Полуось заднего моста что это

редуктор ваз

Повествование об устройстве моста было бы не полным, если не упомянуть ещё об одной важной детали, расположенной в заднем мосту классических и полноприводных автомобилей ВАЗ — полуоси. Её основным назначением является функция передачи преобразованного редуктором крутящего момента непосредственно на колесо автомобиля.

Полуоси, устанавливаемые в задние мосты автомобилей ВАЗ — полуразгруженные. Внешний конец полуоси 1 (рис. 1) заканчивается фланцем 5, к которому болтами крепятся тормозные барабаны и диски задних колес автомобиля. Причем, тормозной барабан крепится к фланцу полуоси двумя установочными штифтами, которые значительно облегчают монтаж и демонтаж дисков колес.

Как видно из рисунка, на полуось, ближе к её внешнему краю, напрессовывается шариковый подшипник 3, который при монтаже полуоси входит в специально проточенное гнездо балки заднего моста, выполняя при этом функцию опоры внешнего конца полуоси. Фиксация подшипника в гнезде балки моста осуществляется посредством специальной пластины, совмещенной с маслоотражателем 4. С целью предотвращения перемещения подшипника вдоль полуоси, последний жестко фиксируется на ней при помощи запорной втулки 2. Полуосевой подшипник дополнительно к своему двухстороннему уплотнению, дополнительно уплотняется с внутренней стороны сальником, снаружи резиновым кольцом, которое устанавливается между щитом тормоза и фланцем балки заднего моста. Для доступа к гайкам болтов, крепящих полуось к фланцу балки заднего моста во фланце полуоси имеются два отверстия для возможности прохода торцевого ключа при монтаже (демонтаже) полуоси.

Полуоси автомобилей ВАЗ имеют коническую форму. Внутренний конец полуоси по диаметру меньше, чем внешний, имеет на своем конце шлицы (рис 2), посредством которых он входит в зацепление со шлицами полуосевых шестерен, которые смонтированы в межколесном дифференциале редуктора. Полуосевые шестерни выполняют роль внутренней опоры для внутреннего конца полуоси и одновременно передают на полуось крутящий момент, преобразованный редуктором.

В процессе эксплуатации автомобиля полуоси воспринимают на себя множество различных нагрузок, это и изгибающие моменты от вертикальной реакции на действие силы тяжести, приходящейся на колесо, и касательная реакция, которая обусловлена тяговой и тормозной силами, и от боковой силы, возникающей при заносе автомобиля, а также боковые нагрузки под действием бокового ветра.

Наибольшие нагрузки полуоси испытывают при движении по грунтовым дорогам и по шоссе с твердым покрытием имеющим плохое состояние. Поэтому к полуосям предъявляют особые требования. Снижение напряжений достигается увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем.

При эксплуатации заднего моста необходимо следить за состоянием подшипников полуосей. Долговечность этих подшипников обеспечивается надежной защитой их от попадания в них воды и грязи. Одним из факторов, который так же в значительной степени может сократить срок службы полуосевого подшипника — утечка трансмиссионного масла, находящегося в заднем мосту, через изношенную манжету (сальник) полуоси. Значительно разогретое при движении масло очень быстро вымывает пластичную смазку, которой заполнен подшипник. В этом случае собственные уплотнения подшипника его практически не спасают и он очень быстро начинает разрушаться.

Полуоси в жестком заднем ведущем мосту

Полуоси служат для передачи крутящего момента от главной передачи и дифференциала к ведущим колесам автомобиля и, следовательно, являются ведущими валами. Чаще всего на концах полуосей со стороны дифференциала находятся полуосевые шестерни, закрепленные на шлицах подвижно в осевом направлении, а иногда составляющие одно целое с полуосями. Концы полуосей со стороны ведущих колес могут быть закреплены в ступицах колес с помощью фланцев, составляющих одно целое с полуосями либо соединенных с концами полуосей посредством шлицев или шпонок. При переднем приводе концы полуосей могут также передавать крутящий момент к приводам колес или к шарнирам.

