گاردان

گاردان

در اکثر اوقات موتور و گیربکس خودرو در قسمت جلوی خودرو قرار میگیرند.بنابراین در مواردی که محور عقب خودرو محرک است و دیفرانسیل در قسمت عقب قرار دارد،بین گیربکس و دیفرانسیل فاصله ای وجود خواهد داشت که برای انتقال قدرت لازم است از یک قطعه واسطه استفاده شود.این قطعه واسطه یک شفت دوار می باشد که می تواند گشتاورپیچشی را منتقل نماید .این قطعه گاردان نامیده می شود.با توجه به اینکه گیربکس بر روی شاسی نصب گردیده است ،ولی دیفرانسیل بر روی محور عقب قرار گرفته و می تواند همراه محورعقب نسبت به شاسی نوسان نماید،نه تنها فصله بین گیربکس و دیفرانسیل ثابت نخواهد بود،بلکه راستای آنها نیز دائماً در حال تغییراست.پس لازم است که در مورد گاردان،هم قابلیت تغییرزاویه وجود داشته باشد و هم تغییر طول آن امکان پذیرباشد.

ولی توجه داشته باشید درمواردی که محور جلومحرک است و دیفرانسیل نیز در قسمت جلوی خودرو قرار گرفته است،چون گیربکس و دیفرانسیل در کنار یکدیگرقرار دارند،نیازی به گاردان نمی باشد.یعنی در خودروهای دیفرانسیل جلو، اصلاًگاردان وجود ندارد.

6-2 –میل گاردان :

میل گاردان یه شفت تو خالی است که وظیفه ی انتقال گشتاور پیچی را از گیربکس به دیفرانسیل برعهده دارد.با توجه به اینکه بیشترین گشتاورپیچی توسط قطرخارجی لوله منتقل می گردد،سعی می شود که به جای استفاده از یک میلگرد توپر،از لوله ای تو خالی و با قطر بیشتر استفاده شود، زیرا استفاده از لوله تو خالی،در عین حال که امکان انتقال گشتاور بیشتری را فراهم می آورد،باعث کاهش وزن آن نیزمی شود.همچنین لازم است که این لوله از نوع بدون درز جوش باشد،تا احتمال پارکی لوله از محل درز در هنگام اعمال گشتاور و در اثر مرور زمان وجود نداشته باشد.

جنس میل گاردان نیز معمولاًفولادکربنی است.بطوریکه هم توانایی تحمل گشتاورهای پیچشی و خمشی را داشته باشد و هم در مقابل لرزشها و بارهای نوسانی، دچار تغییر شکل و یا شکست و ترک خوردگی نگردد.البته گاهی اوقات نیز میل گاردان توسط موادکامپوزیتی و یا آلیاژهای الومینیوم ساخته می شود.

در بسیاری از موارد میل گاردان بصورت یک تکه ساخته می شود.ولی در بسیاری از خودروهای امروزی،از میل گاردان های دو تکه استفاده می شود.در صورت استفاده ازمیل گاردان دو تکه ،احتمال تابیدگی و خم شدن میل گاردان کاهش می یابد.همچنین معمولاً گاردان های دو تکه از استحکام بهتری برخوردار بوده و میزان لرزش آنها کمتر می باشد.

همچنین توجه داشته باشیدکه میل گاردانهمچون سایر اجسام،دارای فرکانس طبیعی می باشد.هنگامیکه میل گاردان با سرعت بحرانی دوران می نماید،لرزشهای آن مطابق فرکانس طبیعی اش خواهد بود. این موضوع باعث تشدید لرزشها و نوسانات میل گاردان می شود، که اصلاً مطلوب نیست. بنابراین لازم است که طراحی میل گاردان به گونه ای انجام پذیرد که هیچگاه میل گاردان با فرکانس طبیعی اش ارتعاش نکند.جالب است که بدانید مقداراین فرکانس طبیعی بستگی به قطر میل گاردان،طول گاردان و جنس آن دارد:یعنی با تغییر این پارامترها می توان فرکانس طبیعی آن را تغییرداد.

در ضمن بسیاری از اوقات لرزشها میل گاردان به دلیل بالانس نبودن آنمی باشد.یعنی توزیع جرم گاردان بصورت متقارن نبوده و نیروی گریز از مرکز یک سمت بیشتراست. همین موضوع باعث لنگ زدن گاردان و لرزش آن می شود.در این گونه موارد معمولاً برای بالانس نمودن میل گاردان ،از جوش دادن تسمه های فلزی بر روی بدنه آن استفاده می شود.

