Устройство шрус – Шрус: описание,виды,неисправности,устройства,замена,фото,видео. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

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.

Шрус: описание,виды,неисправности,устройства,замена,фото,видео. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

 

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.

ВИДЫ

ШРУС был изобретен достаточно давно, по наиболее распространенной версии он был изобретен еще в двадцатых годах прошлого века Альфредом Рцеппом. Потому не удивительно, что с тех пор появилось множество разновидностей данной детали:

• сухариковый – устанавливается исключительно на грузовиках;
• триподный – как правило, используется в качестве внутреннего ШРУСа;
• спаренный шарнир – применяется довольно редко в силу сложной конструкции;
• шариковый, или ШРУС Рцеппа – наиболее распространенный вид, который и применяется чаще всего на осях легковых автомобилей.

Именно это изобретение и стало революционным для конструирования легковых авто с передним приводом.

УСТРОЙСТВО ШРУСА

Здесь можно увидеть фото ШРУСа шарикового, благодаря которому станет понятней, что же собой представляет данная деталь в собранном состоянии. Если говорить о ее составляющих, то их, на самом деле, не так много:

1. Корпус с наружной обоймой.
2. Сепаратор.
3. Внутренняя обойма.
4. 6 шариков.
5. Вал.
6. Кольцо стопора.
7. Пыльники внешний и внутренний, их удерживают хомуты.

Если собрать воедино эти оставляющие, то они внешне действительно напоминают некую гранату.

Все эти детали собираются в ШРУС наружный и ШРУС внутренний. Внутренний передает вращательные движения к внешнему механизму, в результате и производится изменение угла полуоси по отношению к оси.

Зачем нужен ШРУС в автомобиле

Необходимость изобретения ШРУСа возникла одновременно с появлением первых автомобилей с передним приводом. 3 основных преимущества переднеприводных машин хорошо известны каждому автомобилисту:

• лучшая управляемость;
• экономичность.

Но, при передаче крутящего момента на управляемые колёса, постоянно изменяющие своё положение, возникали серьёзные потери мощности и другие негативные последствия:

1. Обычные шарнирные механизмы быстро приходили в негодность.
2. Вращение на колёса передавалось неравномерно.
3. Возникала сильная дополнительная вибрация.
4. Валы и шестерни трансмиссии работали со значительными перегрузками.

Изобретение автомобильной гранаты в 20-х годах прошлого века позволило полностью решить эту сложную техническую задачу. С помощью ШРУСа крутящий момент на управляемые колёса передаётся без потерь мощности и других недостатков.

Благодаря надёжности и простоте, шарнир равных угловых скоростей также широко используется на заднеприводных машинах, в которых установлена независимая подвеска.

Качественная граната отличается длительным ресурсом работы. При бережной эксплуатации автомобиля необходимость её замены или ремонта возникает крайне редко.

Признаки неисправности ШРУСа

ШРУСы относятся к категории наиболее надёжных и долговечных узлов автомобиля. Для защиты от неблагоприятного воздействия шарнирное соединение внутри устройства защищено гибким пыльником. Пыльники препятствуют проникновению к местам контакта деталей шарнира грязи, влаги и пыли. При езде по дорогам с хорошим покрытием и своевременном техническом обслуживании, автомобильные гранаты служат владельцу авто долгие годы без ремонта.

 

Неисправности шарниров равных угловых скоростей, чаще всего, возникают при активной эксплуатации автомобиля на плохих дорогах или бездорожье. Основными причинами выхода из строя ШРУСов являются:

1. Повреждение пыльника и проникновение загрязнений внутрь шарнирного соединения.
2. Отсутствие или применение низкокачественной смазки.
3. Использование бракованного металла или нарушение технологий при производстве устройства.

Характерным признаком неисправности автомобильной гранаты является появление посторонних звуков при эксплуатации машины (специфического хруста, пощёлкивания или скрежета). Они возникают вследствие попадания частичек пыли или грязи в пространство между элементами шарнира (обоймами и шариками). При ремонте необходимо заменить ШРУС целиком на новый аналог.

