Меню Закрыть

Шрус фото – что это такое, принцип работы и устройство

Содержание

Шарниры равных угловых скоростей — Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема ШРУСа:
ω1, ω2 — угловые скорости валов 1 и 2 соответственно;
α, β — угол шарнира;
О — точка контакта рычагов валов 1 и 2;
r1, r2 — радиусы вращения рычагов вала 1 и вала 2 соответственно;
OO’ — биссектриса угла ϕ

Передние ведущие колеса полноприводных и переднеприводных автомобилей являются также и управляемыми, т. е. должны поворачиваться, что требует использования между колесом и полуосью шарнирного соединения. Карданные шарниры неравных угловых скоростей передают вращение циклически и работают при небольших значениях углов между валами, что делает в этом случае их применение проблематичным. В этих условиях нашли применение синхронные шаровые сочленения, называемые шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС).
В переднеприводном автомобиле обычно используются два внутренних таких шарнира (связаны с коробкой передач) и два внешних (крепятся к колесам). Устройство этих шарниров можно представить так: в каждом шарнире имеются две главные детали — корпус и обойма, одна в другой. В этих деталях выполнены канавки с шариками, которые, по сути дела, жестко соединяют обе сферические детали, через них и передается вращение от двигателя к колесу. В то же время, двигаясь в канавках, шарики позволяют одной сферической детали поворачиваться относительно другой и при этом осуществлять поворот колеса. При всем многообразии конструктивных решений, в шарнирах равных угловых скоростей должен выдерживаться единый принцип:

точки контакта, через которые передаются окружные силы, должны находиться в плоскости, проходящей через биссектрису угла между валами (в биссекторной плоскости).

Cдвоенный карданный шарнир

Это условие можно обеспечить различными способами. Простейшее решение — объединить два обычных карданных шарнира неравных угловых скоростей так, чтобы ведомая вилка одного служила ведущей вилкой другого. Такая конструкция получила название сдвоенного карданного шарнира.
Первые конструкции сдвоенных шарниров в 20-х гг. прошлого века были довольно громоздки, не оставляли в ступице переднего колеса места для тормозного механизма, который приходилось перемещать к картеру главной передачи. Однако со временем сдвоенные карданные шарниры совершенствовались, становились более компактными и продержались на легковых автомобилях до 60-х гг. Для сдвоенных шарниров на игольчатых подшипниках характерен усиленный износ этих подшипников и шипов крестовины, так как благодаря преимущественно прямолинейному движению автомобиля иглы подшипников не перекатываются, вследствие чего поверхности деталей, с которыми они соприкасаются, подвержены бринеллированию, а сами иглы иногда сплющиваются.

Кулачковые карданные шарниры

Карданный шарнир «Тракта»

Кулачковые карданные шарниры:
а — шарнир «Тракта»,
б — дисковый

В 1925 г. на переднеприводных автомобилях появляется шарнир «Тракта» (позиция «а» на рисунке), состоящий из четырех штампованных деталей: двух втулок и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Если разделить по оси симметрии кулачковый карданный шарнир, то каждая часть будет представлять собой карданный шарнир неравных угловых скоростей с фиксированными осями качания (так же, как у сдвоенного карданного шарнира). В нашей стране был разработан

кулачково-дисковый шарнир, который применяется на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ.
Шарнир (позиция «б» на рисунке) состоит из пяти простых по конфигурации деталей: двух вилок, двух кулаков и диска.
Кулачковые шарниры благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей способны передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между валами до 45°. Но трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что этот шарнир имеет самый низкий КПД из всех шарниров равных угловых скоростей. Следствием этого является значительный нагрев и задиры на деталях шарнира.

карданный шарнир «Вейс»

Шарнир с делительными канавками типа «Вейс»:
1, 5 — валы;
2, 4 — кулаки;
3 — шарики;
6 — центрирующий шарик;
7, 8 — фиксирующие штифты

Недостатки сдвоенных шарниров и шарниров кулачкового типа были толчком к поиску новых решений, и в 1923 г. немецкий изобретатель Карл Вейс запатентовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками (типа «Вейс»).
Особенностью этого шарнира является то, что при движении автомобиля вперед движение передается одной парой шариков, а задним ходом — другой парой. Передача усилий только двумя шариками при точечном контакте приводит к большим контактным напряжениям. Поэтому он обычно устанавливается на автомобили с нагрузкой на ось, не превышающей 30 кН. В годы Второй мировой войны подобные шарниры производства фирмы «Бендикс» устанавливались на такие автомобили, как Виллис, Студебекер, Додж. В отечественной практике они применяются на автомобилях УАЗ, ГАЗ-66.

Сочленения типа «Вейс» технологичны и дешевы в производстве, позволяют получать угол между валами до 32°. Но срок службы из-за высоких контактных напряжений обычно не превышает 30 тыс. км.

Карданный шарнир «Рцеппа»

Карданный шарнир «Рцеппа»:
1 — биссекторная плоскость
2 — делительный рычажок

В 1927 г. появился шариковый шарнир с делительным рычажком (шарнир «Рцеппа»). Шарнир технологически сложен, но он более компактен, нежели шарнир с делительными канавками, и может работать при углах между валами до 40°. Так как усилие в этом шарнире передается всеми шестью шариками, он обеспечивает передачу большого крутящего момента при малых размерах. Долговечность его достигает 100–200 тыс. км.

