- Автор: Феникс
- Дата: 24.09.2013
- Категория: Полезные статьи
ШРУСы
Шарниры равных угловых скоростей (сокращенно – ШРУСы, на жаргоне автомобилистов – «гранаты») предназначены для передачи крутящего момента к ведущим колесам транспортного средства при разных углах поворота (до семидесяти градусов) относительно оси. ШРУСы находят широкое применение в системах привода передних, управляемых колес легковых машин с независимой подвеской. В некоторых случаях их используют и в конструкции заднеприводных автомобилей. Конструкция привода передних колес включает в себя шлицевой вал, на котором закрепляются два ШРУСа – наружный и внутренний, обеспечивающие повороты и наклоны оси вращения.
Самые первые попытки реализации переднего привода конструкторы осуществляли с помощью обыкновенных карданных шарниров. Однако, при перемещении поворотного колеса в вертикальной плоскости внешней «гранате» приходилось выполнять свои функции в чрезвычайно сложных условиях – с углами до 30-35 градусов. А уже при величине углов свыше 10-12 градусов в карданной передаче наблюдаются существенные потери мощности. С неравномерной передачей крутящего момента увеличивается скорость изнашивания механизма, валы, шестерни трансмиссии начинают функционировать с серьезными перегрузками, повышается износ покрышек. Собственно, этим и была обусловлена необходимость в особом шарнире, лишенном названных недостатков, способном равномерно передавать вращение независимо от величины угла между парой соединяемых валов.
Самые первые попытки реализации переднего привода конструкторы осуществляли с помощью обыкновенных карданных шарниров. Однако, при перемещении поворотного колеса в вертикальной плоскости внешней «гранате» приходилось выполнять свои функции в чрезвычайно сложных условиях – с углами до 30-35 градусов. А уже при величине углов свыше 10-12 градусов в карданной передаче наблюдаются существенные потери мощности. С неравномерной передачей крутящего момента увеличивается скорость изнашивания механизма, валы, шестерни трансмиссии начинают функционировать с серьезными перегрузками, повышается износ покрышек. Собственно, этим и была обусловлена необходимость в особом шарнире, лишенном названных недостатков, способном равномерно передавать вращение независимо от величины угла между парой соединяемых валов.
Шариковые ШРУСы
На современных автомобилях в настоящее время устанавливаются ШРУСы разных конструкций. Наиболее распространены шариковые шарниры, включающие в себя 6 шариков, сепаратор, удерживающий их, внутреннее и внешнее кольца, имеющие прорези под шарики, соединяющиеся с приводным валом, который выходит из КПП, при помощи шлицевого соединения. Вследствие высоких удельных нагрузок шарниры равных угловых скоростей такого типа нуждаются в специальной пластичной смазке (имеющей в своем составе различные присадки). Кроме того, шариковые ШРУСы очень чувствительны к попаданию жидкости и загрязнениям. При больших углах поворота значение максимально допустимого крутящего момента меньше, чем в случае с малыми углами. По этой причине при эксплуатации автомобиля с шариковыми «гранатами» специалисты советуют по возможности избегать высоких нагрузок при движении с «вывернутыми колесами» (в особенности – при трогании с места).
Шариковый шарнир Вейса включает в себя следующие детали:
- ведущий шлицевой вал (шлицы входят в зацепление с зубчатым колесом дифференциала и вилкой, имеющей делительные канавки);
- ведомый шлицевой вал (шлицы входят в зацепление с фланцем ступицы колеса);
- 4 ведущих шарика, размещенные в делительных канавках вилок;
- центрирующий шарик, расположенный в углублениях сферической формы на торцах вилок.
Последний имеет лыску, которая при сборке находится напротив вставленного ведущего шарика. Максимальный угол между осями валов составляет 32-33 градуса.
Шариковый шарнир Вейса включает в себя следующие детали:
- ведущий шлицевой вал (шлицы входят в зацепление с зубчатым колесом дифференциала и вилкой, имеющей делительные канавки);
- ведомый шлицевой вал (шлицы входят в зацепление с фланцем ступицы колеса);
- 4 ведущих шарика, размещенные в делительных канавках вилок;
- центрирующий шарик, расположенный в углублениях сферической формы на торцах вилок.