Но, в целом шарнир равных угловых скоростей – это устройство, обеспечивающее надёжную, долговечную и эффективную эксплуатацию автомобиля. ШРУС редко становится причиной обращения в автосервис.

Инструкция по замене ШРУСа своими руками.

Первым делом нужно сделать метки общего расположения внутренней и наружной обоймы с помощью маркера или чертилки и далее следовать приведенной ниже инструкции, также советую прочитать статью замена ШРУСа ВАЗ.

1. Для начала нужноо зажать шарнир в тисках и вывернуть внутреннюю часть обоймы до упора, попарно извлечь шарики. При этом следует помогать себе отверткой и постукивать молотком.
2. После извлечения всех шариков, займитесь установкой сепаратора, который размещают в вертикальном положении, а его окна должны пересекаться с торцом корпуса.
3. Далее извлеките кулак с сепаратором, вращая его и одновременно утапливая один из выступов, которые располагаются в окне сепаратора. После того, как данная работа сделана, нужно разъединить указанные детали.
4. Теперь необходимо просмотреть все детали и обязательно их помыть и просушить. Если в местах не образовались сколы, выработки, цвет побежалости, следовательно, устройство еще может некоторое время послужить. А один из дефектов на деталях был все же обнаружен, значит, следует заменить их на новые.

Производить сборку механизма нужно исключительно в обратном порядке, но перед этим обязательно все детали необходимо смазать. Данная сборка начинается со вставки внутренней обоймы с сепаратором в наружную (здесь не стоит забывать о метках, которые ставились в самом начале). Шарики закладываются попарно. Шарнир нужно обязательно забить смазкой, например, «ШРУС-4», приблизительно 80 — 100 граммов средства на шарнир. Также можно использовать «литол» и другие схожие консистенции.

Помните, экономить на них не стоит, так как работоспособность шруса во многом зависит от количества нанесенной вами на него смазки. Ее, кстати, нужно еще положить в чехол, 40 — 50 граммов. Дальше выбиваем шарнир по шлицам, надеваем пыльник и затягиваем хомут. Только так пыльник хорошо обеспечит герметичность шарнира. Кроме того при смазке постарайтесь вращать шрус, чтобы смазка распределилась равномерно. Ну, а в самом конце сборки специалисты рекомендуют проверить, не будет ли сильного сопротивления при вращении. Если все в порядке, значит, процедура замены шруса прошла успешно.

Внутренний и внешний ШРУС

Попытаемся разобраться, что собой представляют в трансмиссии переднеприводных автомобилей внутренний и внешний ШРУСы. Речь пойдет не только об особенностях конструкции, но и механизме передачи вращательного движения от коробки переменных передач либо вала редуктора на ведущие колёса, требуя как минимум два шарнира на пути. Дело в том, что иметь по одному ШРУСу на каждое колесо оказывается мало, нужна их пара. Поэтому, напомним еще раз, что сама конструкция необходима для обеспечения свободы передвижения вала. Внутренний шрус устанавливают внутри корпуса коробки передач, в то время как внешний у самого колеса.

Оба шруса необходимы для успешного передвижения автомобиля. Однако, между ними существует определенное отличие, которое зависит от модели автомобиля. Попытаемся разобраться, в чем же разница между ними. Во-первых, внутренний больше по размерам, поэтому и стоит дороже. Его основное предназначение – передача вращения от трансмиссии к валу. Внешний ШРУС должен вращать ступицу колеса, поскольку у него посадочные шлицы. Отсутствие достаточного количества свободного пространства неоднократно вынуждает специалистов сделать его в габаритах намного меньшим.