Карданный шарнир «Бирфильд»

Шестишариковый шарнир с делительными канавками

Дальнейшей эволюцией этого подхода является шестишариковый шарнир типа «Бирфильд» с делительными канавками. Такой шарнир может работать при угле между валами до 45°. Шарниры этого типа имеют высокую долговечность. Основной причиной преждевременного разрушения шарнира является повреждение эластичного защитного чехла. По этой причине автомобили высокой проходимости часто имеют уплотнение в виде стального колпака. Однако это приводит к увеличению габаритов шарнира и ограничивает угол между валами до 40°. Данный тип шарниров широко применяется в карданной передаче передних управляемых и ведущих колес современных автомобилей. Он устанавливается на наружном конце карданного вала; при этом на внутреннем конце необходимо устанавливать шарнир равных угловых скоростей, способный компенсировать изменение длины карданного вала при деформации упругого элемента подвески. Такие функции совмещает в себе универсальный шестишариковый карданный шарнир (тип GKN).

Карданный шарнир тип GKN

Универсальный шестишариковый карданный шарнир GKN:
1 — стопорное кольцо корпуса внутреннего шарнира;
2 — защитное кольцо внутреннего шарнира;
3 — корпус внутреннего шарнира;
4 — упор вала;
5 — стопорное кольцо;
6 — обойма;
7 — шарик;
8 — упорное кольцо;
9 — сепаратор;
10 — наружный хомут;
11 — фиксатор внутреннего шарнира;
12 — защитный чехол;
13 — внутренний хомут;
14 — вал привода колеса;
15 — защитное кольцо наружного шарнира;
16 — корпус наружного шарнира

Осевое перемещение обеспечивается перемещением шариков по продольным канавкам корпуса, при этом, требуемая величина перемещения определяет длину рабочей поверхности, что влияет на размеры шарнира. Максимальный допустимый угол наклона вала в данной конструкции ограничивается 20°. При осевых перемещениях шарики не перекатываются, а скользят, что снижает КПД шарнира.

Карданный шарнир Loebro

Карданный шарнир Loebro:
1- Канавки с углом проточки 15-16°

Шарнир Loebro отличается от GKN тем, что канавки в чашке и кулаке нарезаны под углом 15-16° к образующей цилиндра, а геометрия сепаратора правильная – без конусов и с параллельными наружной и внутренней сторонами. Он меньших размеров, чем другие шестишариковые шарниры, кроме того, сепаратор его менее нагружен, поскольку не выполняет функции смещения шариков кулаков.

wiki.zr.ru

устройство и принцип работы, признаки неисправности, замена

Шарнир равных угловых скоростей, или по-народному «граната», является составной частью трансмиссии переднеприводного автомобиля. Его основная роль – это непрерывная передача вращения от КПП к колесам под разными углами. Несмотря на одинаковый принцип работы всех ШРУСов, у различных моделей автомобилей они отличаются конструктивными особенностями. К тому же разные условия эксплуатации обуславливают отличия в устройстве внешнего и внутреннего ШРУСа.

Устройство внутреннего ШРУСа

Внутренний шарнир равных угловых скоростей предназначен для передачи крутящего момента от трансмиссии ко внешнему ШРУСу. Он отличается от внешнего по размеру (в большую сторону) и стоимости, хотя состоит из тех же самых частей:

  1. Корпуса в виде чаши с ведомым валом.
  2. Внутренней обоймы – сферического кулака с ведущим валом.
  3. Сепаратора в виде кольца с отверстиями, чтобы удерживать шарики.
  4. Металлических шариков.

Роликовая разновидность шарнира характерна наличием опоры, которая при помощи трех роликов перемещается по дорожкам, нарезанным во внуренней части корпуса. Шарики или ролики находятся в канавках корпуса и удерживаются обоймой, которая соединяется с валом привода шлицевым соединением. При изменении угла ведущего и ведомого валов, шарики перемещаются по канавкам, непрерывно передавая усилие.

Признаки неисправности

Работа ШРУСа всегда связана с воздействием огромных нагрузок. Несмотря на применение в конструкции узла высокопрочных материалов, он иногда способен выходить из строя. Этому способствуют следующие причины:

  1. Применение при изготовлении деталей узла материалов низкого качества, использование поддельных или бракованных запасных частей.
  2. Отсутствие внутри механизма смазочного материала или его плохое качество.
  3. Попадание внутрь механизма воды или абразивного мусора из-за повреждения пыльника.
  4. Чрезмерная нагрузка на механизм из-за неудовлетворительного состояния дорожного покрытия или агрессивного стиля езды.
  5. Длительная эксплуатация, при которой вырабатывается ресурс деталей.

Неисправность внутреннего ШРУСа проявляется в следующих признаках:

  1. Характерный хруст при наездах на препятствия, трогании с места или резком ускорении.
  2. Рывки и вибрация при разгоне.
  3. Люфт в соединениях шарнира при вывешенном колесе.

Как проверить внутренний ШРУС

Поломка любой детали автомобиля связана с изменением ее размера, физических свойств или появлением выработки на трущихся частях. ШРУС – это шарнирное соединение, в котором элементы механизма тесно соприкасаются и находятся под постоянной нагрузкой. Со временем в местах взаимодействия деталей образуется выработка и увеличивается зазор, что проявляется в усилении характерного «хруста» при резком ускорении или преодолении препятствий.

В отличие от внешнего ШРУСа, который легко проверить при движении с максимальным углом поворота, внутренний редко находится в состоянии максимального искривления. Убедиться в исправности или поломке узла можно при вывешивании колеса. Для этого на подъемнике при работающем двигателе включают первую передачу, чтобы колеса медленно вращались. Если при этом от неисправной части слышен хруст, а при воздействии на вал ощущается люфт, значит ШРУС неисправен.

