چهارشاخ گاردان چیست؟

چهارشاخ گاردان وسیله‌ای مکانیکی است. یک یا چند میله چرخان به یکدیگر متصل می‌شود و امکان انتقال گشتاور یا حرکت چرخشی را فراهم می‌کند و همچنین امکان انتقال نیرو بین دو نقطه را می‌دهد که با یکدیگر همخوانی ندارند. چهارشاخ گاردان در اشکال، اندازه‌ها و پیکربندی‌های متنوعی قرار گرفته‌اند.

چهارشاخ گاردان اجازه می‌دهد تا میله‌های درایو با سیستم تعلیق به سمت بالا و پایین حرکت کنند و در حالی که میله در حال حرکت است و هنگامی که میله درایو در یک خط مستقیم بین چرخ‌های گیربکس و درایو نباشد، امکان انتقال قدرت وجود داشته باشد.

اتصال U و نحوه کار چهارشاخ گاردان

وسایل نقلیه چرخ‌دنده عقب دارای چهارشاخ گاردان (یا اتصالات U) در هر دو انتهای میله محور هستند. اتصالات U به یوغ‌هایی متصل می‌شوند. همچنین باعث می‌شود میله‌های درایو به جلو و عقب حرکت کنند. زیرا وقتی وسیله نقلیه از دست‌انداز و یا جاده عبور می‌کند. به طور موقت میله را کوتاه یا طولانی می‌کند. وسایل نقلیه محرک جلو نیز از دو اتصال به نام اتصالات سرعت ثابت (یا CV) استفاده می‌کنند. اما نوعی متفاوت هستند که همچنین تغییرات فرمان را جبران می‌کنند.

در وسایل نقلیه درایو عقب، هنگام تعامل دنده درایو، یکی از نشانه‌های اتصال U فرسوده، صدای «چکاچک» است. در وسایل نقلیه درایو جلو، اتصالات CV معمولاً هنگام حرکت، سروصدای چکاچک ایجاد می‌کنند. اتصالات CV با پوشش‌های لاستیکی محافظ پوشانده شده است. اگر این پوشش‌ها شکسته و یا آسیب دیده باشند، اتصالات CV روغن‌کاری خود را از دست می‌دهد و در اثر آلودگی و رطوبت آسیب می‌بیند.

کاربرد چهارشاخ گاردان

در شكل سنتی اتومبیل‌های سواری و بسیاری از كامیون‌ها هم اكنون نیز برای انتقال حركت از موتور و جعبه‌دنده به چرخ‌های عقب از یك میله رابط به نام میل گاردان استفاده می‌كنند. فقط بعضی ماشین‌ها مثل فولكس واگن به دلیل قرار داشتن موتور در عقب، از این قاعده مستنثنی بودند.

چهارشاخ گاردان در بخش‌های مختلف شامل هواپیما، وسایل، مکانیسم‌های کنترل، الکترون کاربرد دارد. همچنین ابزار دقیق، ابزارهای پزشکی و نوری، لوازم جانبی، رادیو، چرخ خیاطی، ماشین‌آلات نساجی و درایوهای ابزار است.

چهارشاخ گاردان از جنس استیل یا ترموپلاستیک است. چهارشاخ گاردان با جنس فولاد حداکثر ظرفیت تحمل بار را برای سایز مشخص دارند. چهارشاخ گاردان با اجزاء ترموپلاستیک در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در کاربردها، از ویژگی های روان‌کننده، وزن سبک، فشار ناچیز، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت عملکرد در سرعت بالا بهره برده می‌شود.

چهارشاخ گاردان در ساخت و سازهای ویژه، مانند چهارشاخ گاردان توپی نیز موجود است و برای کار با سرعت بالا و برای حمل گشتاورهای بزرگ استفاده می شود. هر دو در اندازه های کوچک و استاندارد در دسترس هستند.