НАСКОЛЬКО ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫ ПРАВЫЙ И ЛЕВЫЙ МЕХАНИЗМЫ

Часто возникает такая ситуация, что полностью заменить гранату нет возможности, и можно только переставить ту или иную деталь с другого автомобиля. И тут возникает вопрос, можно ли ШРУС внутренний правый заменить на ШРУС внутренний левый, или наоборот. Как правило, взаимозаменяемы только внешние чаши, а вот внутренние имеют разное направление резьбы на хвостовике.

Но все может зависеть от конкретной модели автомобиля. У некоторых из них на обоих полуосях стоят одинаковые гранаты, как внешние, так и внутренние.

Зато пыльник ШРУСа с обоих сторон одинаковый, так что его смело можно смело переставлять с правой гранаты на левую, если в этом есть крайняя необходимость.

Из всего сказанного выше делаем вывод, что при желании можно избежать дорогого и сложного ремонта ШРУСа. Достаточно заменить пыльники, защищающие детали от попадания грязи, воды и от вытекания смазочного материала. В результате ШРУС будет служить на протяжении десятилетий, полностью выполняя свои функции.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

• Как выбрать самый экономичный кроссовер по расходу топлива?
• Фольксваген Тигуан 2019 года:описание,обзор,характеристики,фото
• Фольксваген Джетта 2016 — 2017 года,обзор,описание,фото,видео,цена,комплектация.
• бмв е87: обзор,дизайн,технические характеристики,модификации,фото,видео.
• Как переоформить машину: советы и рекомендации по документам
• Силиконовая смазка для авто — описание виды фото видео
• Как проверить давление масла в двигателе: описание,фото
• Автомобильные турбокомпрессоры: особенности устройства и основные дефекты
• Бмв е60 обзор,характеристики,двигатель,отзывы,кузов,электрика,фото,видео.
• Технические данные и операционный Volkswagen Lupo (1998-2005r).
• Бмв 3 серии — технические характеристики.
• Как правильно заправляться на заправке.
• audi a7 : обзор,описание,технические характеристики,фото,видео,цена.
• Как правильно хранить шины без дисков
• audi allroad технические характеристики обзор описание фото видео

Что такое шрус. Особенности, строение, принцип работы, ресурс и типы

ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ШРУС. ОСОБЕННОСТИ, СТРОЕНИЕ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, РЕСУРС И ТИПЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется шрусом или шарниром передней подвески автомобиля, каков принцип действия и устройство механизма, какие разновидности детали существуют, а также, как определить износ компонента. Кроме того, расскажем про то, сколько в среднем составляет ресурс узла подвески по пробегу при правильной эксплуатации и обслуживании транспортного средства, из каких элементов состоит шарнир, а также, какое строение имеет типовой шрус подвески. В заключении поговорим о том, как нужно следить за шарниром, чтобы он прослужил автомобильной подвески, как можно дольше, а также, какие факторы влияют на ускоренный износ шруса и можно ли восстанавливать деталь.

Шрус является одним из ключевых узлов передней подвески того или иного автомобиля. Справочно заметим, что в былые годы эти компоненты зачастую использовали в задней подвески наравне с передними элементами. Однако массового характера установка шарниров на заднюю подвеску не получила, из-за не целесообразности в плане затрат. Сам же по себе шрус представляет из себя специальный движущийся в разных плоскостях подшипник, который отвечает за передачу момента кручения и как следствие движение колес транспортного средства. Таким образом, как видим шарнир это действительно важный узел ходовой части автомобиля, который является связующим звеном между колесом и трансмиссией, обеспечивающий передачу крутящего момента к ведущей оси при изменении угла поворота, а также удержание его в правильной плоскости. 

 

 ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА. ОСОБЕННОСТИ И СТРОЕНИЕ

 

 

Итак, что же называется шрусом или шарниром подвески автомобиля? Шрус — это шарнир равных угловых скоростей, то есть устройство, которое обеспечивает передачу созданного крутящего момента коробкой передач к ведущим колесам машины. Главной отличительной особенностью шруса от заднего моста, который всегда функционирует только прямолинейно является возможность обеспечивать поворот колес на 65-70 градусов. Справочно заметим, что у многих автомехаников, благодаря своей форме похожей на оружие, шрус называется «гранатой«.