Какую смазку использовать для ШРУСа

Основные задачи смазок, применяемых в ШРУС – это защита от трения и предотвращение развития коррозии. Также смазка должна быть инертной по отношении к полимерным пыльникам, предотвращающим попадание влаги и мусора внутрь механизма. Большинству из вышеназванных требований соответствуют следующие разновидности смазок:

1. Литиевые. Это вязкие желтоватые составы, которые при низких температурах приобретают еще более густую консистенцию, с трудом намазываясь на детали. Они способны значительно снижать трение и нагрузки, действующие на элементы шарнира, защищать их от влаги и нейтрализовать случайно попавшую грязь. Единственный их недостаток – способность растворять некоторые виды пыльников, изготовленных из органических полимеров. Одним из представителей данного вида смазок выступает отечественная Литол-24, которую заменяют после пробега 100 тыс. км.

2. На основе дисульфида молибдена. Более универсальные смазки, которые отличаются повышенной устойчивостью к коррозии. В их составе снижено содержание органических кислот, за счет чего уменьшена агрессивность в отношении к полимерным изделиям. Подобные смазки рекомендованы к применению в ШРУСах автомобилей любых производителей. Основной их недостаток – чувствительность к попаданию влаги при нарушении герметичности пыльника, за счет чего смазка теряет свои свойства. Отечественные производители выпускают смазки с дисульфидом молибдена под общим названием ШРУС-4.

3. Бариевая смазка. Устойчива к попаданию внутрь механизма влаги, успешно противостоит коррозии, а также нейтральна к любым полимерам, из которых изготовлены пыльники. Главный ее недостаток – плохая устойчивость к низкой температуре. Смазка на данный момент в силу высокой стоимости не слишком распространена. Все отечественные составы, изготовленные по данной технологии, маркируются под названием ШРБ-4.

Для защиты ШРУС, даже при рекомендации продавцов, не рекомендуется применять следующие составы:

  1. Графитовые смазки, так как они предназначены для работы в подшипниках, а при использовании в ШРУС, срок его службы не превысит 25 тыс. км.
  2. Углеводородные смазки, в том числе технический вазелин, так как разрушаются при tо, превышающей 45оС, и приводят к поломке шарнира через короткое время.
  3. Консистентные составы, изготовленные на основе кальция и натрия, так как не способны работать в узлах с высокой механической нагрузкой, и приведут к выходу шарнира из строя после пробега 15-30 тыс. км.
  4. Составы, изготовленные на основе цинка или железа.

При смене смазки шарнира руководствуются инструкцией по эксплуатации автомобиля и самой смазки. Ее плановая замена должна производиться через каждые 100 тыс. км пробега, а также при установке нового ШРУСа или пыльника.

Замена внутреннего ШРУСа

Неисправный внутренний ШРУС способен во время движения развалиться, лишив машину подвижности. Чтобы избежать поломки и непредвиденных расходов, узел следует заменить при первых признаках неисправности. Все работы желательно проводить на специализированном СТО, так как операция требует от мастера определенных знаний и навыков. Но при наличии необходимого инструмента, соответствующего опыта и уверенности в своих силах, автолюбитель способен все проделать самостоятельно в условиях гаража.

Перед заменой готовят следующие запасные части:

  1. Сам шарнир.
  2. Пыльник с новыми хомутами.
  3. Смазку.
  4. Гайку ступицы.

Процедура замены осуществляется в следующем порядке:

1. Автомобиль поддомкрачивается со стороны заменяемого ШРУСа или ставится на подъемник, после чего из коробки передач сливают масло.

2. Выкручивается гайка ступицы и снимается колесо.

3. Отсоединение стойки от рулевого наконечника и крепления шаровой опоры.

4. Сдергивание тормозного диска с суппортом со шлицов и отведение конструкции в сторону.

5. Сдергивание со шлицов внутреннего ШРУСа при помощи металлической направляющей и молотка.

6. Извлечение всего привода наружу.

7. Снятие хомутов пыльника, самого пыльника и неисправного ШРУСа после зажатия привода в тиски.

8. Закладка смазки в новый ШРУС.

9. Монтаж пыльника и насаживание ШРУСа на шлицы.

10. Установка хомутов на пыльник.

11. Установка собранного привода в коробку передач. При попадании в шлицы слышен характерный щелчок, после чего привод забивается на свое место.

12. Дальнейшая сборка производится в обратном порядке.

Описанный метод позволяет произвести замену внутреннего шруса всех моделей ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Лада Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.

voditelauto.ru

Что такое ШРУС в автомобиле, устройство, где находиться

Большинство современных автомобилей оснащаются устройствами, помогающими им уверенно двигаться и поворачивать. К таким устройствам относится ШРУС. Что же такое ШРУС в автомобиле?

Зачем нужен ШРУС

Для понимания того, что такое ШРУС, стоит вспомнить исключительно заднеприводные машины на заре массового автопроизводства. Направление движения менялось с помощью обычных рулевых тяг. У старых переднеприводных машин система карданов передавала крутящий момент на передние колеса. Это сопровождалось вибрацией и шумом, неровной работой, мощностными потерями в поворотах. Подобные механизмы, прочие части трансмиссии, автошины отличались недолговечностью.