1. ПОЛУОСИ В ЖЕСТКОМ ЗАДНЕМ ВЕДУЩЕМ МОСТУ

На рис. 4.1 показаны схемы полуосей автомобиля. От действия силы Q, Р или Y (см. рис. 10.1) на полуосях возникают напряжения, вызываемые действием изгибающего и крутящего моментов. В зависимости от конструкции ступицы колеса, способа расположения подшипников, конструкции картера ведущего моста и внутреннего конца полуоси происходит частичное или полное нагружение полуоси действующими изгибающими моментами (крутящий момент передается полуосями независимо от указанных выше обстоятельств). Различаются следующие три основных типа полуосей:

полуразгруженные полуоси, т. е. такие, которые, кроме крутящего момента, полностью передают изгибающий момент от сил, действующих на колесо;

на 3 /₄ разгруженные полуоси, которые кроме крутящего момента передают часть изгибающего момента, действующего на ведущий мост;

разгруженные полуоси, которые работают только под действием крутящего момента и не передают никаких изгибающих моментов.

1.1. ПОЛУРАЗГРУЖЕННЫЕ ПОЛУОСИ

На рис. 4.1, а дана схема полуразгруженной полуоси. Эта полуось установлена в подшипнике, размещенном в картере ведущего моста, а на наружном ее конце жестко установлено ведущее колесо. Установка подшипника непосредственно на полуоси способствует передаче на нее всех возможных нагрузок: крутящего момента и изгибающего момента от окружных сил Р, изгибающего момента от

Рис. 4.1. Схема полуоси жесткого ведущего моста:

а — полуразгруженная полуось; б — полуось, разгруженная на 3/₄; в — разгруженная полуось; г — полуось переднего ведущего моста с шарниром

вертикальной реакции Q опорной поверхности, а также от сил, возникающих при ударе (см. рис. 10.1). Плечом момента сил, действующих в плоскости колеса, является расстояние от центра подшипника до плоскости действия сил, а критическим сечением полуоси — сечение, проведенное через наружный конец внутреннего кольца подшипника.

Полуразгруженные полуоси применяются почти исключительно в легковых автомобилях. Различные конструкции полуразгруженных полуосей в жестком ведущем мосту показаны на рис. 4.2—4.10.

Подшипники полуразгруженных полуосей. Конструкция полуразгруженной полуоси, на которую чаще всего установлен только один подшипник, отличается простотой, так как зазор в подшипнике, как правило, не регулируется. Отрицательной стороной этой конструкции является то, что полуось подвергается изгибу всеми тремя составляющими реакции опорной~поверхности, действующей на колесо. В связи с этим такая установка применяется только обычно в легковых и полу грузовых автомобилях.

Применяются главным образом шариковые подшипники серии 62, 63, причем из-за прогиба полуоси подшипники необходимо устанавливать с повышенным поперечным зазором СЗ. Используются также специальные шариковые подшипники, чаще всего с встроен-

ным внутрь уплотнением (см. рис. 4.4). В некоторых конструкциях для соединения заднего колеса с полуразгруженной полуосью применяют конические подшипники либо по одному, либо по два подшипника на каждое колесо (см. рис. 4.6). В конструкции, показанной на рис. 4.5, необходимо, чтобы осевая сила, направленная внутрь, воспринималась коническим подшипником другого колеса, для чего между торцовыми поверхностями полуосей устанавливается сухарь, передающий осевое усилие с одной полуоси на другую (рис. 4.5, в). Этот недостаток (так же как необходимость регулировки конических подшипников) в конструкции, показанной на рис. 4.5, в настоящее время устранен путем применения на каждой из полуосей конического подшипника специальной конструкции (см. рис. 4.8).

Соединение полуоси со ступицей. При использовании полуразгруженных полуосей ступица обычно имеет простую конструкцию и в большинстве случаев устанавливается на коническом конце полуоси с помощью сегментной (см. рис. 4.4) или призматической шпонки (см. рис. 4.5, в) и поджимается корончатой гайкой.

Однако встречаются конструкции с полуразгруженными полуосями, в которых ступица колеса устанавливается на шлицах. В случае, когда полуось оканчивается фланцем (см. рис. 4.2 и 4.3), к нему непосредственно прикрепляется диск колеса и тормозной барабан, а ступица колеса также устанавливается на фланце.

Примеры конструкций. На рис. 4.2 показана установка заднего колеса легкового автомобиля «Варшава 223». Шариковый подшипник 13 закреплен на полуоси с помощью кольца сальника 9, выполненного из стали 45 с поверхностной закалкой на глубину 1,5—2,0 мм до твердости HRC 45; это кольцо напрессованно на шейку полуоси. Между кольцом 9 и внутренним кольцом шарикового подшипника установлена пружинная шайба 10 , выполненная из стали 60Г и предназначенная для устранения осевых зазоров полуоси. Со стороны фланца шариковый подшипник опирается на втулку 3. Наружное кольцо шарикового подшипника установлено в гнезде фланца полукартера и зафиксировано в нем пластиной 5, прикрепленной четырьмя болтами 6, застопоренными упругими шайбами. Осевой зазор между наружным кольцом подшипника и торцовой поверхностью фланца устраняется выпуклым пружинным кольцом 7.