1. ОСОБЕННОСТИ, РАЗНОВИДНОСТИ И СТРОЕНИЕ ШРУСА

Благодаря шарнирам, которые устанавливаются также на некоторые полноприводные автомобили с независимой подвеской, происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии, а затем на ведущие колеса. Шрусы не только приводят колеса в движение, но еще позволяют водителю ими управлять, при этом имея очень компактные размеры и небольшую массу. Что касается шрусов, расположенных на заднеприводном автомобиле с приводным мостом, то они достаточно сильно ограничены по своему функционалу, так как не имеют возможности управлять колесами.

Кроме того, отметим, что данный механизм выполняет сложные работы и постоянно функционирует под сильной нагрузкой. На сегодняшний день, благодаря технологиям в автомобилестроении, шрусы передней подвески в плане качества и надежности продвинулись далеко вперед, поэтому срок службы некоторых типов шарниров порой может достигать сотен тысяч километров пробега.

Разновидности шрусов автомобильной подвески:
— Сухариковый тип: зачастую используется только на большегрузных автомобилях, на примере крупнотоннажных грузовиков и пассажирских автобусов;

— Трипоидный тип: используется во внутренних конструкциях транспортного средства, в связи с большим осевым перемещением;

— Спаренный угловой карданный тип: практически не популярен среди автопроизводителей, в связи со своей сложностью в плане строения;

— Шариковый тип: считается самым распространенным шарниром у производителей автомобилей на сегодняшний день. Шариковый шрус является основным шарниром в переднеприводных машинах.

Как мы отметили ранее основной тип шруса на сегодняшний день у автопроизводителей — шариковый, поэтому мы более подробно рассмотрим именно его строение. Конструкция шарикового шарнира является «сухим» по принципу работы, то есть элементы шруса не находятся в масле, в отличие от заднего моста, они лишь компонуются специальной смазкой, на подобии солидола. Как некоторым может показаться на первый взгляд такой узел подвески, как шарнир является, чем то сложным по своему устройству, однако это совсем не так, механизм до боли прост.

Типовой шрус передней подвески состоит из четырех основных элементов, которые и обеспечивают оптимальное функционирование механизма. Первым идет корпус шарнира, который изготавливается в форме сферической чаши, она то и устанавливается на приводной вал автомобиля. Затем идет нижняя часть шруса, которая называется сферическим кулачком с ведущим валом. Следующим компонентом в типовом шарнире является сепаратор, который изготавливается в форме кольца с отверстиями, в них располагаются и удерживаются шарики. Завершающим элементом шруса всегда идут металлические шарики, количество которых зачастую составляет не менее шести.

Именно благодаря шарикам, которые находятся в сепараторе шарнира передней подвески, такой тип шруса и получил название «шариковый«. Как видим строение с конструкцией типового шарнира приводного вала является очень простым, при этом механизм обладает высокой плавностью в процессе функционирования, благодаря чему транспортное средство способно плавно развивать скорость, без толчков и рывков. В сравнении с карданной передачей, в которой плавность во время работы, как таковой отсутствует, исправный шрус всегда обеспечивает плавность хода машины.