С появлением на ведущих колесах шарниров равных угловых скоростей (ШРУС) ситуация кардинально изменилась. Вне зависимости от угла расположения валов усилие на колеса передавалось одинаковое. Мощность мотора в этом процессе не терялась. Исчезли тряска и шумы, изделия нового типа работали надежнее и продолжительнее. Сегодня, помимо легковых автомобилей, их применяют на иных видах колесного транспорта. Такие механизмы работают на грузовиках, внедорожниках, специальных автомашинах с многоколесными поворотными системами.

Где же находиться ШРУС, сколько ШРУСов в автомобиле? ШРУС располагается на передней полуоси автомобиля, обычно по две штуки на сторону, всего четыре, но бывает и один на сторону, зависит от конструкции автомобиля.

Какими они бывают ШРУСы

ШРУСы бывают не только наружными, встраиваемыми в ступицу. Конструкторы разработали внутренний ШРУС, передающий вращение от коробки передач на колесный привод. В управлении транспортным средством и обеспечении его безопасности внутренние и наружные ШРУСы выполняют уникальную функцию.

Главное отличие внутреннего от наружного ШРУСа, в том, что наружный передает вращение с оси приводного вала на колеса, а крутящий момент, передаваемый при помощи внутреннего ШРУСа, идет с КПП на приводной вал.

В шариковом ШРУСе удерживаемые сепаратором шарики, во время вращения вала перемещаются по сферическим канавкам. Крутящий момент через обойму передается на ведомый вал и далее непосредственно на колесо.

Обычно он представляет собой:

  • совмещенный с ведомым валом сферообразный корпус;
  • шароподобную обойму, соединенную с ведущим валом;
  • шесть шариков расположенные в обойме;
  • сепаратор удерживающий шарики.

Принципиальное отличие ШРУСа трипоидного типа в отсутствии сепаратора и наличии вращающихся с помощью игольчатых подшипников роликов на трехлучевой вилке. Подобный трипоид допускает продольное перемещение. В нем отсутствует сепаратор. Функции шариков выполняют ролики трипода, движущиеся по своим канавкам внутри корпуса шарнира.

Проблемы ШРУСов

Нередко такие ШРУСы сами сигнализируют, что у них не все в порядке. Чаще это происходит с внешними, которые помимо большой нагрузки, сталкиваются на дороге с камнями и другими предметами. Когда в них попадает пыль и грязь, механизм изнашивается и начинает при поворотах хрустеть или скрипеть. Это может означать недостаток или отсутствие смазки.

Помимо плохой смазки причинами повреждений ШРУСа могут быть:

  • низкое качество используемых смазочных материалов;
  • некачественное изделие, которое может быть поддельным или бракованным;
  • повреждение пыльника с последующим попаданием в него песка и грязи;
  • плохие дороги;
  • чрезмерно активный стиль вождения.

Проблемный шарнир надо снять и осмотреть. Шариковый ШРУС можно не менять, достаточно удалить смазку, промыть в керосине и протереть. В случае если шарики и элементы конструкции целы, его собирают, наполняют свежей смазкой и устанавливают назад. Трипоидные ШРУСы целесообразнее менять, используя только ту смазку, которая рекомендуется при их покупке.

Несмотря на одинаковые функции, наружные ШРУСы в силу большей нагрузки чаще выходят из строя. Своевременная их замена поможет избежать неприятностей на дороге, сохранить здоровье и жизнь людей.

Что нужно для проверки

Шарнир, передающий вращение от КПП, испытывает немалые нагрузки, связанные с постоянным изменением положения полуосей, силой трения и другими факторами. В результате образуются зазоры, возникают шумы и звуки. В таких случаях нужна проверка.

Чтобы понять, как проверить внутренний ШРУС, можно воспользоваться несколькими приемами.

  1. Подняв машину на подъемнике, включить первую скорость. Неисправный ШРУС сразу хрустом сообщит о проблеме.
  2. На стоящем автомобиле до упора вывернуть рулевое колесо. Запустить двигатель и тронуться. Если при наборе скорости появляется хруст, надо запасаться новым устройством.
  3. Обратить внимание на появление слабых рывков в начале движения машины, незначительные ускорения или замедления.
  4. Проверить возникновение хруста при переезде через неровности, ямы, сугробы или резком наборе скорости.

Особого внимания требует люфт, который приводит к вибрации на скорости. Мастера для проверки советуют взяться за внутренний шарнир в том месте, где из него выходит привод наружного шарнира. Покачать в разные стороны. Если люфт более полутора десятков миллиметров, устройство надо безотлагательно менять вместе с валом. Эксплуатировать транспортное средство в таком состоянии опасно.

До того, как проверить ШРУС, лучше договориться с помощником, который со стороны будет фиксировать признаки неисправности. Проверка внутреннего ШРУСа, как профилактическое мероприятие, необходима каждые пару месяцев, а после движения в сложных дорожных условиях – незамедлительно.

Как защитить механизм ШРУСа

Многие шарниры равных угловых скоростей служат долго и безотказно. Однако попадание в них песка и грязи может в скором времени потребовать покупки новой детали. Поэтому, до того как начать проверять ШРУС, следует разобраться с его защитой. Она представляет собой конусовидный резиновый или силиконовый чехол с гофрированной поверхностью, закрывающей шарнир. Защиту еще называют пыльником. Он одновременно выполняет функцию резервуара смазочного материала. С двух сторон пыльник плотно закрывается металлическими хомутами, предотвращающие попадание воды, грязи и песка, а также для недопущения вытекания смазки.

