصالات U ضعیف عمل میکنند. |
چرا هر محور محرک از اتصالات U به صورت جفت استفاده می کند؟
یک اتصال U منفرد که در یک زاویه کار می کند با سرعت کاملاً ثابت نمی چرخد - به دلیل هندسه چرخش متقاطع در داخل دو یوغ آفست، سرعت آن دو بار در طول هر چرخش کامل کمی افزایش و کاهش می یابد. در زوایای پایین، این تغییر بسیار کوچک است که نمی توان احساس کرد، اما با افزایش زاویه، به یک لرزش واقعی تبدیل می شود که مستقیماً از طریق میل محرک منتقل می شود. تعمیر از نظر مکانیکی ظریف است: یک اتصال U دوم در انتهای دیگر شفت، که در یک زاویه منطبق نصب شده است، تغییرات سرعت یکسانی را در معکوس ایجاد می کند. این دو خنثی میشوند و قدرتی که به دیفرانسیل میرسد، با وجود عبور از دو مفصل که بهصورت جداگانه نیستند، صاف و ثابت میشود.
یک U-joint استاندارد می تواند در زوایای تقریباً 45 درجه کار کند، که برد بیشتری نسبت به میل محرک عقب است که در طول سفر معمولی سیستم تعلیق به آن نیاز دارد. این فضای سر عمدی است - به جای اینکه دقیقاً در حد مکانیکی آن باشد، مفصل را حتی در یک کامیون بلند شده یا یک وسیله نقلیه با بار سنگین به راحتی در حد توانایی خود عمل می کند.
در واقع در داخل یک U-Joint چیست؟
در زیر X شکل ساده، هر یک از چهار بازوی صلیب در یک کلاهک یاتاقان بسته بندی شده با سوزن های کوچک قرار می گیرد که با یک مهر و موم گریس مهر و موم شده است که آلاینده ها را بیرون نگه می دارد و روان کننده را وارد می کند. برخی دیگر شامل یک اتصال zerk هستند تا گریس بتواند در فواصل زمانی منظم سرویس پمپاژ شود. این انتخاب طراحی واحد - مهر و موم شده در مقابل روغن کاری - تقریباً بیش از هر چیز دیگری در مورد طول عمر قطعه اهمیت دارد.
- مفاصل U مهر و موم شده از پیش بسته بندی شده با گریس استفاده می شود که عمر مفصل را دوام می آورد. آنها نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند، که آنها را به انتخاب استاندارد برای خودروهای سواری روزانه تبدیل می کند، اما زمانی که گریس داخلی شکسته شود، دیگر راهی برای پر کردن آن وجود ندارد.
- مفاصل U قابل روغن کاری دارای یک اتصالات زیرک قابل مشاهده برای روانکاری دوره ای. قیمت آنها کمی بیشتر است و در طول سرویس های معمولی نیاز به توجه دارند، اما با گریس کاری مداوم آنها به طور معمول از اتصالات مهر و موم شده دوام می آورند - به همین دلیل است که آنها پیش فرض در کامیون هایی هستند که برای بکسل یا کارهای خارج از جاده استفاده می شوند.
نشانه فرسوده شدن مفصل U
خرابی U-joint تقریباً هر بار تدریجی است، که در واقع خبر خوبی است: یک پنجره واقعی برای گرفتن آن قبل از از کار افتادن کامل مفصل وجود دارد و اجازه میدهد میل درایو سقوط کند، که میتواند به گیربکس یا اگزوز آسیب برساند و در موارد نادر باعث از دست دادن کنترل شود.
- هنگام تعویض دنده بین درایو و دنده عقب. یاتاقانهای فرسوده اجازه میدهند صلیب قبل از درگیر شدن کمی حرکت کند، و درست در زمانی که برق میگیرد، یک انقباض مشخص ایجاد میکند.
- لرزشی که در سرعت بزرگراه بدتر می شود. اتصالی که در بلبرینگهایش بازی میکند، میل محرک را کمی از تعادل خارج میکند و با افزایش سرعت چرخش، این عدم تعادل آشکارتر میشود.