 

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ, РЕСУРС И НЕИСПРАВНОСТИ ШРУСА ПОДВЕСКИ

А теперь, когда мы знаем строение и устройство шруса передней подвески, давайте поговорим, о том как он работает? И начнем с корпуса шарнира, он же шрус. В корпусе механизма, а если быть точнее, то в его нижней части имеются продольные канавки, в которые по одному вставляются металлические шарики, их как правило всего шесть. Шарики удерживаются таким элементом, как сепаратор. Их место расположено между корпусом и нижней частью механизма, причем таким образом, что шарики всегда являются, как бы связующим звеном компонентов. Кроме того, металлические шарики имеют свойство свободно перемещаться, но только строго по продольным канавкам корпуса.
Справочно заметим, что усилие передается ведущему валу, к которому подсоединен корпус шруса, а затем осуществляется передача энергии шарикам, они то в свою очередь отдают усилия нижней части шарнира. В свою очередь к нижней части механизма присоединяется ведущий вал, который забирает полученное усилие и после чего машина начинает плавное движение. В том случае, если автомобиль входит в поворот, то есть меняется угол вращения между валами, то металлические шарики начинают перемещаться по канавкам корпуса и с той силой, которая на них воздействует, передают усилие дальше по цепочке. Благодаря такому своеобразному строению шруса, механизм идеально подходит для передних колес, которые изменяют свой угол при помощи рулевой рейки.

Если рассматривать срок службы шруса, то хочется сразу отметить, что благодаря достаточно прочной конструкции, деталь является одной из последних узлов, о которых вспоминает автовладелец в подвески. Однако стоит понимать, что высокая надежность шарнира относится только к тем механизмам, которые сделаны по правилам и из нужных материалов. Если шрус является оригинальной запасной частью, то он может прослужить верой и правдой не менее 100-120 тысяч километров, а то и весь срок эксплуатации автомобиля. Но почему часто можно слышать от автовладельцев, что шрусы быстро ломаются и выходят из строя?

Что касается неисправностей, которые могут происходить с шарнирами, то зачастую все они сводятся к самой главной причине — прорыв защитного пыльника. Дело в том, что главная задача резинового или силиконового пыльника заключается именно в защите металлических шариков и канавок корпуса шруса от попадания на них грязи с пылью. Ведь, как мы знаем попадающая грязь во внутрь механизма крайне пагубно влияет на конструкцию. Когда происходит прорыв пыльника, то корпус с элементами, как правило, долго не проработает, зачастую не более 1-2 тысяч километров пробега. Из-за чего так быстро приходит в негодность внутренний механизм шарнира? 

Как всегда вся суть ответа на вопрос лежит на поверхности. Как только грязь проникает во внутрь, где функционируют ширики в продольных канавках, то песчинки начинают действовать на детали, как наждачная бумага, разрушая поверхность элементов и делая те же канавки шире по размеру. Когда наступает крайний момент, то металлические шарики банально заклинивает в канавках. После чего шрус ломается и автомобиль уже никуда не поедет. Вот поэтому пыльник шарнира является самым важным компонентом любого типа шруса в плане долговечности узла в целом, хотя в процессе работы механизма, он никакого участия не принимает.

 
Кроме защитного пыльника, на элементы подвески также не менее сильное влияние оказывают механические воздействия. Например ехали мы по дороге и не заметили камень, бордюр или вообще в яму влетели на скорости. В этом случае мы можем очень сильно повредить механизмы подвески и как правило, при сильных ударах, особенно в область колес, шарниры просто выдирает с крепежей, как говорится «с мясом«. Справочно заметим, что самыми хрупкими и ненадежными шарнирными механизмами по праву считаются не оригинальные детали, как говорят автомеханики «дешевый китай«.

Видео обзор: «Шрус подвески автомобиля. Строение, принцип работы, ресурс, типы и неисправности»

В заключении отметим, что шрус или шарнир автомобиля независимо от его типа играет одну из ключевых ролей в системе передней подвески того или иного транспортного средства. Кроме того, стоит помнить, что пыльники шрусов, необходимо систематически осматривать на наличие повреждений и течи смазки. Так как зачастую из-за во время недосмотренных повреждений на защитных элементах, шрус способен достаточно быстро выходить из строя. Напомним, что при замене старого шарнира на новый, не стоит забывать про то, что после процедуры по замене механизма, нужно обязательно делать развал-схождение колес.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Устройство и принцип работы ШРУСа

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей, «граната») состоит из двух основных элементов – обоймы и корпуса. Обойма расположена внутри корпуса. Их поверхности оснащены специальными параллельными углублениями («канавками»), предназначенными для шариков. Корпус и обойма имеют сферическую форму, а шарики обеспечивают им жесткое соединение и передачу вращения.