Последний имеет лыску, которая при сборке находится напротив вставленного ведущего шарика. Максимальный угол между осями валов составляет 32-33 градуса.
Кулачково-дисковые ШРУСы
Помимо шариковых конструкций существуют кулачково-дисковые ШРУСы (шарниры Тракта). Такая «граната» состоит из полуцилиндрических вилок, соединенных с ведомым и ведущим валами, и цилиндрических кулаков с пазами, в которые входит диск, предназначенный для передачи вращения от ведущей вилки к ведомой. Предельный угол между валами равен 45 градусам. За счет большой контактной поверхности деталей, которые воспринимают усилия, и существенной несущей способности такие ШРУСы часто используются на тяжелых автомобилях с грузовой платформой.
Трехшиповые ШРУСы
В трехшиповых ШРУСах вращение от ведущего вала передается тремя сферическими роликами, установленными на радиальных шипах, которые жестко связаны с корпусом «гранаты» ведомого вала. Три шипа расположены под углом 120 градусов относительно друг друга. На ведущем валу находится 3-хпальцевая вилка, в цилиндрических пазах которой размещены ролики. В процессе передачи крутящего момента между несоосными валами происходит перекатывание роликов со скольжением вдоль пазов (параллельно с этим они скользят относительно шипов в радиальном направлении). Максимально возможный угол между осями валов при использовании таких ШРУСов может составлять до 40 градусов. Особенность 3-хшипового шарнира состоит в том, что здесь, в отличие от шариковых моделей, крутящий момент передается не в бисекторной плоскости, а в плоскости, которая проходит непосредственно через оси шипов. Таким образом, одинаковые частоты вращения ведомого и ведущего валов могут быть обеспечены при любом взаимном расположении их осей.
Спаренные карданные ШРУСы
Спаренные карданные ШРУСы представляют собой соединенные друг с другом 2 карданных шарнира, взаимно компенсирующие неравномерность вращения друг друга. Сегодня подобные конструкции используются на строительной технике, тракторах, автомобилях с грузовой платформой.
Производители ШРУСов
Что касается компаний, выпускающих шарниры равных угловых скоростей, то среди имеющих мировую известность производителей, специализирующихся на изготовлении автозапчастей для вторичного рынка, можно отметить следующие организации: Robert Bosch GmbH, Delphi Corporation, Akita Kaihatsu Japan Co. и Wulf Gaerther Autoparts AG.
Диагностика ШРУСа
При продолжительной активной эксплуатации транспортного средства шарниры неизбежно подвергаются изнашиванию. Следствием увеличенных зазоров в «гранатах» становится появление шумовых биений во время отпускания педали газа. В этом случае ШРУС рекомендуется немедленно заменить на новый.
Свидетельством неисправностей ШРУСа являются характерные стуки, раздающиеся при поворотах. Резкие стуки, сопровождающиеся «закусываниями» шарниров и рывками машины при прохождении крутых поворотов «говорят» о наличии серьезных повреждений.
Начальная диагностика шарнира равных угловых скоростей включает в себя:
- проверку состояния пыльников (на наличие разрывов, отсутствие смазки, выдавленной из-под хомутов и через трещины);
- вывешивание и последующее вращение приводных колес с прослушиванием (при прямом положении руля прослушивается наружная «граната», а при повороте колеса до упора – внутренний шарнир);
- проверку зазора в шлицах (производится путем углового перемещения приводного вала относительно ШРУСов).
Для более детальной проверки состояния шарнира равных угловых скоростей его придется разобрать. При этом необходимо отметить положение внутренней обоймы относительно сепаратора и корпуса. После снятия внутренней обоймы с сепаратором поочередно вынимаются все шарики. Помните, что шарики «гранаты» относятся к определенной группе допусков, а потому их замена недопустима.