- صدای جیر جیر یا کلیکی که با سرعت زیادتر می شود. این معمولاً به یک فلز خشک و کم روغن کاری شده در اتصال فلز در برابر فلز اشاره می کند، به ویژه در اتصالات مهر و موم شده که گریس کارخانه شکسته شده است.
- پودر رنگ زنگ در اطراف مفصل. این برادههای فلزی اکسید شده است که وقتی یاتاقانها خشک میشوند و شروع به پوشیدن در برابر خود متقاطع میکنند، ایجاد میشود - نشانه بصری واضحی است که به زودی مفصل نیاز به تعویض دارد.
- مشکل در چرخش یا مقاومت غیر معمول. کمتر رایج است، اما یک اتصال U اتصال می تواند مقاومتی را افزایش دهد که به عنوان فرمان مشکل نشان می دهد، به خصوص در پیچ های محکم.
اگر یکی از U-joint روی میل محرک از کار بیفتد، دیگری معمولا مسافت پیموده شده و استرس مشابهی را جذب کرده و فاصله چندانی با آن ندارد. از آنجایی که بیشتر هزینه کار ناشی از برداشتن و نصب مجدد خود میل درایو به جای تعویض مفصل است، تعویض هر دو به طور همزمان هزینه کمی بیشتر از تعویض یکی دارد – و از پرداخت دوبار برای همان نیروی کار در عرض چند ماه جلوگیری می کند.
آنچه عمر U-Joint را کوتاه یا افزایش می دهد
مسافت پیموده شده به تنهایی تعیین کننده فرسودگی مفصل U نیست - شرایط رانندگی و عادات نگهداری این عدد را به طور قابل ملاحظه ای در هر دو جهت حرکت می دهد.
| عامل | تاثیر بر طول عمر |
|---|---|
| بکسل مکرر یا حمل سنگین | کوتاه می کند - بار پایدار با هر چرخش تنش بر یاتاقان ها را افزایش می دهد |
| خارج از جاده یا رانندگی در زمین های ناهموار | کوتاه می کند - بارگذاری شوک مکرر باعث تسریع سایش یاتاقان می شود |
| نمک جاده و قرار گرفتن در معرض رطوبت ساحلی | کوتاه می کند - حملات خوردگی درپوش و مهر و موم یاتاقان، اجازه ورود آلاینده ها را می دهد |
| زاویه نامناسب میل محرک بعد از کیت بالابر | کوتاه می کند - مفصل را به زاویه عملکرد راحت آن نزدیک یا فراتر می برد |
| روغن کاری منظم روی یک مفصل قابل روغن کاری | تمدید می شود - روان کننده تازه به طور مداوم آلودگی را از بین می برد و اصطکاک را کاهش می دهد |
| عمدتاً رفت و آمد در بزرگراه در جاده های هموار | تمدید می شود - حداقل بارگذاری ضربه و زوایای ثابت و متوسط میل محرک |
بررسی یک U-Joint بدون برداشتن میل محرک
یک بررسی سریع دستی می تواند بازی را قبل از اینکه به یک علامت قابل توجه تبدیل شود نشان دهد. با پشتیبانی از میل محرک و گیربکس در حالت خنثی، شفت را در دو طرف یک اتصال U بگیرید و سعی کنید آن را در هر جهت به جلو و عقب بچرخانید. هر گونه شلی قابل توجه، کلیک، یا یک نقطه سخت در حین چرخش به مفصلی اشاره می کند که فرسوده شده است. یک مفصل سالم باید به آرامی در تمام محدوده خود حرکت کند، بدون بازی و بدون احساس ساییدگی.
خط پایین
یک مفصل جهانی یک لولای کوچک به شکل X است که یکی از سختترین کارهای مکانیکی را در پیشرانه انجام میدهد: حفظ جریان روان نیرو از طریق میل محرک که دائماً در حال تغییر زاویه زیر خودروی در حال حرکت است.
این یک کالای فرسوده است، نه یک قطعه مادام العمر - انتظار 60000 تا 150000 مایل را داشته باشید بسته به نحوه رانندگی خودرو، و انقباض در هنگام تعویض دنده یا لرزش سرعت بزرگراه را به عنوان سیگنالی برای بررسی آن قبل از تبدیل شدن یک مفصل فرسوده به میل محرک در حال سقوط در نظر بگیرید.