 

 

خصوصیات عمومی چهارشاخ گاردان

ویژگی اصلی چهارشاخ گاردان انتقال حرکت غیریکنواخت از طریق اتصال است. نسبت سرعت زاویه‌ای بین میله‌های ورودی و خروجی محور متغیر از نظر چرخشی در هر چرخه است. این نوسان که همراه با شتاب‌های زاویه‌ای مربوطه باشد، با زاویه عملکرد افزایش می‌یابد. این افزایش می‌تواند تا 15٪ از سرعت زاویه‌ای (در صورت زاویه کار 30 درجه) باشد. در انتخاب چهارشاخ گاردان، تأثیر این نوسانات بر گشتاور استاتیک، گشتاور اینرسی و عملکرد سیستم باید در نظر گرفته شود.

انواع چهارشاخ گاردان

دو نوع اصلی چهارشاخ گاردان وجود دارد. آن‌ها را بنام نوع A وB  می نامند. تنها تفاوت واقعی كه این دو نوع دارند در نوع خار نگهدارنده بلبرینگ های آنان است. در سایر موارد شبیه هم هستند و دستورالعمل یكسانی برای تعویض آن‌ها وجود دارد .

 نوع A چهارشاخ گاردان

دارای یك خارC  شكل است. در داخل شیار طوقه نگهدارنده بلبرینگ ها قرار می‌گیرد. می توان آن را با استفاده از سمبه با نوك تیز بیرون آورد.

 نوع B چهارشاخ گاردان

دارای یك خار حلقوی است. در داخل شیار طوقه نگهدارنده بلبرینگ‌های چهارشاخ گاردان قرار دارد. با استفاده از یك خاركش كه با آن می‌توان این خارe مانند را ابتدا باز كرده و سپس بیرون آورد. اغلب اوقات لازم است كه برای بیرون آوردن این خار، درپوش آن را سوراخ كنید تا راحت‌تر بیرون آید .

عیب‌یابی چهارشاخ گاردان و میل گاردان

چهار شاخ گاردان یكی از مهم‌ترین اتصالات موجود در اتومبیل است. خرابی سیستم چهارشاخ گاردان مشکل اساسی در روند کاری اتومبیل ایجاد می‌کند. اما با انجام بازدیدهای دوره‌ای یا تعویض به موقع آن می‌توان از پیش آمدن این مشكل جلوگیری كنند.

چک کردن وضعیت چهارشاخ گاردان

برای اینكه وضعیت و میزان خلاصی چهارشاخ های ماشین را چك كنید. ماشین را با جك بالا ببرید. زیر محور عقب ماشین را با بلوك‌هایی محكم بالا نگه دارید. ماشین را در حالت خلاص قرار دهید. ترمز دستی را بكشید در این حالت میل گاردان را با دست به چپ و راست بچرخانید. اتصال آن را از نظر داشتن خلاصی و بازی بیش از اندازه مورد بررسی قرار دهید. اگر خلاصی آن بیش از اندازه بود نسبت به تعویض آن اقدام كنید. همینطور دقت كنید نشانه‌هایی از زنگ‌زدگی وجود نداشته باشد. چون این امر به مفهوم آن است كه چهارشاخ گاردان فاقد گریس و خشك كار كرده است. در این صورت صدمه دیده و باید به سرعت عوض شود.

کوتاه بودن میل گاردان

ایجاد صدا در زیر میل گاردان یا تقه زدن، مخصوصاً زمانی که گاز را کم می‌کنیم. همچنین زمانی که به طور ناگهانی روی پدال گاز فشار می‌دهیم. دلیل بر این است که از ناحیه چهار شاخه لقی به وجود آمده است. برای کمتر شدن این ایراد و برای اینکه از نیروی گریز از مرکز میل گاردان در موقع گردش، جلوگیری شود. سعی شده است که در حد امکان میل گاردان را کوتاه‌تر بسازند. همچنین می‌توان در وسائل نقلیه بزرگ، ۲ یا ۳ قفل به صورت مفصل با عبور از وسط بلبرینگ قرار داد.

