Автомобіль / Трансмісія / Карданна передача / Гвинт з хомутом, карданний вал

Гвинт з хомутом, карданний вал

Гвинт з хомутом, карданний вал - спеціалізований кріпильний елемент карданної передачі, який застосовується у певних з'єднаннях карданного вала, фланців, муфт або інших елементів приводної лінії. Канонічна англійська назва TESMA - Collar Screw, Propshaft.

Попри українську каталогову назву, слово «хомут» не потрібно автоматично розуміти як окремий стрічковий або обтискний хомут. У конкретній конструкції йдеться про спеціальний болт або гвинт із заданою геометрією посадочної частини, буртика, головки та різьби. Російська канонічна назва TESMA точніше передає цей конструктивний зміст - «болт с буртиком карданного вала».

Головне правило TESMA: кріплення карданного вала не замінюють будь-яким болтом того самого діаметра і довжини. Значення мають клас міцності, довжина різьби, діаметр гладкої частини, буртик, форма головки, тип гайки, покриття, заводська система фіксації та вимоги до повторного використання.

Де застосовується такий болт

Конкретне місце залежить від карданної передачі. Спеціальний кріпильний елемент може використовуватися в з'єднанні:

карданного вала з вихідним фланцем коробки передач;
карданного вала з роздавальною коробкою;
карданного вала з фланцем редуктора;
карданного вала з еластичною муфтою;
окремих секцій карданного вала;
спеціального затискного або фланцевого з'єднання;
іншого вузла, для якого виробником передбачено саме цей OE-кріпильний елемент.

Тому за самою назвою деталі не можна визначити її точне положення на кожному автомобілі.

Навіщо потрібний буртик або спеціальна посадочна частина

У звичайного різьбового болта основна функція - створити затискне зусилля. У спеціального кріплення карданного вала конструкція може додатково забезпечувати:

правильне положення деталей;
опору через задану поверхню;
контроль положення головки;
роботу в каліброваному отворі;
передачу частини поперечного навантаження через гладку частину, якщо так спроєктоване з'єднання;
правильну взаємодію з фланцем, втулкою або муфтою.

Не кожний болт цієї каталогової групи виконує всі перелічені функції. Конкретну конструкцію визначають за OE.

Чому кріплення карданного вала є відповідальним

Карданна передача передає крутний момент і обертається з високою частотою. Кріплення працює в умовах:

змінного крутного моменту;
реверсу навантаження;
вібрацій;
ударних навантажень при різкому рушанні;
температурних змін;
води та дорожнього бруду;
корозійного впливу.

Ослаблення навіть одного елемента може порушити затискання і центрування всього фланцевого з'єднання.

Як працює болтове з'єднання

Після правильного затягування болт створює осьове зусилля, яке притискає деталі одна до одної. У правильно спроєктованому з'єднанні саме заданий натяг кріплення допомагає утримувати вузол від небажаного зміщення.

Тому важливі:

чисті контактні поверхні;
справна різьба;
правильний болт;
правильна гайка, якщо вона передбачена;
правильна послідовність затягування;
момент і, якщо задано, кут довороту;
стан різьби, передбачений виробником - сухий або з конкретним матеріалом.

Чому не можна ставити звичайний болт із магазину

Навіть при однаковому номінальному діаметрі можуть відрізнятися:

крок різьби;
довжина різьбової частини;
довжина гладкої частини;
діаметр буртика;
радіус переходу;
висота та форма головки;
клас міцності;
матеріал;
поверхневе покриття;
коефіцієнт тертя;
тип фіксувальної гайки;
здатність працювати за заводською схемою затягування.

Болт, який «вкручується», не обов'язково є правильним.

Болт і центрування карданного фланця

Не на всіх карданних передачах болти є головними центрувальними елементами. Часто точне положення задають:

центрувальний поясок;
пілотний виступ;
посадочна втулка;
фланцева поверхня;
спеціальний напрямний елемент.

Тому при вібрації після ремонту недостатньо тільки підтягнути болти. Потрібно перевірити, чи правильно сів сам фланець і чи немає бруду або корозії на центрувальних поверхнях.