Вообще, ШРУСы могут иметь разное конструктивное исполнение. Тут уже все зависит от их типа (триподный, спаренный карданный, шариковый или кулачковый). Вне зависимости от того, что они отличаются в конструктивном плане, их предназначение и работа в трансмиссии одинаковы: С одной стороны ведущий вал, в составе которого установлен ШРУС, соединяется с дифференциалом, а другая – с подшипником ступицы колеса, благодаря которому, ведущие колеса получают энергию вращения. Передачей же данной энергии от мотора к подшипникам ступиц занимается именно «граната».

Конструкция ШРУСа

Советы: При повороте руля слышен стук

Наружный ШРУС, в отличии от внутреннего, имеет значительно больший «рабочий угол». Дело в том, что когда поворачивается управляемое колесо, наружный ШРУС может иметь угол поворота близкий 50 градусам. В то время как внутренний ШРУС может поворачиваться не более чем на 20 градусов. По этой причине шарниры применяемые для внутренних и наружных «гранат» не одинаковы. Треножные для внутренних, а шаровые для наружных.

Конструкция наружного ШРУСа включает в себя обойму, расположенную на валу. Как писалось выше, поверхность обоймы оснащена канавками. Они имеются и на узловом корпусе, причем в идентичном количестве. Шарики находящиеся в них, предназначены для передачи крутящего момента по «маршруту» от вала к ШРУСу, а потом от него к ступице.

Конструктивно наружные ШРУСы сделаны так, что работают они только на изгиб, без сдвигов по оси. Внутренний ШРУС работает не только на изгиб, но и на осевой сдвиг, потому и отличается от наружного своим устройством. Причем отличаются они не только от наружных, но могут иметь отличия даже между собой. Тут уже все зависит от машины, на которую они должны быть установлены. Например, у внутренних ШРУСах для автомобилей ВАЗ канавки корпуса расположены прямо, а не по радиусу. Внутренний шарнир равных угловых скоростей, предназначенный для «Таврии», предусматривает расположение роликов на шипах крестовины. Вращение которых происходит благодаря игольчатым подшипникам, которые расположены в продольных пазах корпуса. Потому такой элемент и может работать как на изгиб, так и на осевое смещение. Так как ШРУС установлен в таком месте, где он постоянно будет подвергаться воздействию пыли и грязи, для него была предусмотрена герметичная защита – пыльник. Это гофрированная накладка из резины, которая крепится к корпусу хомутами.

Работа ШРУСа

Даже притом, что конструктивно ШРУСы имеют множество решений, их предназначение и работа остаются теми же, что были 10 или 20 лет назад. Каждая контактная точка, которая отвечает за передачу окружных сил, обязательно должна быть расположена в биссекторной полости, которая проходит через биссектрису текущего угла между валами.

Советы: Шумо и виброизоляция автомобиля — материал

Применение ШРУСов.

Шарнир равных угловых скоростей применяется в передних независимых подвесках ведущих управляемых колес. ШРУС является составной деталью, которая может обеспечить не только вращение, но и поворот в пределах 70-ти градусов. Благодаря таким свойствам, он может применяться для ведущих осей.

Разновидности ШРУСов

Автомобиль с полным или задним приводом довольно редко оборудуется такими механизмами, а если и встречаются, то в моделях имеющих заднюю независимую подвеску. В данном случае, колесо может совершать несинхронизированное смещение относительно вертикальной и горизонтальной осей. Такое перемещение ограничено, но даже в таком случае, обычный приводный вал уже становится недоступным для использования для ведущих задних осях.

Внутренний и внешний ШРУС – в чем отличия.