Попаданию масла через подшипник в тормоза препятствуют сальники 12 и 11 , установленные на кольцах 9 и 3. Войлочный сальник удерживает смазочный материал в подшипнике полуоси. Этот сальник разрезают, и в случае повреждения его можно заменить, не снимая подшипника полуоси. На корпусе войлочного сальника и на фланце полуоси размещены противомасляные кожухи 1 и 2, предотвращающие попадание пластического смазочного материала и остатков масла на тормоза.

На рис. 4.3 показана установка заднего колеса легкового автомобиля с применением шарикового подшипника FAG 6207 СЗ. В связи с имеющимся прогибом полуоси выбран подшипник СЗ с повышенным зазором. Внутреннее кольцо, подшипника имеет

вращательную нагрузку и установлено более жестко, чем наружное. Отклонение полуоси принято k6, а отклонение корпуса — J6. Смазывание осуществляется из масляного резервуара ведущего моста с наружным уплотнением в виде сальника.

Пример установки заднего колеса легкового автомобиля с полуразгруженной полуосью при применении специальных подшипников с встроенным сальником показан на рис. 4.4. В конструкции, показанной на рис. 4.5, а, полуразгруженная полуось установлена на коническом подшипнике, размещенном в конце картера ведущего моста. При таком способе установки необходимо, чтобы внутренние концы полуосей могли передавать осевые усилия. Поэтому осевая сила, направленная внутрь, должна восприниматься противоположным коническим подшипником. С этой целью между торцовыми поверхностями концов полуосей установлен сухарь 3, передающий осевое усилие с одной полуоси на другую (рис. 4.5, в). Недостатком такой конструкции является сложность регулировки подшипников, так как эта операция должна проводиться одновременно с обоими коническими подшипниками, установленными достаточно далеко один от другого. Для регулировки требуется индикатор.

На рис. 4.5, б показана разновидность конструкции, приведенной на рис. 4.5, а. Регулировка зазора осуществляется посредством прокладки, а гайки 2 фиксируются зубчатой шайбой и кольцом, уста-

Рис. 4.2. Заднее колесо легкового автомобиля «Варшава-223» [22*]:

1 и 2 — противомасляные кожухи; 3 — втулка войлочного сальника; 4 — корпус войлочного сальника: 5 — пластина; 6 — болты крепления пластины и войлочного сальника; 7 — пружинная выпуклая шайба; 8 — фланец картера моста; 9 — кольцо сальника; 10 — пружинная шайба; 11 — войлочный сальник; 12 — сальник типа Зиммера: 13 — шариковый подшипник полуоси; 14 — масленка; 15 — винт крепления войлочного сальника

Рис. 4.3. Установка заднего колеса легкового автомобиля (шариковый подшипник зафиксирован гайкой). — Помещено с разрешения фирмы ФАГ [28]

Рис. 4.4. Установка заднего колеса легкового автомобиля на специальном шариковом подшипнике с встроенным сальником фирмы «Хиллмен хантер»

новленным между внутренним кольцом подшипника и торцовой поверхностью гайки.

В конструкции, показанной на рис. 4.6, каждая полуось установлена на двух конических подшипниках, расположенных по схеме X. Благодаря этому регулировка подшипников упрощается и становится надежнее. Конструкция, показанная на рис. 4.6, получается рациональной только с учетом обеспечения следующего:

достаточной жесткости полуоси в целях уменьшения ее прогиба под нагрузой;

применения конических подшипников с незначительной выпуклостью беговой дорожки внутренних колец (рис. 4.6, б), что согласно рекомендации фирмы СКФ, способствует более равномерному распределению нагрузки по подшипникам.

Конструкция, показанная на рис. 4.6, технологически удовлетворительна, однако с точки зрения экономии уступает предыдущей конструкции. Применение двух конических подшипников вместо одного не увеличивает вдвое их расчетный срок службы, так как вследствие прогиба полуоси и существующей статической системы сил происходят изменения в распределении усилий на подшипники:

Рис. 4.5. Установка колеса заднего жесткого ведущего моста легкового автомобиля на коническом подшипнике:

а — регулировка подшипника прокладками 1; б — регулировка подшипника гайкой 2\ в — взаимодействие концов полуосей через опорный сухарь 3

наружный подшипник нагружается сильнее и обычно разрушается первым.