З'єднання з еластичною муфтою

На частині автомобілів карданний вал з'єднується через муфту карданного валу. У такому вузлі болти можуть мати визначений напрямок встановлення та працювати разом із металевими втулками муфти.

При ремонті перевіряють:

схему проходження болтів;
орієнтацію муфти;
маркування або стрілки, якщо вони є;
стан втулок;
відсутність тріщин гуми;
правильне положення шайб і гайок;
заводський порядок затягування.

Не можна переносити схему одного автомобіля на інший.

Типові причини пошкодження кріплення

недостатнє затягування;
надмірне затягування;
повторне використання одноразового болта;
неправильний клас міцності;
корозія;
пошкодження різьби;
застосування невідповідної гайки;
встановлення без передбаченої шайби;
забруднена посадочна поверхня;
перекошений фланець;
неправильне центрування;
вібрація від несправного карданного вала;
люфт суміжного шарніра;
удар днищем;
неправильний попередній ремонт.

Ознаки ослаблення

Можливі:

клацання при зміні напрямку тяги;
металевий стукіт при рушанні;
удар при переході з тяги на накат;
вібрація, якої раніше не було;
видиме зміщення фланця;
сліди руху навколо головки болта;
іржавий пил біля контактних поверхонь;
блискучі натерті ділянки;
овальність отвору;
відсутня гайка або частина кріплення.

Жодна з цих ознак окремо не визначає точну причину. Потрібно перевірити весь вузол.

Сліди руху під головкою

Якщо головка або гайка повинні бути нерухомими, але навколо них видно:

свіжий метал;
стерте покриття;
дугоподібні сліди;
іржавий порошок;
деформацію контактної поверхні,

це може вказувати на втрату затискного зусилля і мікропереміщення деталей.

Чому просто підтягнути болт іноді недостатньо

Якщо з'єднання вже працювало ослабленим, могли бути пошкоджені:

різьба;
отвір фланця;
буртик болта;
посадочна поверхня;
гайка;
втулка еластичної муфти;
центрувальний поясок.

У такій ситуації додаткове затягування може тимчасово прибрати шум, але не відновити геометрію.

Овальний отвір у фланці

Отвір, який уже розбитий через рух ослабленого кріплення, не стає справним після встановлення нового болта.

Потрібно оцінити:

розмір і форму отвору;
наявність тріщин;
стан контактної поверхні;
можливість ремонту за технологією виробника;
необхідність заміни фланця або більшого вузла.

Пошкоджена різьба

Неприпустимі:

зім'яті перші витки;
зірвана різьба;
глибока корозія;
сліди сильного витягування;
поперечні тріщини;
різьба, яку доводиться силою «проганяти» гайкою.

Відповідальний кріпильний елемент не відновлюють випадковим підпилюванням або нарізанням іншого кроку різьби.

Чи можна повторно використовувати болт

Залежить від конкретної конструкції.

Виробник може передбачати:

повторне використання після перевірки;
обов'язкову заміну болта;
обов'язкову заміну гайки;
заміну всього комплекту кріплення;
затягування моментом;
затягування моментом і кутом.

Якщо сервісна документація вимагає новий кріпильний елемент, старий не встановлюють повторно навіть тоді, коли він зовні виглядає справним.

Болти з контрольованою деформацією

На окремих вузлах можуть використовуватися кріплення, для яких заводська процедура передбачає контрольований доворот після початкового моменту.

Це не означає, що будь-який карданний болт є одноразовим. Рішення приймають тільки за документацією конкретної деталі.

Чому момент затягування не універсальний

Не можна використовувати одну цифру для всіх карданних валів.

Необхідне значення залежить від:

діаметра різьби;
кроку;
класу міцності;
матеріалу фланця;
типу гайки;
стану різьби;
покриття;
конструкції з'єднання;
застосування додаткового кута довороту.

Точний момент беруть із сервісної документації автомобіля або технічної інформації до відповідного OE-кріплення.

Суха або змащена різьба

Це принципово важливо.

Однаковий момент на сухій і змащеній різьбі може створити різне фактичне натягнення болта. Тому не можна довільно наносити:

моторну оливу;
графітне мастило;
мідну пасту;
антизадирний склад;
різьбовий фіксатор.