6-3- انواع اتصالات

معمولا اتصالات با توجه به نوع عملکردی که دارند و آزادی حرکتی که ایجاد می نمایند، به دو دسته تقسیم می شوند:

1-    اتصال یونیورسال:

این گونه اتصال،امکان تغییرزاویه را فراهم می اورد.یعنی مکانیزم اتصال یونیورسال به گونه ای است که در عین حال که می تواند گشتاور پیچشی و دوران را منتقل نماید، امکان تغییر زاویه دو محور ��تصل به یکدیگر را نیز فراهم می آورد.

2-    اتصال کشوئی

این مدل اتصال ،امکان تغییر طول محور را امکان پذیر می نماید.بنابراین دو محوری که توسط اتصال کشوئی به یکدیگر متصل گردیده اند، در حالی که گشتاور پیچشی و دوران را منتقل می نماید، امکان تغییر طول را نیز فراهم می آورد.

6-4- اتصالات گاردان :

با توجه به اینکه نیاز است گاردان هم قابلیت تغییر زاویه داشته باشد و هم امکان تغییر طول آن وجود داشته باشد،باید حداقل ازدو عدد اتصال یونیورسال ( چهار شاخ گاردان ) در دو سر گاردان و یک اتصال کشوئی در طول گاردان استفاده شود.اتصالات یونیورسال که به آنها قفل گاردان نیز گفته می شود،امکان تغییر زاویه گاردان را فراهم می نمایند و اتصال کشوئی ،تغییر طول گاردان را امکان پذیر می کند.حداکثر تغییر زاویه ای که یک چهار شاخ گاردان می تواند تحمل کند،15 درجه است.

همچنین در نظر داشته باشید که درگاردانهای دو تکه ،نیازبه سه عدد اتصال یونیورسال (قفل گاردان )داریم که در محل اتصال تکه های گاردان به یکدیگر و در دو سر انتهایی میل گاردان از آنها استفاده می شود .

در این حالت نیز استفاده از یک عدد اتصال کشوئی کفایت می کند.

در مواردی که تعلیق محورعقب خودرو مستقل است،دیفرانسیل زیرشاسی بسته می شود،به زوری که هیچ حرکتی نسبت به شاسی نداشته باشد.در این حالت تغییر مکان گیربکس و دیفرانسیل خیلی کم بوده و دیگر نیازی به اتصال چهارشاخ و قفل گاردان نمی باشد.در این حالت ضرورت دارد که از کوپلینگهای لاستیکی به عنوان ضرب گیر استفاده شود: به این ضربگیرهای لاستیکی،منجید نیز گفته می شود.

6-5-ساختمان اتصال یونیورسال

این مدل اتصال که در دو سرمیل گاردان مورد استفاده قرار می گیرد،تغییر زاویه گاردان را امکان پذیر می نماید.این اتصال که برای اولین بارتوسط آقای گاردان، ریاضی دان فرانسوی قرن شانزدهم میلادی طراحی گردید،چهر شاخ گاردان و یا قفل گاردان نیز نامیده می شود.البته این مدل اتصال را با نام اتصال هوک (Hooke joint  ) نیز می شناسند.در این اتصال،دو عدد دو شاخه وجود دارد که با 90 درجه چرخیدگی نسبت به یکدیگر،در مقابل هم قرار گرفته اند.یک قطعه یک قطعه صلیبی نیز نقش واسطه را ایفاء می نماید.بطوریکه هر یک از دو شاخه ها،حول یکی از محورهای قطعه صلیبی شکل لولا گردیده است .معمولاً این قطعه صلیبی شکل از جنس فولاد با استحکام بالا بوده و به روش فورج  (آهنگردی گرم ) تولید می شود .از سوی دیگر به منظور کاهش اصطلاک و دوران راحت تر دو شاخه ،در محل نصب دوشاخه ها بر روی قطعه صلیبی شکل ،از یاتاقان های سوزنی (Needle Bearing  )استفاده می شود.بنابراین درهر اتصال یونیورسال چهارعدد از این یاتاقانها (رولبرینگ )وجود دارد.معمولاً برای تثبیت موقعیت این بلبرینگها بر روی قطعه صلیبی شکل، از خارهای نگهدارنده استفاده می شود.