На рис. 4.7 показан пример установки заднего колеса с помощью специального бочкообразного качающегося подшипника с роликами, установленными по схеме X (конструкция, применяемая в американских легковых автомобилях). Основным недостатком применения конических подшипников для полуразгруженных полуосей является необходимость регулировки этих подшипников. Эта проблема решается путем использования конических подшипников с предварительным натягом (рис. 4.8), впервые примененных для легковых автомобилей в 1969 г. в США [23]. Эти подшипники передают осевую нагрузку в обоих направлениях, а поперечные нагрузки — при любой схеме нагружения. Характерной особенностью нового конического подшипника является применение разгружающего кольца которое выполняет следующие функции.

Рис. 4.6. Установка заднего колеса на двух конических подшипниках, располагаемых по схеме X:

а — заднее колесо; б — комплект подшипников с выпуклыми беговыми дорожками (на рисунке выпуклость преувеличена, в действительности она лишь несколько микронов)

1. Воспринимает осевые реакции от поперечных и продольных нагрузок. Таким образом, когда кольцо закреплено в корпусе, подшипник становится узлом, способным воспринимать нагрузки в обоих направлениях, в связи с чем необходимость в сухаре между торцовыми поверхностями концов полуосей отпадает.

2. Разгрузочное кольцо прилегает к большим торцовым поверхностям длинных роликов 4, способствуя их правильной установке. Его стандартный зазор составляет 0,025 мм. Особенности выполненения конических роликов указаны в работе .

Установка подшипника упрощена, так как основана на предварительном натяге. Для смазывания подшипника может быть применен как пластический, так и жидкий смазочный материал. Так как регулировки подшипников не требуется, в отличие от конструкции, показанной на рис. 4.5, то эксплуатация облегчается. Наружный диаметр подшипника уменьшен, в связи с чем увеличено пространство для тормозных механизмов. Комплект подшипников может быть применен как в ведущих мостах с картером типа банджо, так и в ведущих мостах Солз-бери (см. гл. V). Испытания показали, что срок службы этого типа подшипников превышает 160 000 км.

Рис. 4.7. Установка заднего колеса на двойном подшипнике с бочкообразными роликами

Рис. 4.8. Конический подшипник с разгрузочным кольцом для установки полуразгруженных полуосей в легковом автомобиле (используется в США с 1969 г.):

1 — разгрузочное кольцо; 2 — клеевое соединение: 3 — наружное кольцо: 4 — конический ролик; 5 — сепаратор; 6 — внутреннее кольцо

Рис. 4.9. Установка полуразгруженной полуоси на цилиндрическом подшипнике с длинными роликами

В конструкции, показанной на рис. 4.9, полуразгруженная полуось имеет на конце фланец и установлена на роликовый подшипник с длинными роликами, причем на конце полуоси имеется кованая полуосевая шестерня. Осевые нагрузки воспринимаются подшипниками дифференциала. Применение такой системы позволяет получить компактную и дешевую конструкцию, не требующую регулировки и достаточно долговечную при эксплуатации по хорошим дорогам. Однако при эксплуатации автомобиля на плохих дорогах существует вероятность ускоренного изнашивания подшипников из-за прогиба полуоси и заедания роликов, вследствие чего увеличивается трудоемкость осмотра и ремонта.

В конструкции ведущего моста (рис. 4.10) легкового автомобиля «Крайслер» модели выпуска 1970 г. вместо отдельного внутреннего кольца, как в конструкции на рис. 4.9, цилиндрические ролики вращаются непосредственно на полуосях. В месте установки роликов поверхность полуоси закалена. Подшипники зафиксированы уплот-

Рис. 4.10. Задний ведущий мост автомобиля «Крайслер» выпуска 1970 г. 328

нителями, хотя и имеют некоторую свободу перемещения в корпусе. В прежней конструкции ведущего моста этого автомобиля подшипники устанавливались на валу с помощью фланца и таким образом фиксировали положение полуоси. В новой конструкции полуось фиксируется с помощью упругих колец, расположенных возле дифференциала. Это упрощает конструкцию наружного конца полуоси, облегчает обслуживание и ее изготовление, а также устраняет необходимость в наружной регулировке, которая требовалась в прежних ведущих мостах автомобиля «Крайслер».