Матеріал застосовують тільки тоді, коли він прямо передбачений ремонтною процедурою.

Різьбовий фіксатор

Фіксатор різьби не є універсальним способом захисту карданних болтів від відкручування.

Невідповідний склад може:

змінити тертя під час затягування;
ускладнити наступний демонтаж;
створити неправильний фактичний натяг;
замаскувати проблему пошкодженого різьбового з'єднання.

Самоконтрівна гайка

На окремих з'єднаннях застосовується гайка з функцією стопоріння. Якщо виробник вимагає нову гайку після демонтажу, повторно використовувати стару небажано навіть із новим болтом.

Чи потрібна шайба

Тільки якщо вона передбачена конструкцією.

Додавання випадкової шайби може:

змінити доступну довжину різьби;
змінити положення буртика;
створити іншу контактну поверхню;
завадити правильному центруванню;
зменшити кількість робочих витків.

Правильний напрямок болта

В окремих фланцевих та еластичних з'єднаннях напрямок встановлення болтів заданий конструкцією.

Причинами можуть бути:

зазор до корпуса;
робота буртика у втулці;
положення головки відносно муфти;
простір для обертання карданного вала;
схема виробника.

Не потрібно перевертати болт тільки тому, що так зручніше затягувати.

Що перевірити перед демонтажем

точне положення карданного вала;
монтажні мітки;
орієнтацію фланців;
напрямок болтів;
розташування шайб;
тип гайок;
наявність центрувальних елементів;
стан муфти карданного валу;
видимі сліди зміщення;
стан самого кріплення.

Чому корисно робити монтажні мітки

На конструкціях, де сервісна процедура передбачає збереження взаємного положення фланців або секцій, мітки дозволяють повернути деталі у вихідне положення.

Це особливо важливо після робіт, пов'язаних із:

від'єднанням карданного вала;
заміною опори карданного вала;
заміною муфти;
ремонтом карданної передачі.

Як правильно утримувати карданний вал

Не потрібно використовувати кріпильний болт як упор для монтажки, щоб заблокувати вал.

Для утримання застосовують спосіб, передбачений конкретною ремонтною процедурою. Це зменшує ризик:

погнути болт;
пошкодити отвір фланця;
зламати край фланця;
пошкодити еластичну муфту.

Використання ударного гайковерта

Ударний інструмент може бути зручним для демонтажу певних кріплень, але його застосування визначається доступом і ремонтною процедурою.

Для остаточного затягування відповідального фланцевого з'єднання потрібний контрольований метод, передбачений виробником. Положення «кілька ударів гайковертом» не є вимірюванням моменту.

Динамометричний ключ

Перед роботою він повинен:

мати відповідний робочий діапазон;
бути справним;
використовуватися за своєю інструкцією;
працювати з правильною головкою;
не мати випадкового подовжувача, що змінює ефективне плече без урахування поправки.

Заміна одного болта або комплекту

Якщо один кріпильний елемент пошкоджений, потрібно з'ясувати причину.

Одночасно перевіряють інші болти на:

корозію;
витягування;
пошкодження різьби;
сліди мікропереміщення;
неоднакове виконання;
ознаки попереднього неправильного ремонту.

Якщо виробник пропонує кріплення комплектом або вимагає заміну всіх елементів з'єднання, дотримуються саме цієї процедури.

Підбір кріплення

Для правильного підбору враховують:

VIN;
модель і рік автомобіля;
тип привода;
код коробки передач;
код роздавальної коробки;
тип карданного вала;
місце встановлення - передній або задній фланець, муфта чи інше з'єднання;
OE карданного вала;
OE муфти або фланця;
OE самого болта;
діаметр і крок різьби;
загальну довжину;
довжину різьби;
діаметр і довжину буртика;
форму головки;
клас міцності;
тип гайки;
технічну ревізію.

Чому VIN може бути недостатньо

На автомобілі могли раніше замінити:

карданний вал;
коробку передач;
роздавальну коробку;
редуктор;
еластичну муфту;
фланець;
кріпильний комплект.

Тому при сумніві звіряють VIN із OE фактично встановленого вузла.