مزیت دیگر کوتاه بودن میل گاردان این است که از نیروی موتور کاسته نمی‌شود. عیناً به دیفرانسیل منتقل شده و اتومبیل دارای قدرت بیشتری می‌شود. به همین علت در بعضی از اتومبیل‌ها (اکثر اتومبیل های جیپ) دیفرانسیل را جلو قرار می‌دهند. در بعضی وسایل نقلیه یک دیفرانسیل جلو و یکی در عقب می‌گذارند که در این صورت این گونه وسایل نقلیه را جفت دیفرانسیل می‌گویند. البته در اتومبیل‌های امروزی، میل گاردان حذف شده است.

 

عیب‌های احتمالی چهارشاخ گاردان

هنگامی كه اتصال U  شكل چهارشاخ دچار مشكل می‌شود و وضعیت نامناسبی دارد. این موضوع را می‌توانید از طریق دقت كردن در صدایی شبیه برخورد فلز با فلز و به هنگامی كه دنده ماشین درگیر است (ماشین در دنده است) متوجه شوید.

این  موضوع به معنی وجود خلاصی بیش از اندازه در اتصال چهارشاخ گاردان است. باید در اسرع وقت در رفع آن بكوشید. علائم دیگری كه به هنگام خرابی چهارشاخ گاردان وجود دارد عبارتند از: لرزش میل گاردان، كه به خصوص در سرعت‌های بین 25 تا 35 مایل بر ساعت (39 تا 56 كیلومتر در ساعت) بیشتر قابل احساس كردن است، لرزش به هنگام گاز دادن و شتاب گرفتن موتور و صدای جیر جیر.

تعویض چهارشاخ گاردان

هر چند این روزها دیگر این گونه ماشین‌ها تولید نمی‌شوند. هنوز در مدل‌های قدیمی و در كامیون‌ها و ماشین‌های سنگین چهارشاخ گاردان استفاده می‌شود.

در اتومبیل‌های امروزی هم مانند پراید و پژو و تقریبا تمام مدل‌های جدید به دلیل اینكه چرخ‌های متحرك در جلو قرار دارند، لزوم استفاده از میل گاردان وجود ندارد. این قطعه از این اتومبیل‌ها حذف شده است. چون وجود چنین قطعه‌ای به دلیل اینكه طول آن زیاد است. مرتب بالانس آن به هم می‌خورد و باعث لرزش ماشین می‌شود. احتمال خرابی آن بالا است. به ویژه كه ارتباط آن با دیفرانسیل و هزار خاری هم از طریق یك قفل مكانیكی قابل انعطاف به نام  چهار شاخ گاردان یا Universal Joint صورت می‌گیرد.

 این قطعه هم به دفعات زیاد دچار مشكل و فرسودگی می‌شود و باعث ایجاد لرزش در ماشین می‌شود. كما اینكه اگر زمانی این قفل بشكند، علاوه بر اینكه خطر واژگونی ماشین را در پی دارد. باعث از حركت ماندن ماشین هم می‌شود و امكان ادامه حركت را می‌گیرد .

لقی بیش از اندازه آن كه به دلیل فرسودگی یاتاقان های داخلش است. باعث لرزش و نوسان ماشین در دورهای خاصی می‌شود. كه گاهی بسیار آزاردهنده است . بازدید از قفل گاردان ساده است. كافی است در زیر ماشین قرار بگیرید و با چرخاندن توسط دست لقی آن را بررسی كنید. تعویض آن هم زیاد مشكل نیست. فقط باید نكات ایمنی رعایت شود.

 

 

برای تعویض قفل گاردان به چه ابزارهایی نیاز داریم؟

•  گیره
• چكش
• پانچ (سمبه)
• پمپ گریس زنی
• پارچه تنظیف
• دستكش لاستیكی (اختیاری)

اگر این خار را سالم بیرون نیاورده‌اید، مشکلی به وجود نمی‌آید. زیرا هنگامی كه قطعات چهارشاخ گاردان را از بازار خریداری می‌كنید، خار سالم هم همراه آن است.