1.2. ПОЛУОСИ, РАЗГРУЖЕННЫЕ НА 3 /₄

На рис. 4.11 показана схема полуоси, разгруженной на 3 /₄. От полуразгруженной полуоси она отличается тем, что на подшипнике, размещенном в картере ведущего моста, установлена не полуось, а ступица ведущего колеса, вследствие чего полуось нагружена только частью изгибающих моментов, в зависимости от типа подшипника и величины зазоров в нем. Изгибающий момент передается на полуось только в пределах, соответствующих допускаемым деформациям подшипника, и чем жестче подшипник, тем меньше изгибающий момент, передаваемый полуосью. Если в подшипнике, находя-

Рис. 4.11. Установка заднего колеса вместе с полуосью, разгруженной на 3 /₄ на самоустанавливающемся шариковом подшипнике

Рис. 4.12. Установка заднего колеса вместе с полуосью, разгруженной на 3 /₄ на шариковом подшипнике

Рис. 4.13. Установка заднего колеса вместе с полуосью, разгруженной на 3 /₄, на цилиндрическом подшипнике с длинными роликами

щемся под нагрузкой, устранены все деформации, то изгибающий момент передается главным образом картером ведущего моста. Следовательно, величина изгибающего момента, передаваемого полуосью, в значительной мере зависит от вида и степени износа примененного подшипника. Если применен подшипник с большой угловой жесткостью, например цилиндрический с длинными роликами (см. рис. 4.13), то полуось практически работает как разгруженная, передавая только крутящий момент (вращение).

Установка полуосей, разгруженных на 3 /₄. При установке таких полуосей ступица колеса опирается на подшипник, находящийся на кожухе полуоси. Между ступицей и кожухом полуоси располагается качающийся шариковый подшипник (рис. 4.11) для того, чтобы полуось не изгибалась вертикальными силами, а нагружалась только боковой составляющей реакции опорной поверхности при криволинейном движении. Однако в применяемых конструкциях опор полуосей, разгруженных на 3 /₄, встречаются и шариковые подшипники (рис. 4.12). Конструкции с длинными цилиндрическими роликами (рис. 4.13) уже полностью устарели.

Соединение полуоси со ступицей. Форма ступицы для разгруженной на 3 /₄ полуоси несколько иная, чем для полуразгруженной полуоси, и основное различие сводится к размещению в ступице подшипника, передающего нагрузку непосредственно на картер (рис. 4.11— 4.13).

Конструктивные примеры. На рис. 4.11 показана типичная конструкции опоры заднего колеса при применении для полуоси, разгруженной на 3 /₄ двухрядного качающегося шарикоподшипника. Пример использования шарикового подшипника для установки на 3 /₄ разгруженной полуоси дан на рис. 4.12.

В конструкции, показанной на рис. 4.13, для установки колес применен цилиндрический подшипник с длинными роликами. Так как роликовые подшипники не передают осевых нагрузок, то полуосевые шестерни дифференциала выполнены как одно целое с полуосями. В такой конструкции полуоси имеют возможность опираться на крестовину дифференциала; кроме того, осевые нагрузки, действующие вдоль полуоси, воспринимаются одним из подшипников корпуса дифференциала (в зависимости от направления действия осевой силы).

Конструкция, показанная на рис. 4.13, устарела полностью и в настоящее время уже не применяется. При криволинейном движении автомобиля боковая составляющая касательной реакции поверхности вызывает сильную перегрузку роликов на одном конце и разгрузку на другом, что нежелательно. Это быстро приводит к повреждению роликов. В связи с этим рассмотренная установка, несмотря на наличие определенных достоинств (отсутствие регулировки, возможность использования дешевого цилиндрического подшипника с длинными роликами, а также простота сборки и разборки), в настоящее время не применяется.

1.3. РАЗГРУЖЕННЫЕ ПОЛУОСИ

Разгруженная полуось, т. е. передающая только крутящий момент, показана на рис. 4.1, в.

Установка разгруженных полуосей. Установка подшипников разгруженной полуоси обычно напоминает конструкцию установки передних колес. Часто применяются конические подшипники, размещаемые по схеме 0, как узких серий 302 и 303, так и широкой. Вместо регулируемой системы подшипников может также применяться и нерегулируемая система, которая чаще всего состоит из шарикового и роликового или роликового и шарикового качающегося подшипников. Тяжелые автомобили имеют иногда на цапфах картера бочкообразные и цилиндрические роликовые подшипники.