Чому не потрібно підбирати тільки за розміром

Два болти з однаковими зовнішніми розмірами можуть мати різний:

клас міцності;
матеріал;
профіль буртика;
покриття;
коефіцієнт тертя;
режим затягування;
статус повторного використання.

Для карданної передачі OE-сумісність важливіша за зовнішню схожість.

25-кроковий алгоритм перевірки і заміни

Підтвердити точне місце встановлення кріплення.
Ідентифікувати автомобіль за VIN.
Визначити фактичний тип карданного вала.
Звірити OE кріплення.
Отримати сервісну процедуру.
Перевірити, чи є болт одноразовим.
Перевірити вимогу щодо нової гайки.
Зафіксувати взаємне положення фланців, якщо це передбачено.
Зафіксувати напрямок старого кріплення.
Безпечно зафіксувати автомобіль.
Надійно підтримати карданний вал перед від'єднанням.
Не дозволяти валу висіти на одному фланці або шарнірі.
Послабити кріплення правильним інструментом.
Зняти болт без пошкодження отвору.
Оглянути різьбу старого елемента.
Оглянути буртик і головку.
Перевірити отвір фланця.
Перевірити центрувальні поверхні.
Перевірити суміжну муфту або шарнір.
Порівняти новий і старий болти.
Встановити нове кріплення у правильному напрямку.
Не наносити мастило або фіксатор без прямої вимоги.
Затягнути в передбаченій послідовності та за потрібним моментом або моментом з доворотом.
Перевірити повну посадку фланця та відсутність контакту з кузовом.
Після складання провести контрольну перевірку карданної передачі без стуку, зміщення та нової вібрації.

П'ять практичних сервісних випадків

Випадок 1 - стукіт після ремонту вихлопної системи

Після сторонніх робіт знизу автомобіля з'явився удар при рушанні. Під час огляду виявили ослаблений один із болтів карданного фланця.

Після демонтажу стало видно сліди руху контактних поверхонь.

Висновок: просто дотягнути кріплення без огляду фланця було б недостатньо.

Випадок 2 - новий болт, але з'єднання знову ослабло

Було встановлено універсальний болт такого самого діаметра. Його гладка частина і геометрія головки відрізнялися від OE.

Висновок: різьбовий розмір не визначає повну сумісність кріплення.

Випадок 3 - вібрація після зняття карданного вала

Усі болти були затягнуті, але центрувальна поверхня фланця залишилася забрудненою корозією і вал сів із невеликим перекосом.

Висновок: правильний момент не компенсує неправильну посадку.

Випадок 4 - повторне використання гайки

На конкретному з'єднанні виробник вимагав нову самоконтрівну гайку, але стару встановили повторно.

Висновок: правила повторного використання стосуються не тільки болта.

Випадок 5 - болт постійно послаблюється

Причиною виявився значний люфт суміжного шарніра та пошкоджена посадочна поверхня.

Висновок: повторне ослаблення кріплення потребує пошуку механічної причини, а не дедалі сильнішого затягування.

30 типових помилок

1. Ставити будь-який болт того самого діаметра

Геометрія і клас міцності можуть не відповідати.

2. Підбирати тільки за довжиною

Важливі різьба, буртик, головка і матеріал.

3. Плутати каталогове «з хомутом» з обов'язковим окремим хомутом

Фактичну конструкцію визначають за OE.

4. Ігнорувати клас міцності

Це відповідальне навантажене з'єднання.

5. Використовувати стару самоконтрівну гайку всупереч процедурі

Її фіксувальна здатність може бути вже недостатньою.

6. Повторно ставити одноразовий болт

Якщо виробник вимагає заміну, його не використовують повторно.

7. Затягувати «на око»

Зусилля не контролюється.

8. Використовувати універсальний момент

Момент залежить від конкретного кріплення.

9. Наносити мастило без інструкції

Змінюється фактичне натягнення.

10. Наносити мідну пасту

Вона не є універсальним матеріалом для такого різьбового з'єднання.

11. Використовувати фіксатор різьби без вимоги

Він змінює умови складання.

12. Додавати випадкову шайбу

Змінюється робоча геометрія.