Состояние всех деталей тщательно проверяется (перед этим их нужно как следует промыть). Обязательно убедитесь в отсутствии заедания шариков. В случае наличия в канавках (чаще всего – в средней части) углублений, размеры которых превышают 1 мм, «гранату» следует заменить. В канавках для шариков имеются участки с мелкими точками выкрашивания частиц металла, сколами на краях? В этом случае дальнейшее использование шарнира не допускается. Проверяя состояние сепаратора, обратите внимание на наличие (отсутствие) трещин, которые могут находиться между торцом и окном. Удостоверившись в исправности всех элементов ШРУСа, можно начинать его сборку, перед которой в шарнир необходимо ввести указанное в руководстве по эксплуатации автомобиля количество смазки. Далее в корпус вставляется сепаратор с втулкой. После этого вставляются шарики. Разумеется, на автомобилях разных марок устанавливаются «гранаты» различных конструкций, но общий принцип работы и сборки/разборки остается неизменным.
Свидетельством неисправностей ШРУСа являются характерные стуки, раздающиеся при поворотах. Резкие стуки, сопровождающиеся «закусываниями» шарниров и рывками машины при прохождении крутых поворотов «говорят» о наличии серьезных повреждений.
Начальная диагностика шарнира равных угловых скоростей включает в себя:
- проверку состояния пыльников (на наличие разрывов, отсутствие смазки, выдавленной из-под хомутов и через трещины);
- вывешивание и последующее вращение приводных колес с прослушиванием (при прямом положении руля прослушивается наружная «граната», а при повороте колеса до упора – внутренний шарнир);
- проверку зазора в шлицах (производится путем углового перемещения приводного вала относительно ШРУСов).
Для более детальной проверки состояния шарнира равных угловых скоростей его придется разобрать. При этом необходимо отметить положение внутренней обоймы относительно сепаратора и корпуса. После снятия внутренней обоймы с сепаратором поочередно вынимаются все шарики. Помните, что шарики «гранаты» относятся к определенной группе допусков, а потому их замена недопустима.
Состояние всех деталей тщательно проверяется (перед этим их нужно как следует промыть). Обязательно убедитесь в отсутствии заедания шариков. В случае наличия в канавках (чаще всего – в средней части) углублений, размеры которых превышают 1 мм, «гранату» следует заменить. В канавках для шариков имеются участки с мелкими точками выкрашивания частиц металла, сколами на краях? В этом случае дальнейшее использование шарнира не допускается. Проверяя состояние сепаратора, обратите внимание на наличие (отсутствие) трещин, которые могут находиться между торцом и окном. Удостоверившись в исправности всех элементов ШРУСа, можно начинать его сборку, перед которой в шарнир необходимо ввести указанное в руководстве по эксплуатации автомобиля количество смазки. Далее в корпус вставляется сепаратор с втулкой. После этого вставляются шарики. Разумеется, на автомобилях разных марок устанавливаются «гранаты» различных конструкций, но общий принцип работы и сборки/разборки остается неизменным.
Замена ШРУСа
При наличии одного из рассмотренных выше дефектов ШРУС нужно заменить в сборе. Отдельная замена сепаратора, обоймы, шариков или корпуса не имеет смысла. Итогом такой сборки может стать увеличение натяга между элементами «гранаты», способного привести к разрушению узла, заклиниванию во время езды и даже к аварии. В любом случае, без дополнительных трат на эвакуатор уже не обойтись.
Таким образом, к числу заменяемых деталей относятся только пыльники, стопорные кольца и хомуты. При сборке ШРУСа нужно обязательно промазать внутренние гофры пыльника. Смазка защитит детали шарнира от воздействия воды и пыли в случае появления на защитном чехле микротрещин.
Таким образом, к числу заменяемых деталей относятся только пыльники, стопорные кольца и хомуты. При сборке ШРУСа нужно обязательно промазать внутренние гофры пыльника. Смазка защитит детали шарнира от воздействия воды и пыли в случае появления на защитном чехле микротрещин.
| Всего комментариев: 0 | |