Для нормального движения автомобиля, недостаточно иметь только внешние ШРУСы. Чтобы привод функционировал как следует, внешний «шарнир» должен работать в паре с внутренним. Иногда, человек никогда не располагавший возможностью, а возможно и желанием визуально оценить данные детали, а имевший представление о них только со слов других автолюбителей, немного удивляется, когда при необходимости замены и покупке видит разницу, как в размерах, так и в цене между ними. Внутренний ШРУС больше чем внешний, и стоит он дороже.

Наружный и внутренний ШРУС

Из-за специфики конструктивного решения и способа, которым вращательное движение передается от КПП или редуктора к ведущим колесам, необходимо наличие минимум двух шарниров в данной схеме работы. За передачу вращения валу отвечает большой (внутренний) ШРУС.

Благодаря внешнему ШРУСу происходит вращение ступицы колеса. Для этого предусмотрены специальные шлицы. Меньшие размеры внешнего «шарнира» связаны с его расположением и дефицитом свободного места.

Наружный ШРУС

Советы: Электронная система ESP — что это?

Плюсы и минусы в работе ШРУСа

Преимущества ШРУСа:

Одним из основных плюсов в работе ШРУСа является его способность максимально сохранять передаваемую мощность. Достигнуть таких показателей в сохранении передаваемой энергии вращения, на сегодняшний день не под силу альтернативным механизмам. Также к положительным свойствам можно отнести его вес, не сложность замены в случае необходимости, и сравнительно неплохую надежность в работе.

Преимущества ШРУСа:

Наверно самым главным недостатком ШРУСа можно назвать его пыльник, являющийся паралельно контейнером смазки. Тут играет свои роль и его расположение, в результате чего он периодически попадает под воздействие посторонних предметов. Например, когда вы проезжаете по глубоким колеям или преодолеваете определенные препятствия, он может быть поврежден. К сожалению не всегда водитель узнает о повреждении данной элемента защиты сразу. Попавшая внутрь пыль или грязь, способствует интенсивному износу. Хорошо если такое попадание произошло недавно, тогда можно снять и прочистить ШРУС. Если прошло достаточно много времени с момента попадания пыли внутрь, деталь в любом случае не прослужит свой полный срок.

Когда угол между составными элементами маленький, передачу крутящего момента легко осуществляют шарниры неравных угловых скоростей кардана. Вслед за увеличением данного угла, увеличивается неравномерность вращения валов, что усложняет работу передачи и мощность начинает теряться. Вот тут и раскрывается в полной мере необходимость в таком механизме как ШРУС, который предназначен для устранения данных проблем.

28. Назначение, устройство и принцип работы шрус ведущих мостов.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей

Карданные шарниры неравных угловых скоростей при­меняются в карданных передачах для передачи крутящего момента от ко­робки передач (раздаточной коробки) на главную передачу ведущего моста под постоянно изменяющимся углом. Карданный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что при равномерном вращении ведущего вала скорость ведомого вала посто­янно изменяется. За один оборот карданного вала ведомая вилка при вра­щении дважды обгоняет ведущую и дважды отстает от нее. Вследствие не­равномерности возникают дополнительные нагрузки на детали механизмов ведущего моста, увеличивая интенсивность изнашивания. Чтобы устранить неравномерность вращения ведомой части, устанавливают несколько кар­данных шарниров. Для компенсации осевых удлинений используют шлицевое соединение одной из вилок карданного шарнира с валом. Промежуточная опора снижает вибрацию и пре­дотвращает возникновение нагрузок в промежуточном валу, которые воз­никают из-за неточности монтажа опоры и деформации рамы.

Шарниры равных угловых скоростей применяются для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие управляемые колеса. При соединении валов шарнирами равных угловых скоростей ведо­мый вал вращается равномерно с постоянной угловой скоростью, соответ­ствующей угловой скорости ведущего вала. Чаще применяют шариковые, кулачковые и трехшиповые шарниры.