13. Встановлювати болт у зворотному напрямку

На окремих конструкціях напрямок заданий.

14. Не перевіряти отвір фланця

Він може бути розбитий після ослаблення.

15. Не перевіряти центрувальний поясок

Фланець може сісти з перекосом.

16. Затягувати брудні контактні поверхні

Після очищення з'єднання може втратити натяг.

17. Ігнорувати корозію різьби

Вона змінює тертя і міцність.

18. Проганяти пошкоджену різьбу силою

Це не відновлює міцність кріплення.

19. Тримати кардан монтажкою через болт

Можна пошкодити болт і отвір.

20. Дозволяти карданному валу висіти після відкручування

Можна пошкодити шарнір, муфту або підвісну опору.

21. Не наносити монтажні мітки, коли вони потрібні

Можна змінити взаємне положення деталей.

22. Плутати ослаблений болт із дисбалансом кардана

Спочатку перевіряють кріплення.

23. Балансувати кардан із ослабленим фланцем

Результат такої процедури не усуне причину.

24. Ігнорувати тріщини еластичної муфти

Вона може перевантажувати кріплення.

25. Ігнорувати люфт карданного шарніра

Повторні удари можуть знову послабити з'єднання.

26. Ставити болти різних типів в один фланець

Затискання і геометрія можуть відрізнятися.

27. Остаточно затягувати тільки ударним гайковертом

Потрібний контрольований метод.

28. Не перевіряти посадку після затягування

Фланець повинен бути встановлений правильно по всій поверхні.

29. Не виконувати дорожню перевірку

Новий стукіт або вібрацію можна пропустити.

30. Постійно сильніше затягувати болт, який знову послаблюється

Потрібно знайти причину - пошкоджений фланець, неправильне кріплення, люфт або іншу несправність.

Коли експлуатацію краще припинити

Рух небезпечний, якщо:

болт відсутній;
кріплення явно послаблене;
фланець зміщується;
отвір розбитий;
є тріщина фланця;
чути сильні удари при зміні тяги;
карданний вал має значне биття;
є сліди контакту вала з кузовом;
кріплення повторно послаблюється після правильної установки.

Карданний вал обертається з великою швидкістю. Втрата фланцевого кріплення може призвести до часткового або повного від'єднання вала.

Як відрізнити проблему кріплення від інших несправностей

Стук або вібрацію можуть створювати:

зношений карданний шарнір;
підвісний підшипник;
шліцьове з'єднання;
еластична муфта;
опора редуктора;
роздавальна коробка;
диференціал;
приводні вали;
опори двигуна та коробки.

Повний порядок перевірки наведений на сторінці «Діагностика карданної передачі».

Що перевірити одночасно

карданну передачу в цілому;
муфту карданного валу;
карданні шарніри;
шліцьове з'єднання;
фланці;
опору карданного вала;
демпфер вібрації карданного вала;
підвісний підшипник;
вихідний фланець коробки або роздавальної коробки;
вхідний фланець редуктора.

Товарні групи TESMA

Карданний вал - карданні вали та відповідні позиції за застосовністю.
Інші елементи трансмісії - суміжні компоненти та кріплення трансмісії.
Зчеплення та трансмісія - загальний каталог компонентів трансмісії.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ - гвинт з хомутом, карданний вал

Що це за деталь?

Це спеціальний кріпильний елемент певного з'єднання карданного вала.

Чому в російській версії він називається болтом з буртиком?

Так нормалізована канонічна назва TESMA для англійського Collar Screw.

Назва «з хомутом» означає, що в комплекті є хомут?

Не обов'язково. Фактичну конструкцію та комплектність визначають за OE.

Де встановлюється болт?

На конкретному фланці, муфті або іншому з'єднанні карданної передачі залежно від автомобіля.

Чи можна поставити звичайний болт такого самого діаметра?

Не слід без підтвердженої повної відповідності.

Чому важливий буртик?

Він може виконувати посадочну, опорну або напрямну функцію залежно від конструкції.

Чи болт центрує карданний вал?

Не завжди. Центрування часто виконується окремим пояском або фланцевою посадкою.

Який клас міцності потрібний?