Опытные автомобилисты считают, что ревизию пыльников следует проводить регулярно для выявления деформаций и повреждений вроде разрывов, трещин, ослаблений хомутов и пр. Полезно во время осмотра пыльников проверить состояние их хомутов и при необходимости заменить их винтовыми. Иногда рекомендуют заменять пыльники по мере их выхода из строя. Если приходится снимать привод целиком с двумя ШРУСами, разумно при этом сразу ставить на оба новые чехлы. Так своевременно можно предупредить выход устройства из строя.

automorum.ru

Что такое ШРУС в автомобиле и как он работает?

Автоликбез22 декабря 2017

В машинах с передним и полным приводом крутящий момент необходимо передавать от коробки скоростей поворачивающимся колесам, что несколько усложняет конструкцию приводных осей. Вариант с крестовиной, применяемой на карданных валах, в данном случае не подходит, поскольку «излом» вращающейся полуоси происходит в разных плоскостях. Проблему решает шарнир равных угловых скоростей, больше известный автолюбителям под аббревиатурой ШРУС. Желающим понять принцип действия и устройство элемента предлагается изучить представленный ниже материал.

Как функционирует ШРУС?

В народе шарнирный узел получил название «граната», потому что в сборе с цапфой имеет определенную схожесть с этим видом оружия. Устройство шарикового элемента, устанавливаемого на большинство легковых автомобилей, довольно простое и отдаленно напоминает подшипник увеличенных размеров. ШРУС состоит из следующих деталей:

  • цилиндрический корпус с наружной обоймой в виде продольных либо радиальных канавок;
  • шарики из прочной углеродистой стали – 6 шт.;
  • сепаратор, удерживающий шарики на своих местах;
  • внутренняя звездообразная обойма;
  • корпус составляет единое целое со шлицевым ведущим валом («ручка» гранаты), соединяющимся с приводом коробки передач или передней ступицей.

В машине с ведущими передними колесами каждый привод представляет собой вал с двумя шарнирами – внутренним и наружным (общее число гранат – 4 шт.). Первый расположен возле коробки скоростей и компенсирует колебания подвески в вертикальной плоскости. Второй стоит рядом с колесом и обеспечивает передачу крутящего момента при любом угле поворота.

Чтобы граната фиксировалась на приводном валу, конструкцией предусматривается специальное стопорное кольцо, размещенное позади внутренней обоймы. Снаружи от попадания грязи детали ШРУСа защищены конусообразным резиновым пыльником, сделанным наподобие гармошки. Края чехла крепятся к элементам гранаты затяжными хомутами.

Справка. Устройство внутреннего и внешнего шарнирного узла отличается формой канавок наружной обоймы. На первом 6 полукруглых пазов выполнены вдоль оси вала, во втором расположены радиально.

Теперь о том, как работает ШРУС:

  1. Нормальное положение приводных валов – с небольшим уклоном в сторону ступиц. Когда автомобиль движется по неровностям, полуось вращается и колеблется в вертикальной плоскости, вызывая перемещение шаров по продольным канавкам внутренней гранаты.
  2. Аналогичный процесс происходит в наружном шарнире – при повороте колеса шарики перекатываются в радиальных пазах вместе с сепаратором, а внешняя обойма изменяет положение относительно внутренней.
  3. Крутящий момент передается от шлицевой части к наружной обойме и шарам, затем ко второй обойме и ведомому валу.

Главная задача ШРУСа – сохранение одинаковых угловых скоростей вращения колес при любом повороте. В отличие от заднего редукторного привода, граната в автомобиле работает в густой смазке, обильно покрывающей детали шарнира. Наиболее распространенный смазочный материал, применяемый в отечественных марках автомобилей, – «ШРУС – 4».

Разновидности передних шарниров

Вышеописанная шариковая конструкция узла – наиболее распространенная, но далеко не единственная. В машинах различных классов и грузоподъемности используются и другие типы шарниров:

  • кулачково-дисковые;
  • трипоидные;
  • спаренные крестовины.

Кулачковый шарнир равных угловых скоростей представляет собой диск, расположенный между двумя полуцилиндрическими вкладышами, которые, в свою очередь, вставлены в полукруглые вилки кулаков. Последние стоят на концах ведущего и ведомого вала. Подобное устройство позволяет шарниру поворачиваться в двух плоскостях и выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки. Узлы применяются на большегрузных автомобилях, включая передний привод отечественного грузовика «Камаз».

Конструкция трипоидного шарнира напоминает шариковый ШРУС и функционирует по похожему принципу. Внутри корпуса гранаты сделано 3 паза, куда вставляются ролики со сферической поверхностью. Последние насажены на пальцы опоры (трипоида), установленной на приводной вал. Вращение роликов обеспечивается за счет игольчатых подшипников.

При повороте передних колес ролики вращаются на подшипниках и перемещаются внутри канавок, передавая крутящий момент в любом положении. Сфера применения узла – легковые машины и коммерческий транспорт малой грузоподъемности.

Принцип работы спаренных крестовин предельно понятен. «Излом» вала в двух плоскостях достигается за счет установки между двумя крестовинами дополнительного переходника. Подобные шарниры надежны и дешевы, но неспособны обеспечить передачу крутящего момента на высоких оборотах. Спаренные ШРУСы применяются на низкооборотных приводах, например, в сельскохозяйственной либо строительной технике.