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Вейса) состоит из следующих элементов:

• ведущего вала со шлицами, входящими в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала и вилкой с делительными канав­ками;

• ведомого вала со шлицами, входящими в зацепление с ведущим фланцем ступицы колеса и вилкой с делительными канавками;

• четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок;

• центрирующего шарика вилок, помещенного в сферические углубле­ния на торцах вилок. Центрирующий шарик имеет лыску, которая располагается при сборке против вставленного ведущего шарика. Шарик стопорят шпилькой, распо­ложенной в осевом канале ведомой вилки, одним концом входящей в отвер­стие центрирующего шарика, таким образом запирая собранный карданный шарнир. Делительные канавки имеют специальную форму, при которой ве­дущие шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располага­ются в плоскости, делящей пополам угол (биссекторная плоскость) между осями ведущей и ведомой вилок. Благодаря этому обе вилки имеют одина­ковую частоту вращения. Предельный угол между осями валов 32—33°

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Рцеппа) состоит из двух кулаков: внутреннего, связанного с ведущим валом, и наружного, связанного с ведомым валом. В обоих кулаках имеется по шесть тороидных канавок, расположенных в плоскостях, проходящих через оси валов. В ка­навках находятся шарики, положение которых задается сепаратором, взаи­модействующим с валами через делительный рычажок. Один конец рычаж­ка поджимается пружиной к гнезду внутреннего кулака, другой скользит в цилиндрическом отверстии ведомого вала. При изменении относительного положения валов рычажок наклоняется и поворачивает сепаратор, который в свою очередь, изменяя положение шариков, обеспечивает их расположе­ние в бисекторной плоскости. В данном шарнире крутящий момент переда­ется через все шесть шариков. Предельный угол между осями валов 35—38°

Шариковый шарнир Рцеппа без делительного рычажка. Ус­тановка шариков в бисекторную плоскость происходит благодаря эксцен­тричности сфер, в которых располагаются оси тороидальных канавок кула­ков. Центры сфер, в которых лежат оси канавок наружного (ведомого) и внутреннего (ведущего) кулаков, расположены так, что при повороте оси ведомого вала по часовой стрелке верхний шарик выталкивается из сужаю­щегося пространства между кулаками, а нижний с помощью сепаратора перемещается в увеличивающееся пространство с другой стороны шарни­ра. Остальные шарики занимают промежуточное положение. Работа дан­ного шарнира подобна работе шарнира Рцеппа, имеющего делительный рычажок, однако характеризуется менее точной кинематикой. Простота и надежность конструкций, высокая несущая способность при небольших габаритных размерах способствуют их широкому применению на передне­приводных автомобилях.

Кулачково-дисковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Тракта) состоит из связанных с ведущим и ведомым валами полуци­линдрических вилок и вставленных в них цилиндрических кулаков, в пазы которых входит диск, передающий крутящий момент от ведущей вилки к ве­домой. Максимальное значение угла между валами до 45° Большая контакт­ная поверхность деталей, воспринимающая усилия, и высокая несущая спо­собность обуславливают их применение на тяжелых грузовых автомобилях.

Трехшиповые шарниры. В трехшиповом шарнире крутящий момент от ведущего вала передают три сферических ролика, которые установлены на радиальных шипах, жестко связанных с корпусом шарнира ведомого вала. Шипы относительно друг друга располагаются под углом 120° Ведущий вал имеет трехпальцевую вилку, в цилиндрические пазы которой входят ролики. При передаче момента между несоосными валами ролики перека­тываются со скольжением вдоль пазов и одновременно скользят в радиаль­ном направлении относительно шипов. Предельный угол между осями ва­лов до 40° Особенностью данного шарнира является то, что в отличие от шариковых шарниров передача момента от ведущих элементов на ведомые происходит не в бисекторной плоскости, а в полости, проходящей через оси шипов. Равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспе­чивается при любом взаиморасположении их осей.