Той, який передбачений конкретним OE-кріпленням.

Чи можна вибрати болт за розміром різьби?

Ні. Потрібно враховувати всю геометрію та специфікацію.

Чи можна обрізати довший болт?

Не слід використовувати таку операцію як заміну правильному OE-кріпленню.

Чи можна додати шайбу?

Тільки якщо вона передбачена конструкцією.

Чи важливий напрямок встановлення?

На деяких з'єднаннях - так.

Чи можна переставити болт головкою в інший бік?

Тільки якщо це допускає сервісна документація.

Чи можна повторно використовувати старий болт?

Залежить від вимог виробника.

Чи потрібно міняти гайку?

Якщо вона є одноразовою або самоконтрівною з вимогою заміни - так.

Чи всі карданні болти одноразові?

Ні.

Який момент затягування?

Універсального моменту немає.

Де брати момент затягування?

У сервісній документації конкретного автомобіля або вузла.

Чи можна затягнути пневмогайковертом?

Остаточне затягування виконують контрольованим способом, передбаченим виробником.

Чи потрібний динамометричний ключ?

Якщо процедура задає момент - так.

Чи можна змастити різьбу?

Тільки якщо це прямо передбачено.

Чи потрібний різьбовий фіксатор?

Лише за прямою вимогою процедури.

Що буде при надмірному затягуванні?

Можливі розтягування болта, пошкодження різьби або деформація суміжних деталей.

Що буде при слабкому затягуванні?

Можливі мікропереміщення, стукіт, розбиття отворів і втрата кріплення.

Як виглядає ослаблене кріплення?

Можуть бути сліди руху, стерте покриття, ржавий пил або видиме зміщення.

Чи можна просто підтягнути ослаблений болт?

Спочатку потрібно перевірити його, різьбу, отвір і фланець.

Що робити з овальним отвором?

Оцінити ремонтопридатність фланця. Новий болт не відновлює геометрію отвору.

Чи може ослаблений болт викликати вібрацію?

Так, особливо якщо порушено посадку або центрування фланця.

Чи може він викликати стукіт при рушанні?

Так.

Чому болт знову послабився?

Можливі неправильне кріплення, пошкоджений фланець, неправильний момент, люфт суміжного вузла або інша механічна причина.

Чи потрібно перевіряти інші болти?

Так, особливо якщо один елемент уже має пошкодження.

Чи потрібні монтажні мітки при знятті кардана?

Якщо для конкретної конструкції важливе взаємне положення фланців або секцій - так.

Чи може неправильне складання після заміни болтів створити вібрацію?

Так. Потрібно перевіряти посадку, центрування і взаємне положення деталей.

Як правильно підібрати болт?

За VIN, OE карданного вала або фланця і OE самого кріпильного елемента.

Чи достатньо VIN?

Не завжди, оскільки карданний вал або трансмісійні агрегати могли бути замінені.

Коли рух потрібно припинити?

При відсутньому або явно ослабленому кріпленні, зміщенні фланця, розбитому отворі, сильному стукоті чи ризику від'єднання карданного вала.

Яке головне правило TESMA?

Не замінювати відповідальний карданний кріпильний елемент випадковим болтом і не компенсувати проблему сильнішим затягуванням. Потрібно підтвердити правильне OE, стан фланця та заводську процедуру складання.

Висновок

Гвинт з хомутом, карданний вал - невеликий за розмірами, але відповідальний елемент карданної передачі. Його задача полягає не просто в тому, щоб «тримати кардан», а забезпечити передбачене конструкцією затискання і правильну роботу конкретного з'єднання.

При підборі важливі OE, клас міцності, різьба, довжина, буртик, головка, гайка і заводський режим затягування. При ослабленні потрібно перевірити не тільки сам болт, але й отвір фланця, центрувальні поверхні, муфту, шарніри та інші джерела ударного навантаження.

Головне сервісне правило TESMA: правильний болт, правильне місце, правильний напрямок встановлення і правильне затягування є єдиною технологічною операцією. Якщо хоча б один із цих параметрів невідомий, спочатку потрібно ідентифікувати вузол за VIN та OE, а вже потім збирати карданну передачу.