قبل از شروع به كار:

• این دستورالعمل را به دقت بخوانید و اطمینان حاصل كنید كه آن را فهمیده‌اید.
• تمام ابزار و وسایل موردنیاز را قبل از شروع كار آماده كنید .
• به اندازه كافی وقت برای این كار در نظر بگیرید؛ چون نباید در انجام این كار عجله كرد .
• در هر جایی كه شما كار می‌كنید، موضوع رعایت نكات ایمنی راس همه مسائل قرار دارد، به همین جهت مواظب قطعات داغ و اشیاء تیز و برنده و مواد خطرناك باشید .
• این دستورالعمل‌ها را هنگام كار بخاطر داشته باشید و در صورت نیاز از اطلاعات موجود در دفترچه تعمیر ماشین هم استفاده كنید یا از یك تعمیركار با تجربه كمك بگیرید.
• تا از ایمن و سالم بودن قطعه ای اطمینان حاصل نكرده اید آن را روی ماشین نصب نكنید .
• هیچ گاه در زیر ماشینی كه فقط زیر آن جك قرار داده‌اید نروید. همواره از پایه‌های نگهدارنده برای بالا نگه داشتن ماشین استفاده كنید. محلی كه كار می‌كنید باید محكم، صاف و تراز باشد. هیچگاه در محلی كه روغن ریخته است و لیز است زیر ماشین جك نزنید .

مقاله پیشنهادی: بررسی انواع تجهیزات انتقال قدرت

باز كردن چهارشاخ گاردان

خار نگهدارنده چهارشاخ را بیرون آورید.

• روی قسمت‌های مختلف گاردان نشانه بزنید. چون اگر این نشانه‌گذاری رعایت نشود ممكن است خط مربوط به بالانس گاردان به هم بخورد و باعث لرزش ماشین شود.
• قسمت U شكل چهارشاخ را در گیره قرار دهید.
• با استفاده دو عدد مغزی آچار بكس، یكی با قطر كوچكتر از شیار و دیگری با قطر بزرگتر از آن كه یكی نقش فشاردهنده و دیگری نقش گیرنده را بازی می‌كند بلبرینگ‌های چهارشاخ را بیرون آورید.
• اگر در این حالت باز هم بلبرینگ بیرون نیامد با نزدیك كردن فك‌های گیره به هم این كار را انجام دهید.
• مفصل چهارشاخ را به اندازه یك چهارم دور بچرخانید و آن را بیرون آورید.

سوار كردن چهارشاخ گاردان

• قبل از نصب قطعات نو بررسی كنید كه آیا به اندازه كافی با گریس چرب شده‌اند.
• با استفاده از همان آچار بكس كوچك‌تر، بلبرینگ را فشار دهید تا در جای خود قرار بگیرد. دومین بلبرینگ را هم در گیره قرار دهید. بر آن فشار دهید تا در جای خودش قرار بگیرد. 

تولیدکنندگان قطعات خودرو و چهارشاخ گاردان

شرکت‌های تولید‌کننده و واردکننده قطعات خودرو و چهارشاخ گاردان مختلفی در کشور وجود دارند که به برخی از آن‌ها در زیر اشاره می‌کنیم.

امکو

شرکت مادر تخصصی مهر خودرو جهان با برند تجاری امکو با هدف تولید و توزیع و تامین کننده قطعات انواع خودروهای داخلی و خارجی (سبک و سنگین) و همچنین تولید و مونتاژ لنت ترمز و دیسک و صفحه کلاچ و… تحت نام امکو در سال ۹۰ تاسیس و راه اندازی گردید.

شرکت تولید قطعات یدکی ایران

شرکت تولید قطعات یدکی ایران دارای دو دفتر در تهران و دو سایت که در خیابان‌های سوم و چهاردهم شهرک صنعتی هشتگرد واقع شده‌اند است. شرکت قطعات یدکی ایران توانسته خواسته‌های خودروسازان را در بازارهای داخلی و خارجی با کیفیت مطلوب مطابق با استانداردهای جهانی، تحویل به موقع و قیمت مناسب برآورده سازد.

هم اینک این شرکت یکی از بزرگ‌ترین مجموعه‌های خصوصی تولید قطعات یدکی خودرو در ایران است. همچنین هم اکنون، قیمت این قطعه (چهارشاخ گاردان) با توجه به نوع کاربرد در محدوده قیمتی کمتر از 100 هزارتومان است.