Соединение полуоси со ступицей. Соединение ступиц ведущих мостов с разгруженными полуосями обычно осуществляется с помощью фланца, откованного на конце полуоси. Реже для этой цели применяется фланец, установленный на шлицах полуоси (см. рис. 4.15). Последнее соединение обычно применяется в тех случаях, когда полуось значительно нагружена крутящим моментом и возникает необходимость в предохранении ее от изгибающих моментов, которые могут возникнуть в случае чрезмерных зазоров в конических подшипниках.

Рис. 4.14. Установка заднего колеса грузового автомобиля на конических подшипниках (полуось оканчивается фланцем). Помещено с разрешения фирмы СКФ [29]

Рис. 4.15. Установка заднего колеса грузового автомобиля на конических подшипниках (полуось имеет на конце шлицы, на которые надет фланец). Помещено с разрешения фирмы ФАГ[ 28]

Конструктивные примеры. Для установки колес прежде всего применяется регулируемая система конических подшипников. На рис. 4.14 представлена типичная опора заднего колеса грузового автомобиля при применении полуоси,. оканчивающейся фланцем. Осевой зазор в подшипниках регулируется и фиксируется с помощью двух гаек и стопора с соответствующим выступом. На конце картера заднего моста устанавливается уплотнение, прилегающее наружной стороной к фланцу полуоси; назначением этого уплотнения является предотвращение смешивания масла главной передачи с пластическим смазочным материалом подшипников. Для внутреннего подшипника применяется сальник. Конструкция, показанная на рис. 4.14, технологически сложна. Большие трудности возникают при ковке фланца полуоси. Иногда при ковке полуось дает трещины. На рис. 4.15 представлена конструкция полуоси, заканчивающейся шлицами, на которых установлен фланец, прикрепленный болтами к ступице колеса. В опоре применена регулируемая система конических подшипников FAG 32207 А (наружный подшипник) и FAG 30311 А (внутренний подшипник). Для наружного подшипника принята посадка h6/N7, а для внутреннего k6/N 7. Для смазывания предусмотрены густой пластический смазочный материал и сальники.

Вместо регулируемой системы конических подшипников может быть применена нерегулируемая система, состоящая из шарикового и роликового подшипников, роликового и шарикового подшипников, роликовых подшипников, роликового и качающегося бочкообразного или бочкообразных подшипников Установка задних ведущих колес с приводами к колесам подробно рассмотрена в гл. II.

1.4. ПОЛУОСИ В ЖЕСТКОМ ПЕРЕДНЕМ ВЕДУЩЕМ МОСТУ

Когда ведущие колеса являются одновременно и управляемыми, всегда требуется применение шарнирных полуосей (рис. 4.1), причем, если мост жесткий, то достаточно разместить по одному шарниру равных угловых скоростей на каждой полуоси по оси вращения поворотного кулака управляемого колеса. К шарнирам полуосей передних ведущих мостов предъявляются более высокие требования, чем к шарнирам задних колес. Это следует из того, что полуоси передних управляемых колес должны передавать крутящий момент при повороте колес.

На рис. 4.16 представлена конструкция переднего ведущего колеса грузового автомобиля. Крутящий момент передается на колесо посредством конца полуоси, являющегося продолжением шарнира равных угловых скоростей и снабженного шлицами, на которых установлена втулка с фланцем, прикрепленным к ступице. Полуось размещена в трубчатой цапфе картера на игольчатом подшипнике, а в самом картере, с внутренней стороны шарнира, — на шариковом. Конические подшипники ступицы колеса установлены на цапфе

Рис. 4.16. Установка переднего ведущего колеса грузового автомобиля. Помещено с разрешения фирмы ФАГ

картера. Осевой зазор в этих подшипниках регулируется с помощью гайки и стопорной гайки, навернутых на конец трубчатой цапфы и зафиксированных шайбой с выступом.

1.5. ПОСАДКИ, СМАЗЫВАНИЕ И УПЛОТНЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ 1.5.1. Посадки подшипников

Фирма СКФ рекомендует следующие отклонения.

Чулок картера моста. . К7

шариковый подшипник . . k6

конический подшипник, d 40. . k6

конический подшипник, d >> 40. m6

k наружный подшипник. g6

внутренний подшипник . h6

1.5.2. Смазывание и уплотнение подшипников

Подшипники задних колес обычно находятся в масляном пространстве передачи заднего моста и смазываются этим маслом. Тип масла при этом не зависит от нагрузки главной передачи. Когда

подвод масла к подшипникам колес затруднен из-за большой длины чулка картера моста, подшипники задних колес отделяются уплотнениями от главной передачи и смазываются пластическим смазочным материалом. Обычно применяют натриевые смазки. Однако во все большей степени в эксплуатации распространяются литиевые смазки, обладающие значительными достоинствами, особенно повышающие стойкость против старения.

Для правильного смазывания подшипников необходимо заполнить смазочными материалом свободное пространство внутри подшипника. При этом следует помнить, что смазочным материалом необходимо также заполнить пространство, расположенное под сепаратором и между телами качения. Смазочным материалом часто заполняется и пространство в полости ступицы и в крышке; однако в этом нет необходимости, так как эта часть материала не принимает участия в смазывании. Повторное смазывание через масленки не применяется, так как возникает опасность, что подшипники будут чрезмерно смазаны и загрязнены, а также смешаются разные сорта смазочного материала.

Для уплотнения подшипниковых узлов применяются фетровые кольца, самоподжимные сальники или лабиринтные уплотнения. Используются также специальные подшипники с встроенным сальником или уплотнением в виде пластинок. Чтобы предотвратить попадание смазочного материала на тормозные барабаны, предусматривают листовые щиты.

Подшипник с уплотнением заполнен смазочным материалом в количестве, которого достаточно на весь срок службы подшипника, поэтому смазывание при установке и повторное смазывание во время эксплуатации становятся ненужным. При периодическом осмотре подшипники передних колес, как правило, демонтируют, промывают и смазывают вновь. Периоды между повторными операциями смазывания довольно большие: при применении натриевых смазок они составляют около 1 года или 30 ООО км, а при использовании литиевых смазок — около 2 лет или 60 000 км.

Полуось — что это

Полуось (или приводной вал) – это часть трансмиссии. Её задача – передача крутящего момента от редуктора непосредственно на ступицу и колесо. Две полуоси входят в конструкцию ведущего моста автомобиля, могут быть разгруженными и полуразгруженными. Полуось заднего привода, задние колеса которого не являются поворотными, передаёт момент, не изменяя его значения и направления, получая его от дифференциала в тот момент, когда необходимые трансформации уже пройдены.

Задняя и передняя полуось

При передней ведущей оси передние колеса выполняют ещё и направляющую роль, то есть поворачиваются относительно автомобиля. Этим обусловлена более сложная конструкция передних полуосей. Они оснащены внешним и внутренним ШРУСом – шарниром равных угловых скоростей, что позволяет автомобилю выполнять повороты без прошлифовки колёс, дифференцируя скорость вращения внешнего и внутреннего поворотных колёс. Внешняя цапфа такой полуоси также находится в ступице, а вот внутренняя – в дифференциале, находящемся, как правило, внутри коробки передач.

Полуось автомобиля – особенности и причины поломки

Полуось – это важный элемент ходовой части авто. Автозапчасти обеспечивают качественное взаимодействие ведущей колесной пары и дифференциалом. При этом, сохраняется скорость автомобиля, и плавность передачи силы, что в свою очередь помогает легче справлять с неровностями на дорогах и при поворотах. И благодаря установленным шарнирам, каждое колесо можно изменять вертикальное положение, независимо от второго колеса. Это особенно полезно во время поездок по ухабистым дорогам. Они устанавливаются на каждом приводном колесе.

Так как передача крутящего момента происходит при постоянно меняющимся угле, полуоси комплектуются ШРУСами с обеих сторон. Так же на полуоси может быть установлен подвесной подшипник. Для защиты от попадания грязи на шарнир устанавливается пыльник. Полуось может быть установлена, как и на передней оси, так и на задней. Спереди полуоси выходят непосредственно с коробки передач, сзади – из дифференциала. Габариты и размеры полуоси зависят от конструкции автомобиля.

Полуось: конструкция и разновидности

Привод автомобиля бывает передний, задний и полный, также встречается электропривод. От типа привода, в первую очередь, зависит конструкция полуоси. В зависимости от конструкции внешней опоры, приводные валы бывают полностью разгруженные и частично разгруженные.

Полностью разгруженная ось устанавливается в ведущих мостах автобусов, грузовиков, самосвалов и автомобильной технике большой грузоподъемности. В этом случае полуось будет находиться внутри моста, все изгибающие моменты будет принимать на себя балка моста, а вал будет передавать только крутящий момент.

Частично разгруженная — самая простая в инженерном плане. Она крепится к ступице колеса и не только передает крутящий момент, но также воспринимает изгибающий момент и работает на скручивание. Именно такой тип приводного вала устанавливается на легковые автомобили.

Собственно, почему «полуось»? Осью автомобиля, передней или задней, называют условную линию, соединяющую пару колес. Ведомые колеса могут соединяться жесткой сцепкой (зависимая подвеска), отличающейся высокой надежностью. А вот на ведущие колеса такую конструкцию не поставишь. Поэтому используются два отрезка, каждый из которых проходит от дифференциала к колесу и движется независимо от другого. Полуось – самое распространенное и самое точное название. По сути, полуось является одним из элементов трансмиссии.

Конструкция полуоси позволяет снять (заменить) ШРУС, то есть использовать сам центральный вал несколько раз. Поскольку осевой вал – автозапчасть прочная и редко выходящая из строя, чаще требуется замена именно шарниров. Для их крепления на концах вала делаются шлицевые выемки и канавка под стопорное кольцо.

Нагрузки при эксплуатации полуоси

В процессе эксплуатации транспортного средства полуось постоянно работает под довольно серьезными нагрузками, среди которых:

• изгибающий момент, который появляется из-за воздействия на автомобиль силы тяжести;
• касательная реакция, возникающая при начале движения и торможении автомобиля;
• боковая сила из-за заносов машины;
• боковые нагрузки, возникающие из-за воздействия сильного бокового ветра.

Способ крепления к ступице и дифференциалу зависит от конструкции: это либо шлицевое соединение, либо фланцевое. Поскольку полуось – элемент сборной, говорить о материале изготовления довольно сложно: для ШРУСов используется один металл, для вала – другой. Как правило, валы делаются из среднеуглеродистой стали с добавлением хрома, никеля и молибдена. Ось приводного вала может иметь сплошную, моноблочную или сборную конструкцию с шариковой втулкой.

Чаще всего в полуосях ломаются шарниры: ШРУСы выходят из строя из-за повреждения пыльников и попадания внутрь воды и грязи. Однако ШРУС можно заменить, не меняя полуось целиком.

Гораздо неприятней, когда ломается сам вал. Причин может быть несколько: коррозия (на некоторых моделях устанавливаются резиновые балансиры, под которыми металл портится еще быстрей, чем на открытых участках), перегрузки при езде по бездорожью, резкие нагрузки (попадание в яму, наезд на препятствие).

Неисправности полуоси

Полуоси обычно выходят из строя по причине:

• заносов транспортного средства;
• высоких механических нагрузок, характерных для других элементов ходовой части;
• воздействия постоянной силы тяжести на машину и бокового ветра;
• естественного износа (детали имеют определенный временной ресурс, который необходимо учитывать при прохождении техосмотров и капитальных ремонтов).

Длительная эксплуатация, агрессивный стиль езды, регулярное движение по дорогам с плохим покрытием приводят к нарушению целостности полуосей. Автозапчасти могут распадаться на несколько частей или разламываться посередине (в зависимости от характера воздействия).

Первым делом на полуоси выходят из строя (слизываются) сами шлицы. Проявляется это в том, что при движении слышно посторонние звуки (хруст). Что бы избежать данной поломки, нужно следить за состоянием пыльника, так же избегать резких разгонов и пробуксовок. Если уж так получилось, что шлицы вышли из строя, тогда придется менять полностью весь вал. Чревато это тем, что при движении банально может полуось отпасть и движение автомобиля будет невозможным.

Так же случайным образом вал полуоси можно погнуть, это тоже чревато, так как сам вал уже выгнуть невозможно будет, придется менять всю полуось в сборе. И не стоит забывать и естественном износе запчастей.

Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении автомобиля разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.

Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости, так и приводной вал в целом.

Купить полуось в сборе

Чтобы в один «прекрасный» момент не застрять где-нибудь на дороге, на каждом ТО делается визуальная диагностика состояния ШРУСов и остальных деталей подвески. В первую очередь на предмет очагов коррозии, люфтов, работы подшипников и потеков из-под пыльников. Полуоси не ремонтируются: неисправную автозапчасть (чаще это шарниры, реже – сам вал) просто меняют на новую.

Магазин автозапчастей ХипАвто предлагает вам широкий выбор комплектующих и расходников. Наши квалифицированные специалисты помогут вам при подборе необходимой автозапчасти. Надежность автотоваров и качественное обслуживание мы вам гарантируем. Обращайтесь!