Причины выхода из строя

Существует несколько причин, по которым шарнир угловых скоростей приходит в негодность:

  1. Естественный износ, происходящий в процессе эксплуатации.
  2. Проникновение внутрь шарнирного узла грязи и абразивного песка в результате прорыва резинового чехла.
  3. Недостаточное количество смазки.
  4. Сильный удар по подвеске из-за попадания колеса в дорожную яму на большой скорости.
  5. Установка дешевых запчастей низкого качества.

Явный признак неисправности ШРУСа – громкий хрустящий звук, слышимый при повороте колес на значительный угол. Вторичный симптом – гудение и треск при различных режимах езды.

Автомобильная граната – одна из наиболее надежных деталей, работающих с постоянной динамической нагрузкой. В нормальных условиях эксплуатации узел способен отслужить 100 тыс. км и более. Не является редкостью случай, когда ШРУС остается исправным в течение всего срока службы переднеприводного либо полноприводного авто. Поэтому причиной замены элемента редко становится естественный износ.

Главным виновником преждевременной поломки ШРУСа является порванный пыльник. Резина изнашивается гораздо быстрее шарнирного механизма, пересыхает и трескается, иногда повреждается посторонними предметами на бездорожье. Через прорыв проникает вода, грязь и песок. Первая размывает смазку и вызывает коррозию, вторые попадают между трущимися поверхностями и работают на истирание. Ресурс узла сокращается вдвое (как минимум).

Совет. За пыльниками следует наблюдать постоянно и менять их при первом подозрении. Цена вопроса несравнима с заменой шарнира.

Ускоренный износ также возникает от недостаточного количества смазывающего материала в механизме. Второй вариант – применение смазки, непригодной для высокооборотных шарнирных узлов. Если вы приобрели подержанную машину, сразу планируйте проверку данных элементов – неизвестно, чем и как их смазывал предыдущий владелец.

Из-за сильного удара по подвеске изношенный ШРУС в автомобиле может попросту вылететь из гнезда. Случай довольно редкий, но фатальный – полуось наверняка придется менять в сборе. Подбирая новую запчасть, старайтесь не слишком экономить и брать оригинальные детали. Автомобильный рынок насыщен китайскими подделками, чей срок службы непредсказуем.

autochainik.ru

Ликбез. Что нужно знать о ШРУСах?

В этот раз мы решили рассказать об истории и причинах появления такого автомобильного узла, как ШРУС (шарнир равных угловых скоростей), а также о некоторых особенностях эксплуатации, которые полезно знать каждому автолюбителю.

В этот раз мы решили рассказать об истории и причинах появления такого автомобильного узла, как ШРУС (шарнир равных угловых скоростей), а также о некоторых особенностях эксплуатации, которые полезно знать каждому автолюбителю.

В последние годы шарниры равных угловых скоростей все чаще и чаще вытесняют из автомобильных узлов карданную передачу. Главный недостаток последней – несинхронность вращения валов (если один вал вращается равномерно, то другой – нет). И если на малых углах скрещивания осей этот нюанс практически незаметен, то при больших углах использование такой передачи крутящего момента становится невозможным. В первую очередь это касается трансмиссии переднеприводных автомобилей. Здесь-то и пригодились ШРУСы – чаще всего эти узлы могут обеспечить передачу крутящего момента при углах поворота около 40 градусов относительно оси. Но, поскольку комфорту в последние годы стало уделяться все больше и больше внимания, шарниры равных угловых скоростей стали применяться и в трансмиссиях полноприводных автомобилей: все чаще в карданных валах вместо крестовин стали использовать ШРУСы.

Хотя первые ШРУСы появились задолго до массового распространения автомобилей с приводом на переднюю ось, конструкция шарниров шарикового типа была разработана еще в двадцатые годы прошлого века. Причем конструкций шарнира равных угловых скоростей было изобретено несколько. Первым и наиболее простым решением было объединение между собой двух обычных карданных шарнира так, чтобы ведомая вилка одного служила ведущей вилкой другого. У подобной системы было много плюсов, в число которых входили неплохой ресурс (60-70 тыс. км) и возможность полноценной работы при больших углах поворота колес (до 45 градусов). Но громоздкость конструкции не дала этому узлу завоевать популярность. Хотя со временем инженеры все же смогли сократить размеры узла, что позволило использовать его на некоторых легковушках, таких как Peugeot 204.

Также в начале века были изобретены шарниры кулачкового типа: француз Ж.-А. Грегуар применил свою разработку на автомобилях «Тракта». Такой шарнир был прост в изготовлении и состоял из кулачков, которые соприкасались по довольно большим поверхностям. Узел хорошо работал при больших углах (до 50 градусов), да и долговечность оказалась неплохой. После такая конструкция была модернизирована – так появились кулачково-дисковые шарниры, которые применялись в основном на тяжелых грузовиках.

Шарнир «Тракта»

Близкой к современной конструкции ШРУСов была разработка 1923 года: шарнир Вейсса передавал крутящий момент посредством четырех боковых шариков и одного центрального, который предназначался для центрирования конструкции. Но малый ресурс (15-25 тыс. км) не дал широкого развития детали.

ШРУС «Бендикс-Вейсс»

Но наибольшее распространение получила конструкция Альфреда Рцеппы, который в 1927 и 1936 гг. запатентовал конструкцию ШРУСа с шестью шариками, которые работали по равнорасположенным канавкам полукруглого сечения. Это решение до сих пор остается незаменимым, ведь подобный узел обладает компактностью, отличной надежностью (100-200 тыс. км) и может работать при углах до 40 градусов.

ШРУС «Рцеппа»

Чтобы узнать об особенностях современных ШРУСов и их эксплуатации, мы обратились к директору по маркетингу компании TRIALLI – Кириллу Шипоте.