بزرگترین ایراد این نوع اتصال، متغیر بودن سرعت دوران آن است.بطوریکه هرگاه دو محوری که بوسیله اتصال یونیورسال به یکدیگر متصل شده اند، بایکدیگر زاویه داشته باشند.درهر دور گردش،سرعت محور خروجی،دو مرتبه افزایش و کاهش دور خواهد داشت.هر چقدر مقدار زاویه بین محورها بیشتر باشد،تغییرات سرعت نیز بیشتر خواهد بود.این موضوع یکی از عوامل اصلی فرسایش رولبرینگها می باشد.ولی در نظر داشته باشید که استفاده از دو عدد اتصال یونیورسال متوالی ،باعث بر طرف شدن این مشکل می شود یعنی دوعدد اتصال یونیورسال می توانند تغییرات سرعت یکدیگر را پوشش دهند و در نهایت سرعت گردش محور خروجی بصورت ثابت باشد.

6-6-ساختمان اتصال کشوئی :

همانطور که گفتیم اتصال یونیورسال فقط امکان تغییرات زاویه ای را فراهم می نماید.در صورتیکه در نوسانات گاردان،لازم است که طول آن نیز تغییر نماید.این کار معمولاًتوسط یک اتصال کشوئی انجام می پذیرد.

اتصال کشوئی از یک هزار خار خارجی بر روی سطح یک محور و یک هزار خار داخلی در داخل یک محور تو خالی تشکیل یافته است.بطوریکه هزار خار مادگی می تواند بر روی هزار خار نری لغزش نموده و به سمت جلو وعقب حرکت نماید و بدین گونه امکان تغییر طول گاردان را فراهم نماید.

6-7- عیوب گاردان :

یکی از موارد مهم در نگهداری و مراقبت از گاردان،تعویض به موقع اتصالات ساییده شده می باشد .همچنین روغن کاری به موقع اتصالات و آغشته کردن آنها به گیریس از موارد مهم در خصوص گاردان محسوب می شود .در هر حال ممکن است مشکلات و عیوب زیر در خصوص گاردان بوجود آید:

1-    لرزش گاردان

گاهی اوقات گاردان در هنگام دوران دچار لرزش می گردد.علت این لرزش ممکن است یکی از عوامل زیر باشد

1-    بالانس نبودن گاردان

2-    تاب برداشتن میل گاردان

3-    سنگین بودن گاردان

4-    شل بودن پیچهای اتصال گاردان

5-    خرابی و لق بودن رولبرینگهای گاردان

6-    وجود لقی در هزار خاری اتصال کشوئی

2-سر صدا

اگر در هنگام دوران گاردان ،سر و صداهای مزاحم تولید می شود ،علت آن یکی از عوامل زیر می باشد:

1-    وجود لقی در اتصالات گاردان

2-    خراب شدن رولبرینگهای اتصالات چهار شاخ

3-    هرز شدن هزار خاری اتصال کشوئی

4-    شل بودن پیچهای فلنج

3-بریدن میل گاردان:

معمولا بریدن میل گاردان از محل اتصالات آن اتفاق می افتد.هرچند که بریدن میل گاردان در یک لحظه اتفاق می افتد،ولی رسیدن به این مرحله بصورت تدریجی صورت پذیرد .عواملی که می توانند باعث بروز این اتفاق گردند،عبارتند از:

1-    وجود لقی در اتصالات گاردان

2-    خوردگی و از بین رفتن کاسه ساچمه ها و رولبرینگها

3-    اعمال ضربات ناگهانی به گاردان

فراموش نکنین که بریدن محل گاردان،مخصوصاً از محل اتصال جلویی بسیار خطرناک بوده و حتی ممکن است باعث واژگون شدن خودرو گردد.

4-تقه زدن گاردان در شروع حرکت :

اگر در اتصالات گاردان لقی وجود داشته باشد،باعث می شود که در هنگام شروع حرکت ،صدای تقه از گاردان شنیده شود.در این موارد لازم است که لقی بر طرف گردد.بطور مثال در صورت نیاز بع تعویض بلبرینگها ،لازم است که این کار انجام گردد.

5-لرزش گاردان در سرعتهای کم :

اگر گاردان در هنگام دوران با سرعتهای کم دچار لرزش می شود.علت آن بیش از حد سفت بودن پیچهای اتصال گاردان می باشد.

6-نشتی روغن از گاردان :

با توجه به اینکه در اتصالات گاردان از گیریس استفاده می شود،اگر چکه کردن روغن از گاردان مشاهده گردید،علت آن می تواند خراب بودن کاسه نمد عقب گیربکس در محل بیرون آمدن شفت خروجی باشد.به عبارت دیگر این روغن مربوط به گیربکس می باشد.


منبع: تعمیرگاه مرسدس بنز گلچین


برچسب‌ها: