Шрус автомобиля – 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

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.

{banner_yandexblokrtb1} 


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 причинепрорыв 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.

bazliter.ru

Что такое ШУРС в автомобиле. Устройство и принцип работы ШРУСа

Февраль 15th, 2016 Admin

Подавляющая часть современных автомобилей выпускается с передним приводом. Он пришел на смену заднему и обладает по сравнению с ним рядом преимуществ, главные из которых – это существенное улучшение поведения машины на дороге, особенно в неблагоприятных погодных условиях, и облегчение конструкции авто, поскольку отсутствует и карданный вал, и главная передача. Двигатель на переднеприводной машине стоит поперечно, коробка передач находится рядом с ним в моторном отсеке. Но как, же передается крутящий момент? С помощью особой детали (ШРУС). О ее устройстве и принципе работы мы расскажем ниже.

Что такое ШРУС в автомобиле

Расшифровывается аббревиатура ШРУС как – шарнир равных угловых скоростей. Устройство это осуществляет передачу крутящего момента от коробки передач прямо к ведущим колесам. По своей функции схож с полуосью, но отличается от нее конструктивно, благодаря чему может двигаться, обеспечивая поворот колес вплоть до угла в 70°. В просторечье известен как «граната» из-за своей формы.

Виды ШРУСов

Для начала следует заметить, что ШРУСы подразделяются на внутренний и внешний. Первый сочленен с коробкой передач, а второй – с колесом. Конструкция у них может быть как одинаковой, так и разной (по крайней мере, если говорить о легковых автомобилях).

К настоящему моменту ШРУСы бывают 4-ех разновидностей:

1) Кулачковые и кулачково-дисковые, которое нашли применение в грузовиках и автобусах большого и особо большого класса;

2) Трипоидные, которые часто ставятся в качестве внутреннего ШРУСа;

3) Спаренные карданные – применяются в конструкции колесных тракторов и некоторой строительной техники;

4) Шариковые, наиболее распространенные. Используются в качестве и внешнего, и внутреннего ШРУСа.

 

Как устроен ШРУС

Поскольку ШРУС шарикового типа наиболее распространен, его конструкцию мы и рассмотрим в подробностях. Основных деталей у него 4 штуки. Это:

1) Корпус в виде чаши сферической формы. В ней установлен ведомый вал;

2) Нижняя часть в форме кулачка, опять же сферического, где находится ведущий вал;

3) Сепаратор – широкое кольцо с прорезанными в нем «окнами». В нем располагаются шарики;

4) 6 металлических шариков, упомянутых выше.

Разумеется, все эти детали работают не на сухую, а в смазке, закладываемой в ШРУС на заводе-изготовителе.

Принцип работы ШРУС

Ниже представлено видео, где показано, как работает ШРУС в динамике. Остановимся подробнее на том, как элементы конструкции взаимодействуют друг с другом:

1) В корпусе и на нижней части сделаны специальные канавки. Их 6 штук, как и шариков.

2) Сепаратор держит шарики, чтобы они находились на своем месте между корпусом и нижней частью. При этом шарики могут двигаться по канавкам.

3) Крутящий момент передается на ведущий вал с закрепленным на нем корпусом, потом на шарики и далее – на нижнюю часть и ведомый вал.

4) В процессе изменения угла положения колес (при повороте) шарики просто смещаются вверх/вниз по канавке. Крутящий момент передается на ведущие колеса без изменений.

Ресурс шарниров равных угловых скоростей (ШРУСа)

Обычно, ШРУС легко способен прослужить100 000 км. пробега при условии регулярного ТО автомобиля и езды по асфальту, на бездорожье ресурс снижается. Однако в некоторых случаях эта деталь может быстро износится или даже мгновенно выйти из строя.

Во-первых, ШРУС сломается, если порван его пыльник. Пыльник – это резиновый чехол гофрированной формы, предохраняющий внутренние элементы конструкции от пыли и грязи. Если он порван, абразивные частицы проникают туда и быстро разрушают канавки, после чего шарики клинят и навечно застывают в одном положении. Так что если пыльник порвался, меняйте весь ШРУС без раздумий.

Во-вторых, ШРУС может буквально вырвать в результате очень сильной нагрузки на подвеску (сильный удар колеса о бордюр, проезд по глубокой яме на большой скорости и пр.). На сегодня все, до новых встреч на страницах нашего сайта!

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

avtgid.ru

Что такое ШРУС автомобиля, возможные поломки и способы их устранения

Сегодня мы проговорим про ШРУС автомобиля, для чего он нужен, его устройство и принцип работы.

Сделать приводными колеса автомобиля, имеющие независимую подвеску, было бы невозможно без использования особых сочленений, способных передавать вращение без потерь от коробки передач к ведущим колесам даже при значительных углах между элементами сочленения.

Попытка использовать шарниры неравных угловых скоростей, примером которых могут служить рулевой шарнир или шарнир карданного вала, успехом не увенчались. Они просто не могли передавать вращение при значительных углах.

Также при больших углах элементы шарнира испытывали сильные нагрузки, что приводило к быстрому выходу его из строя.

Выходом из ситуации стало создание шарниров равных угловых скоростей, они же ШРУСы, «Гранаты».

ШРУС – сочленение в приводе ведущих колес, имеющих независимую подвеску, позволяющих совершать передачу вращения без потерь с углом до 70 град. между осями.

Первые шарниры такого типа появились еще в 20-годах прошедшего века.

Типы шарниров равных угловых скоростей

Шарниров равных угловых скоростей, как было создано, несколько, и все они в той или иной мере использовались на автотранспорте.

Одним из таких сочленений является «Тракта».

Состоит он из втулок и фасонных кулаков, каждого из элементов – по два.

 

На основе данного шарнира позже был создан кулачково-дисковый шарнир, состоящий из вилок, кулаков и диска. Эти сочленения зачастую устанавливаются на грузовики.

Еще одним ШРУСом является «Веисс» — шариковый шарнир с делительными канавками.

Состоит он из кулаков, рабочих шариков, центрирующего шарика и фиксаторов штифтового типа.

Следующий шарнир имеет название «Рцеппа». Этот шариковый ШРУС состоит из обойм, рабочих шариков и делительного рычага.

Самое большее распространение на легковых авто получил ШРУС «Бирфильд». Данный ШРУС тоже является шариковым, с делительными канавками. Состоит он из двух обойм, сепаратора и шариков. В дальнейшем рассматривать будет его.

На каждый приводной вал устанавливается по два ШРУСа – внешний и внутренний.

Внешний ШРУС.

Обеспечивает передачу вращения даже под углом, в случае ШРУСа «Бирфильд» — это до 45 град. Но в результате смены углов, приводной вал обязан менять свою длину.

На современных авто это обеспечивает еще один тип ШРУСа – GKN (смотрите рисунок выше).

Конструктивно он схож с «Бирфильд», но имеет удлиненную внешнюю обойму, что позволяет внутренней, соединенной с приводным валом, перемещаться внутри внешней обоймы.

Важно почитать: Замена пыльника внутреннего ШРУСа на популярных моделях автомобилей.

Но это влияет на величину угла между осями, у GKN угол не превышает 20 град.

 

Конструкция и принцип работы

Более подробную конструкцию и принцип работы ШРУСов рассмотрим на примере авто ВАЗ-2199.

Данное авто обладает передним приводом, поэтому в конструкции привода задействованы ШРУСы.

Внешний элемент у этого авто выполнен по типу «Бирфильд».

На конце приводного вала, идущего от коробки передач, имеется внутренняя обойма с 6 канавками.

Внешняя обойма на внутренней поверхности имеет канавки. Сама обойма соединена с валом, на котором имеются шлицы, вставляющиеся в ступицу колеса.

Внутренняя обойма входит во внешнюю и в имеющиеся канавки обеих обойм помещены металлические рабочие шарики. Чтобы шарики не выпадали, они вставлены в сепаратор.

Работает этот ШРУС так: при движении колесо за счет независимой подвески постоянно перемещается относительно кузова авто, при этом угол между приводным валом и валом, вставленным в ступицу, постоянно изменяется из-за неровностей дороги.

Шарики, перемещаясь по канавкам, обеспечивают постоянную передачу вращения при смене угла.

Конструкция внутренней «гранаты», которая у данного авто имеет тип GKN, та же, что и внешней, но внешняя обойма несколько длиннее, это и обеспечивает изменение длины приводного вала.

Наезжая на кочку, угол на внешнем ШРУСе меняется, а само колесо идет вверх. При этом смена угла влияет на длину самого приводного вала.

В случае применения GKN ШРУСа, внутренняя обойма вместе с шариками может заходить вглубь внешней обоймы, тем самым изменяется длина вала.

Конструкция шариковых шарниров с делительными канавками очень надежна, но при одном условии. Они очень чувствительны к загрязнению.

Попадание внутрь «гранаты» пыли и песка приводит к ускоренному износу канавок и шариков.

Поэтому внутренние элементы данного сочленения должны быть прикрыты пыльниками.

Повреждение пыльника приведет к вытеканию смазки ШРУСа и попаданию внутрь песка.

Выявить проблему с данными элементами очень просто – при полном повороте колес и начале движения со стороны приводных колес будут слышны характерные щелчки.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Почему хрустит ШРУС, диагностика и устранение неисправностей.

Выбор шарнира

Выбор нового ШРУСа, при обнаружении выхода старого из строя – дело серьезное.

Приобретать нужно только сертифицированные элементы хоть и стоимость их может быть дороже, но это исключит возможность приобретения восстановленного шарнира или сделанного с несоответствующего материала.

Сразу же следует проверить пыльники на наличие повреждений.

Если покупка «гранаты» производится для иномарки, то важно учитывать также и технические характеристики силовой установки.

Ведь на зарубежное авто может устанавливаться несколько типов силовых установок, с разными мощностными показателями.

Если не брать это в расчет, то возможно, что новый ШРУС будет не рассчитан на работу с двигателем, который установленный на конкретную марку машины.

Оцените статью

autotopik.ru

Что такое шрус в автомобиле

20 Дек 2014   autofuct   478   1

Наверняка огромное количество автомобилистов сталкивалось с вопросом о том, что такое шрус в автомобиле и как он работает, ведь данная деталь всегда на слуху и, как показывает практика, ее часто приходится менять. Именно поэтому мы и решили рассказать, что такое шрус , из чего он состоит и, как работает.

Что такое ШРУС

Итак, что такое шрус в автомобиле? Шрус – это, другими словами, шарнир равных угловых скоростей. Данная деталь обеспечивает в машине плавную передачу движения от коробки передач (КПП) к ступице самого колеса.

Из чего состоит шрус? Состоит шарнир равных угловых скоростей из 4 важных элементов. Все они оказывают непосредственное влияние на работу всего механизма.

Устройство ШРУС

Если эксплуатировать автомобиль в идеальных дорожных условиях, то шрус прослужит долгое время, а вот если водитель предпочитает агрессивную манеру вождения, то менять шрус ему придется достаточно часто. Так же часто будет подвергаться замене механизм, если в автомобиле были разрушены пыльники.

Где чаще всего применяется

Особое внимание шрусу уделяется в переднеприводных транспортных средствах . Здесь он позволяет сделать поворот ступицы вместе с ее же вращательным движением. Происходит такой процесс благодаря именно шрусам. Однако это не говорит о том, что шарниры равных угловых скоростей устанавливаются исключительно переднеприводные авто, их увидеть можно и на машинах с задним приводом, в частности на тех, где независимая подвеска. Имеются названые детали и в полноприводных автомобилях. При этом важно заметить, что для каждого из видов авто шрус будет свой – отличный по форме. Работать же механизм в каждом из случаев будет на одном принципе.

Как устроен шрус?

Устройство ШРУС подробнее

Взглянув на название, многие могут подумать, что данная деталь авто имеет достаточно сложную конструкцию. На самом же деле это не так. Самый первый шарнир, который был собран еще в 1927 году, совершенно ничем не отличается от своих современных собратьев, а разве могли люди раньше придумать что-то замысловатое? Конечно, нет. Простота – вот главный залог успеха и долговечности автомобильных шрусов, которые состоят всего из четырех деталей.

1. Корпус в виде чаши, выполненный из металла, и ведомый вал.

2. Внутренняя обойма и ведущий вал, соответственно.

3. Сепаратор, напоминающий собой кольцо с имеющимися в нем отверстиями. Эти отверстия призваны удерживать шарики.

4. Шесть шариков, они и являются, по сути, главной деталью в шарнире.

Эта самая конструкция и способна обеспечивать ровную передачу вращательного движения, а посему, как утверждают специалисты, со шрусом сегодня не сравнится ни один карданный вал.

Как работает механизм?

Как работает механизм

Просмотреть процесс работы шруса вы всегда можете сами, сняв пыльник с гранаты, подвесив колесо и начав вращать его. При этом важно крутить колесо вправо и влево так, как будто вы крутите руль. Это будет для вас наглядным практическим пособием, а пока теория.

Принцип работы следующий.

В металлическом корпусе детали находятся на внутренней обойме небольшие сферические канавки. Шесть шариков удерживаются сепаратором и располагаются между кулаком и корпусом. По внешнему диаметру шарики шарнира перемещаются по канавкам самого корпуса. В это же время по внутреннему диаметру они перемещаются по канавкам кулака. При вращении ведущий вал детали передает и передает крутящий момент по средствам кулака, а шарики на внутреннюю обойму с названным ведомым валом. Несмотря на изменение угла между одним и вторым валом, шарики шруса быстро и легко перемещаются по своим канавкам и полностью, не переставая, передают крутящий момент.

Теперь вы знаете, что такое шрус в автомобиле, надеемся, предоставленная нами информация поможет в быту.

autofuct.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

виды шарниров, их принцип работы, неисправности

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенно ШРУС или «граната» – это одно и то же) – такое название одного из элементов трансмиссии автомобиля часто можно услышать на автосервисных предприятиях и в мастерских, но далеко не все автомобилисты представляют себе, что это такое и какие последствия может вызвать неисправность этого узла.

Существует несколько видов шарниров равных угловых скоростей, отличающихся друг от друга не только конструкцией, но и местами их использования.

В рамках данной статьи мы рассмотрим следующие вопросы:

  • Для чего в автомобиле нужен ШРУС и где он находится?
  • Виды шарниров равных угловых скоростей, как они устроены и работают?
  • Как проверить ШРУС на исправность, и каковы внешние проявления неисправности этого узла и последствия его выхода из строя?

Что такое ШРУС и зачем он нужен в автомобиле

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – это механизм, обеспечивающий равномерную передачу крутящего момента к ведущим колесам при их повороте на угол до 70° относительно оси. Используются такие шарниры на автомобилях с независимой подвеской в конструкции привода управляемых колёс.

Задача передачи крутящего момента от двигателя к колёсам оказалась в техническом плане не такой уж простой и потребовала от автоконструкторов создания трансмиссии. При этом колеса «живут» в машине своей жизнью и крепятся к кузову независимо по отношению к коробке передач.

Для заднеприводных автомобилей вопрос решился использованием в конструкции кардана. А вот для переднеприводных автомобилей потребовались иные устройства, обеспечивающие передачу вращательного движения к «подпрыгивающим» относительно кузова колесам.

Дело в том, что обычный кардан с крестовиной, при вращении с постоянной угловой скоростью ведущего вала, не в состоянии обеспечить постоянную угловую скорость расположенного под углом вала ведомого. А дополнительные рывки и торможения при передаче крутящего момента от двигателя к колёсам автомобиля абсолютно неуместны.

Технические приёмы, обеспечивающие компенсацию такой неравномерности угловых скоростей, оказались эффективными до углов между осями ведущего и ведомого колес не более 20⁰.

В то же время для переднеприводных автомобилей требовалось обеспечить передачу крутящего момента без «искажений» при углах поворота колёс до 70⁰, причём такая передача должна была быть ещё и очень надежной, ведь узел подвергается высоким нагрузкам.

Теоретическое решение – ШРУС, было найдено давно: устройство запатентовано еще в 20-х годах прошлого века инженером А.Рцеппой (шарнир Рцеппа), а для его практической реализации потребовалось почти 40 лет (Япония, 1963 г.).

Конструктивно один из распространённых вариантов ШРУС выглядит следующим образом.

Ведущий вал посредством шлицевого соединения приводит в движение внутреннюю обойму, на рабочей стороне которой выполнены шесть канавок. На внешней обойме шарнира (соединённой с ведомым валом) также выполнено шесть канавок. А обоймы связаны между собой через шарики, расположенные в вырезах сепаратора.

Подобная конструкция обеспечивает (в отличие от простой карданной передачи) равенство мгновенных угловых скоростей ведущего и ведомого валов.

Виды шарниров равных угловых скоростей

Шариковые варианты конструкции ШРУС, хотя и наиболее распространены в легковом автомобилестроении, оказались не единственно возможными.

Шариковый ШРУС

Практическое применение для легковых и лёгких коммерческих автомобилей нашли триподные ШРУСы, в которых роль шариков выполняют вращающиеся ролики со сферической рабочей поверхностью.

Трипоидный ШРУС

Для грузовой техники распространение получили кулачковые (сухариковые) шарниры типа «Тракта», состоящие из двух вилок и двух фасонных дисков. Вилки в таких конструкциях достаточно массивные и способны выдерживать большие нагрузки (что и объясняет область их использования).

Кулачковый (сухариковый) ШРУС

Необходимо упомянуть и ещё один вариант ШРУС – спаренные карданные. В них неравномерность передачи угловой скорости первого кардана компенсируется вторым карданом.

Спаренный карданный ШРУС

Как уже упоминалось выше, угол между осями двух валов не должен в этом случае превышать 20⁰ (иначе появляются повышенные нагрузки и вибрации), что ограничивает область использования такой конструкции в основном строительной и дорожной техникой.

Внутренние и наружные ШРУСы

Помимо различий в конструктивном исполнении, ШРУСЫ разделяются по месту их установки на наружные и внутренние.

Внутренний ШРУС соединяет коробку передач с полуосью, а наружный ШРУС – полуось со ступицей колеса. Вместе с приводным валом оба этих шарнира составляют привод автомобиля.

Наиболее распространённый тип наружного шарнира – шариковый. Внутренний ШРУС не столько обеспечивает большой угол между валами, сколько компенсирует перемещения приводного вала при движении его относительно подвески. Поэтому часто в качестве внутреннего шарнира в легковых автомобилях используется триподный узел.

Необходимое условие нормальной работы ШРУСов – смазка движущихся частей шарнира. Герметичность рабочего пространства, в котором находится смазка, обеспечивают пыльники, предотвращающие попадание на рабочие поверхности абразивных частиц. С учётом высокой нагруженности деталей, в них используются только специально разработанные для таких узлов виды смазок.

Как определить неисправность ШРУС

Срок службы ШРУСов в современных автомобилях при правильной эксплуатации практически сопоставим с ресу

unit-car.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о