— Что нового появилось в технологии производства ШРУСов?

— Кардинальных перемен в компоновке нет: в наружном шарнире TRIALLI применяется классическая конструкция. Наружный шарнир состоит из корпуса, сепаратора, внутренней обоймы и шести шариков. Современная конструкция позволяет достигать угла поворота до приемлемых 45 градусов. Внутренний шарнир трипоидной конструкции (трехшиповая крестовина с роликами на игольчатых подшипниках) устанавливается на всех конвейерах ведущих мировых автопроизводителей. Главная особенность шарнира типа «Трипоид» – он не склонен к самозаклиниванию. Детали шарнира позволяют совершать осевые и угловые перемещения. Осевые перемещения происходят с меньшим усилием, способствуя уменьшению нагрузки на сепаратор наружного ШРУСа и ведущие колеса.

— Каковы типичные поломки и каковы методы их определения?

— Одной из самых распространенных поломок ШРУСов – это выход из строя пыльника (чехла ШРУСа), который защищает от попадания влаги, грязи и песка внутрь шарнира. После непродолжительного времени эксплуатации шарнира с порванным пыльником ШРУС начинает «хрустеть», и, скорее всего, его придется заменить на новый. Также возможно заклинивание шарнира, но это случается очень редко.

Все автопроизводители рекомендуют проводить диагностику каждые 5 000 км. Необходимо проверять герметичность шарнира, визуально осматривать состояние резиновых чехлов на наличие микротрещин. Ведь ранняя диагностика позволяет избежать дорогостоящего ремонта.

Диагностировать неисправный ШРУС можно также по характерному звуку – «хрусту» шарнира при провороте колеса. Предварительную диагностику любой автовладелец может провести и сам. Тут все просто: если стук (хруст) раздается только при правом повороте, то неисправен, скорее всего, левый ШРУС, и наоборот. В особо запущенных случаях ШРУС стучит и в левом, и в правом поворотах. Для более точной диагностики необходимо вывесить машину на подъемнике. Один человек нажимает на педаль тормоза, другой – в это время ставит зажим на тормозной шланг одного из передних колес. Таким образом, после отпускания педали одно колесо остается заблокированным. Заводим машину, включаем первую передачу и вращаем рулем от упора до упора. Неисправный ШРУС выдаст себя стуком, исправный – будет молчать. Затем необходимо проделать ту же операцию с другим колесом.

— Какие существуют способы ремонта?

Единственно правильный способ ремонта ШРУСа – замена его на новый. В редких случаях, когда при диагностике были выявлены трещины на чехле шарнира, возможна его замена. Но при замене пыльников необходимо строго придерживаться строгих правил: обязательно разобрать шарнир, тщательно промыть и визуально оценить выработку дорожек и шариков, после чего проделать процедуру по замене чехлов и обратно установить на автомобиль.

— Как отличить подлинность такой продукции?

— Могу ответственно судить лишь о продукции производства TRIALLI s.r.l. Подлинность наших ШРУСов легко отличить по следующим внешним признакам: каждый ШРУС имеет маркировку, которая состоит из логотипа TRIALLI, внутреннего номера TRIALLI, страны происхождения и ОЕМ номера. Если, например, записать в строчку маркировку наружного ШРУСа TRIALLI для автомобиля ВАЗ 2108, то она будет выглядеть следующим образом: TRIALLI – GO 284 – ITALY – 2108-2215012. Корпус ШРУСа имеет темный матовый оттенок – признак фосфатного покрытия защиты от коррозии. ШРУС упакован в полиэтиленовый пакет с логотипом TRIALLI. Имеет удобную и качественную упаковку, которая обеспечивает защиту изделий от повреждения при транспортировке и хранении. Индивидуальная упаковка имеет стильный дизайн и выполнена по единым стандартам компании TRIALLI.

ШРУС «TRIALLI»

— Как выбрать неоригинальную деталь при замене на новую и не нарваться на брак? На какие параметры стоит обращать внимание при выборе?

— ШРУС – один из важнейших деталей современного переднеприводного автомобиля, отвечающий за надежность и безопасность движения. Поэтому потребитель при выборе ШРУСов опирается на качество изделий и известность производителя. Ушли в прошлое те времена, когда рынок автокомпонентов был наводнен дешевой низкокачественной продукцией, а потребитель основывал свой выбор только на стоимости. Изделия, в производстве которых задействованы передовые, инновационные технологии, и которые соответствуют наивысшим стандартам качества, не могут стоить дешево. Поэтому в этом сегменте рынка работают только производители — профессионалы, которые все больше обращаются к современным технологиям защиты изделий от подделок: это метод присвоения уникальных номеров, с помощью которых на сайте или СМС покупатель смог бы проверить подлинность изделия. Это голограммы, на которых также присутствует уникальный номер изделия, и которые повреждаются при нарушении упаковки изделия, что способствует предотвращению вероятности подделки.

Нашей компанией за всю историю работы на российском рынке автокомпонентов не было выявлено ни одного случая контрафакта. Скорее всего, это связано как со сложностью подделки автозапчастей премиум-класса, так и с особенностями сбыта, т.е. ограниченным числом официальных дистрибьюторов.

Хочу получать самые интересные статьи

5koleso.ru

что это за деталь? и как она устроена?

Автомобили, оснащенные передним приводом, в 60-х годах очень заинтересовали инженеров и разработчиков практически всех автомобильных брендов. Считалось, что такая компоновка кузовов дает возможность получить больше свободного места в салоне. Для осуществления этой идеи инженеры придумали достаточно сложный на тот момент механизм. Он позволял обеспечить вращение передних колес и управлять ими при более компактных размерах конструкции.

Как создавали ШРУС

Так как существует несколько видов шарниров угловых скоростей, то точно установить, какая конструкция была первой, очень трудно. Но есть мнение, что узел на основе шариков, один из популярных сегодня, был изобретен в 20-е годы.

Идея создания кулачкового механизма пришла в голову французскому изобретателю Грегуару. В начале 20-х он получил патент на это изобретение.

Спаренный карданный элемент равных угловых скоростей использовали преимущественно в американских моделях автомобилей и в системах трансмиссий французских «Панар-Левассор».

ШРУСы – что это такое?

ШРУС — это шарнир равных угловых скоростей. Его используются в конструкции независимой подвески на переднеприводных автомобилях. Это деталь обеспечивает не только энергию вращения, но и позволяет управлять поворотом колес. Так, этот узел позволяет выполнить поворот ведущего колеса на угол до 70 градусов. Деталь похожа на ручную гранату, поэтому автолюбители так и прозвали этот шарнир.

Эта конструкция также встречается в автомобилях с задним либо полным приводом, но лишь в моделях с независимой подвеской. В этом случае задние колеса имеют возможность двигаться горизонтально и вертикально. Существует наружный и внутренний ШРУС. Что это за деталь, вы скоро узнаете.

Как устроены шарниры угловых скоростей

В зависимости от типа детали конструкция может быть различной. Однако зная, как работает ШРУС, что это за элемент, и какова его роль, можно сказать следующее. С одной стороны вал соединяется со ступичным подшипником, а с другой – с дифференциалом. Шарниры равных скоростей отдают энергию вращения от мотора к ведущим колесам через подшипники.

Основные составляющие изделия – обойма и корпус. И на корпусе, и на обойме, расположенной внутри корпуса, нарезаны специальные канавки, где установлены шарики. Шарики очень жестко соединяют эти составляющие друг с другом, тем самым передавая вращение.

Благодаря большему рабочему углу, которым обладает наружный ШРУС (что это, вы уже знаете), угол поворота может доходить до 70 градусов. Диапазон возможностей внутреннего шарнира позволяет ему двигаться лишь на 20 градусов. Так, и внешне и внутренне изделие использует различные виды элементов. С внешней стороны приводной вал оснащается шаровыми, а вот с внутренней – треножными шарнирами.

Внешнее изделие состоит из обоймы, смонтированной на валу и с канавками по радиусу.

Корпус также имеет канавки. В них установлены шарики, с помощью которых передается крутящий момент.

Внутренние детали могут отличаться по своей конструкции в зависимости от модели автомобиля и вида подвески.

Так, на моделях ВАЗ канавки прямые, а не радиальной формы. На украинских ЗАЗах ролики смонтированы на трех шипах, вращающихся на игольчатых подшипниках.

В нашей статье мы рассматриваем ШРУСы. Что это такое, вы уже примерно понимаете, работают они в достаточно проблемных местах, ведь там всегда много грязи и пыли, поэтому они оснащены специальной защитой. Для этого используется защитный пыльник – это резиновая накладка, которая надежно удерживается на корпусе при помощи хомутов.

Достоинства и недостатки

Вы уже многое знаете про ШРУС (что это важные детали в конструкции автомобиля). Поэтому можно обсудить основные достоинства и недостатки этих изделий. Среди преимуществ можно выделить такое свойство. При передаче энергии нет потерь в мощности, как это бывает при использовании других механизмов с другим принципом действия. Также среди достоинств – простая замены и невысокая стоимость.

Среди недостатков – конструктивные особенности пыльника. Ведь он выполняет сразу несколько функций.

Это защита механизма от грязи и контейнер для смазки. Недостаток такой детали, как ШРУС — что это соединение расположено там, где невозможно предотвратить его соприкосновение с другими предметами. Так, пыльник можно легко порвать, а без смазки «граната» быстро выйдет из строя.

Ресурс или немного об обслуживании

Ресурс этих деталей может зависеть от большого количества всевозможных факторов.

Чаще всего этот показатель бывает разным из-за особенностей строения, а также использования. И если конструкцию автовладелец изменить не может, то вот режим эксплуатации полностью в его власти.

Износ «гранаты» в естественных условиях неизбежен. Но зачастую возможности этих узлов резко уменьшаются по вине владельца автомобиля.

Кто-то любит стартовать, чтобы машина буксовала при вывернутых колесах. В этом положении наружные узлы находятся в частично зажатом состоянии – это повышенные нагрузки. Следствие – скорая замена.

Другие автовладельцы любят тюнинг. Иногда мощность двигателя увеличивается до серьезных пределов, что не ведет ни к чему хорошему. Чем больше крутящий момент, тем быстрее износ.

Пыльники

Еще одна группа водителей забывает проверять состояние пыльников. Есть фактор, оказывающий значительное влияние на сроки работы такой детали, как ШРУС. Что это смазка, догадаться легко. А значит, нужно регулярное обслуживание механизма. Если герметичность пыльника нарушится, то это не только вызовет загрязнение механизма, но и отсутствие смазки. Все это не лучшим образом повлияет на долговечность узла.

Чтобы продлить ресурс изделия, нужно регулярно следить за пыльником, а манера вождения должна быть более спокойной. Тогда этот узел прослужит долго.

fb.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *