Шрус наружный и внутренний

Виды и виды конструкций

Вполне возможно создать универсальный шарнир, который перекроет все потребности. Но вопрос цены и прочности иногда заставляет применять компромиссные решения, которые с точки зрения чистой техники несовершенны.

Кулачковые

Такие шарниры состоят из двух фигурных вилок, входящих одна в другую, между которыми расположены вкладыши и диск, передающие вращение без рывков под значительными углами.

При всей примитивности шарнира выполняется он достаточно точно, способен передавать значительные моменты при компактности конструкции, прочен и надёжен. Но потери в нём высоки, что превращается в проблему на высоких скоростях. Поэтому используются кулачковые ШРУС только на тяжёлой тихоходной технике.

Трипоидные

Имеют трёхшиповую конструкцию, а на каждый шип надет игольчатый подшипник со сферической наружной обоймой. Эти обоймы скользят по направляющим канавкам, выполненным изнутри наружного корпуса ШРУС.

Очень прочны, долговечны, терпимы к качеству смазки, но плохо работают при больших отклонениях вала, вызывая вибрации. Поэтому используются обычно на легковых машинах с небольшими ходами подвесок в качестве внутренних ШРУС.

Шариковые

Наиболее распространённые и совершенные конструкции. Шестишариковый ШРУС можно встретить практически на каждом автомобиле, имеющем передний привод, в качестве наружного шарнира.

Шарнир состоит из:

• корпуса, играющего роль наружной обоймы, в которое нарезаны направляющие для связывающих шарнир стальных шариков;
• внутренней обоймы, также обладающей пазами под шарики;
• сепаратора, ограничивающего лишнюю подвижность шариков;
• чехла-пыльника, играющего большую роль в сохранении смазки, чистоте и долговечности всего устройства.

Шарнир прекрасно работает на любых скоростях, имеет высокий КПД и достаточно долговечен. Из недостатков только высокая цена, обусловленная качественными материалами и точностью изготовления.

Карданные

ШРУС на основе карданного шарнира может считаться таковым только если в нём применены две крестовины, развёрнутые относительно друг друга на прямой угол. Тогда неравномерность вращения одной компенсируется работающей в паре.

Конструкция громоздкая, тем не менее часто применялась из-за своей прочности, неприхотливости и ремонтопригодности. В основном на внедорожниках.

Какой шрус выбрать

Прежде чем покупать новый шрус, следует узнать о видах (какие бывают), какие лучше по отзывам водителей, какие цены. На цене при покупке этого элемента устройства автомобиля, не следует делать основной акцент.

Бывают следующие фирмы производители шрусов:

• Pilenga. По отзывам хороший вариант.
• Febest. По отзывам водителей, купивших по недорогой цене запчасти этой фирмы, быстро выходят из строя.
• Metelli. Рекомендуемые.
• Loebro. Рекомендуемые.
• SKF. Рекомендуемые.

Характеристики ШРУСОВ различные. Бывают в конструкции 23 шлица, а бывают 24. Если ошибиться, то неподходящий (разница в один зуб) не установится на вал.

В списке, последние три бренда отлично зарекомендовали себя, проверены. Есть минусы с пыльниками у фирмы Метелли, а именно, плохо фиксируется пыльник. У Лоебро, пыльник, также, слабое звено. Третий вид СКФ создал свой высокий рейтинг благодаря высоким качеством выпускаемых ими подшипников. Ресурс ШРУСОВ SKF = 100 тыс. км. при условии, что пыльники исправные и автомобиль эксплуатируется в спокойном режиме. При эксплуатации автомобиля частенько возникают скрипы. Скрипит обычно стабилизаторная втулка, ресурс которой обычно составляет 30 тысяч км. Советую посмотреть, как менять втулки стабилизатора.

Качественная новая запчасть отличается от новой по виду и по осязанию. Бракованный шрус имеет тонкий пыльник, мало смазки, фиксирующих хомут слабый.

Типы шарниров равных угловых скоростей [ править | править код ]

Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:

• Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы под обозначением «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках, так как при высоких скоростях вращения вала склонны к перегреву;
• Кулачково-дисковые — «Урал-4320», КрАЗ-255Б; Часть автомобилей Газ-69 и Уаз-469 до1993г
• Шариковые — «Бендикс-Вейс» (Bendix-Weiss) с делительными канавками, «Рцеппа» (Rzeppa) с делительными рычажками, «Рцеппа-Бирфильд» со смещёнными делительными канавками, «Рцеппа-Лебро» с непараллельными делительными канавками — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
• Трипод(Tripod) со сферическими роликами и вилкой и Трипод-Уникардан со сферическими роликами — допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом; часто используются как внутренние (то есть — устанавливаются со стороны привода, а не колеса); Используются чаще в задней независимой подвеске,и переднем редукторе полноприводных авто,например Nissan Terrano.

Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов и ГДР-овских Wartburg. В конце 20 века устанавливались на карданные валы американских вседорожников (пример — Jeep). В настоящее время применяются на грузовиках, тракторах, строительной технике.

Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.

Отдельно стоит остановиться на выборе смазки для ШРУС. Из-за высоких ударных нагрузок, например при трогании автомобиля с места, преодолении подъёмов, данный тип шарнира требует выбора специальной смазки. Применение неподходящей для шарнира смазки – низкого качества или неспособной выдерживать ударные нагрузки, приводит к быстрому износу и выходу ШРУСа из строя.

Для шарниров Рцеппа на 6 шариках применяется пластичная смазка чёрного цвета с содержанием дисульфида молибдена MoS₂ 3% или 5% (для особо тяжёлых условий эксплуатации), что прямо указывается в описании. Смазка для шарниров типа «трипод» на игольчатых подшипниках добавки молибдена MoS₂ не содержит. В любом случае, категорически запрещено применение графитовой смазки.

Также шарнир требует периодического осмотра состояния резинового чехла, защищающего от загрязнения и попадания воды. Вода в сочетании с кислородом воздуха превращает MoS₂ в абразивный диоксид молибдена, чем сильно ограничивает применимость его в смазках.

M o S 2 + 2 H 2 O → M o O 2 + 2 H 2 S <displaystyle <mathsf +2H_<2>O<xrightarrow < >>MoO_<2>+2H_<2>S>>> 2>

Если обнаружены трещины или сильные потёртости, а сам чехол сохраняет герметичность, то можно обойтись заменой чехла, хомутов крепления, и заново смазать шарнир. В случае, если разрушились хомуты крепления, или чехол порван – рекомендуется замена шарнира целиком.

При больших углах поворота максимальный передаваемый шарниром крутящий момент (допустимая нагрузка) меньше (чем при малых углах поворота), поэтому при эксплуатации рекомендуется избегать больших нагрузок при «вывернутых колёсах».

Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником (чехлом), так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя .

Ресурс ШРУС современных автомобилей (при соблюдении герметичности чехла) очень велик и сопоставим с ресурсом самого автомобиля.

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.

Устройство шарниров

По месту использования принято разделять шарниры на внешние и внутренние. Первые ставятся на привод со стороны колеса, вторые — от редуктора моста или объединённого узла коробки передач с дифференциалом.

В качестве внутреннего ШРУС есть варианты использования шестишариковой конструкции с возможностью осевого смещения валов, или трёхшипового шарнира с игольчатыми подшипниками и сферической наружной обоймой. Последний вариант иногда называется трипоидом и нормально работает при малых углах наклона оси привода. Строго говоря, это не ШРУС, поскольку передавать момент под углом без вибраций он не в состоянии. Но применяется трипоид часто, обладая некоторыми преимуществами:

• не требует особой точности при изготовлении;
• по сравнению с карданным сочленением производит меньше вибраций;
• не очень требователен к качеству смазки;
• чрезвычайно вынослив и долговечен, практически не выходит из строя при условии целостности защитного чехла и наличии смазки в шарнире.

А самое главное — он не так требователен к свойствам смазки, и хотя применять там многоцелевые продукты не рекомендуется, но и на не очень качественной специальной смазке для ШРУС  трипоид проработает значительно дольше, чем классический шестишариковый шарнир.

Наружный ШРУС не допускает продольного перемещения между валами, но при этом позволяет передачу момента под значительными углами. Переднеприводные автомобили с такими шарнирами ничуть не уступают по радиусу разворота своим заднеприводным аналогам, где к управляемым колёсам вообще не подходят никакие валы.

Устройство ШРУСа внешне выглядит просто, состоит такой шарнир всего из трёх крупных деталей и шести стальных шариков. Располагаются они между внутренней и внешней обоймами, а удерживаются от нештатного смещения сепаратором. Все эти комплектующие изготовлены из очень качественной легированной и термообработанной стали с высокой точностью. Именно подобные технологии и мешали появлению работоспособных ШРУС в массовом производстве по приемлемой цене. Траектории движения шариков при повороте и под тягой рассчитаны очень точно, что и позволяет шарниру работать бесшумно и не создавать вибраций. Точность в работе создаёт также и все неприятности, связанные с подобными шарнирами.

Основные неисправности шарнира и их признаки

Сравнительная простота конструкции и малое количество составных частей делает этот узел достаточно надежным и способным отработать очень большой срок без какого-либо вмешательства. Но есть у этого шарнира и недостаток — он очень чувствителен к загрязнению.

Рабочие элементы узла – шарики, ролики, канавки, по которым они перемещаются, и игольчатые подшипники имеют высокую степень обработки поверхностей. А песок и пыль обладают достаточно сильным абразивным эффектом, поэтому попадая внутрь, они приводят к интенсивному износу поверхностей, что в конечном итоге становиться причиной разрушения узла.

Чтобы не допустить проникновения загрязнения используются резиновые пыльники. Вот они и являются «слабым местом» шарнира угловых скоростей. В процессе эксплуатации автомобиля резина, постоянно контактируя с окружающей средой, постепенно «стареет», и в пыльнике появляются трещины, через которые внутрь шарнира и попадает песок.

В целом, это единственная причина, по которой указанные узлы могут поломаться. А поскольку они ремонту не подлежат, то выполняется их замена.

Отметим, что появление хруста указывает на то, что шарнир уже получил повреждения, которые устранить не удастся. На раннем этапе можно принять некоторые меры. В первую очередь следует промыть шарнир, заложить новую смазку и заменить пыльник. Затем можно поменять стороны установки (то есть, к примеру, левый внутренний шарнир поменять местами с правым). Еще один вариант – добавить в смазку мелкую стружку из мягкой пластмассы.

Но поскольку составные части уже получили повреждения, то все указанные меры лишь немного продлевают ресурс и в конечном итоге менять узел придется, причем лучше это сделать до того, как он полностью разрушиться, что обычно происходит в пути.

Из вышеизложенного можно понять, что единственным способом сохранить шарнир является периодическая проверка состояния пыльника и при обнаружении хоть малейших его повреждений сразу же проводить замену. Ведь резинотехнический элемент обойдется значительно дешевле, чем ШРУС.

Замена ШРУСа – операция сравнительно простая в выполнении, но существует ряд нюансов при проведении операции с внешним и внутренним узлом. Также особенности проведения работ зависят от конструкции шарнира.

Далее рассмотрим, как выполняется замена внешних и внутренних ШРУСов на примере нескольких автомобилей, у которых используются приводные валы разных видов.

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.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Все про клиренс автомобиля

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

Хрустит ШРУС — как определить какой из них, и что делать?

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Автолюбитель может считать себя настоящим только, когда его действительно беспокоит состояние узлов и агрегатов автомобиля, а каждый новый стук, скрип и другие признаки поломок авто не дают покоя.

Управление автомобилем можно назвать комфортным, только при условии исправности, налаженности всех элементов.

Однако у каждой детали, особенно, тех, которые работают в нагрузке и при трении как ШРУС, имеется свой рабочий ресурс.

Рано или поздно материал изнашивается, теряет свои свойства, что приводит к выходу из строя детали. Это объективно. И, «подсказку» о приближении поломки со стороны самой детали, нужно воспринимать серьезно. Лучше не ждать, когда автомобиль остановится в дальней дороге, а незамедлительно приступать к поиску неисправности и её устранению.

Владельцы машин с передним приводом знакомы с таким неприятным явлением как хруст ШРУСа. Учитывая, что передняя подвеска машины, кроме основных её функций, должна ещё и обеспечивать передачу вращения от шестерён дифференциала к ведущим колёсам, она снабжена уникальными устройствами: шарнирами равных угловых скоростей, что в сокращенном варианте звучит как «ШРУС».

Деталь эта очень важная и по конструкции достаточно сложная, соответственно она дорогая и требует повышенного внимания. Если хрустит ШРУС, то без всяких колебаний необходимо ставить машину на ремонт и менять его.

Почему хрустит ШРУС?

Видео замены внешнего левого ШРУСа

Опытные водители на слух способны определять место поломки автомобиля. Подобные навыки приобретаются с течением времени, но хруст ШРУСА нельзя спутать ни с чем.

Для того, чтобы понять природу этого характерного шума, следует вспомнить, как же ШРУС устроен. Задача ШРУСА – это передача вращения от одной полуоси к другой при условии, что угол между ними непрерывно изменяется.

Такое свойство обусловлено необходимостью не только вращать ведущее колесо, но также давать ему возможность поворачивать и перемещаться вверх-вниз на пружине.

ШРУС состоит из таких основных элементов:

• внешний корпус в виде чаши с шестью полукруглыми бороздами внутри и полуосью снаружи;
• внутренняя обойма в виде сферического кулака и тоже шестью канавками и шлицевым соединением для полуоси;
• между внутренними стенками чаши и обоймой находятся 6 шариков в сепараторе.

Все элементы выполнены настолько точно, что в собранном виде не имеют люфта. Обойма через шарики передаёт усилие на корпус и вращает его, а перемещение шаров по канавкам даёт возможность изменять угол между полуосями.

С течением времени в месте соприкосновения шариков с другими элементами образовывается выработка, появляется люфт. Свободный ход шариков (перекатывание) и порождает звук, который очень похож на хруст.

Учитывая, что ШРУСЫ устанавливаются по два на каждое колесо, при появлении тревожных симптомов возникает затруднение с тем, как узнать, какой ШРУС хрустит: внутренний или наружный, правый или левый.

Как определить какой ШРУС хрустит: внешний или внутренний, правый или левый?

Как известно, каждое ведущее колесо переднеприводного автомобиля, имеет по два шарнира равных угловых скоростей: внутренний передаёт вращение от шестерен дифференциала к оси, а наружный непосредственно от оси к ступице колеса. Внешний и внутренний ШРУСы имеют одинаковую конструкцию, но разные размеры. Наружный изнашивается интенсивнее и выходит из строя быстрее.

Определить самостоятельно, какой ШРУС хрустит, можно двумя способами:

• на стоящем автомобиле, пытаясь дёргать ось поочерёдно у шарниров. В исправном ШРУСе люфта быть не должно. Если стучит, значит выработка уже достаточно большая;
• в движении, выполняя различные манёвры и прислушиваясь к издаваемым звукам.

Сначала следует попробовать диагностировать наружные ШРУСЫ. Для этого следует максимально вывернуть руль в движении по ровной площадке в одну сторону, а затем в другую.

Если стучит ШРУС при повороте вправо, значит, соответственно, неисправен правый, а при повороте влево – левый.

Износ внутреннего ШРУСА определяется при прямолинейном движении, но необходимо заведомо выбрать неровный участок дороги, где будет канава или яма, для того, чтобы колесо в движении опустилось максимально низко.

Въезжая в углубление поочерёдно правым и левым колесом можно определить, с какой стороны ШРУС требует замены. Ну и конечно же, после того, как вы диагностируете, какой хрустит, незамедлительно приступайте к замене ШРУСа.

Проблемы ШРУСов

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

Помимо плохой смазки причинами повреждений ШРУСа могут быть:

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

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

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

Устранение неисправности

Обнаружение даже небольших дефектов пыльника свидетельствует о наполнении шарнира грязью и недостатке смазки. Эксплуатировать ШРУС в подобном состоянии нельзя, поэтому необходимо снять пыльник и наполнить шарниры новой смазкой.

Перед внесением свежей смазки деталь разбирают, тщательно очищают, полностью удаляют грязь. Затем детали механизма промывают бензином, просушивают и наносят новую смазку. Для внутреннего шарнира используют 100–110 граммов смазки, для наружного достаточно 70–80 граммов. ШРУС устанавливают на колесо и закрывают пыльником.

Специалисты рекомендуют после смазки шарнира устанавливать новые, оригинальные пыльники, поскольку старые детали теряют эластичность и могут потрескаться через непродолжительный срок. Неоригинальные пыльники неидеально прилегают в местах крепления, поэтому в зазоры быстро набьётся новая порция пыли и воды.

Устранить неисправность можно своими руками

Важное условие успешной эксплуатации ШРУСов – выбор качественной смазки. Специалисты советуют отдавать предпочтение составам на основе дисульфида молибдена, которые минимизируют трение в узлах и эффективно защищают их от коррозии, а также оказывают минимальное разрушающее действие на пыльник

Что будет, если не менять ШРУС

Эксплуатировать машину с проблемами в ШРУСе возможно, если небольшой хруст раздаётся на поворотах: достаточно заменить повреждённые пыльники и обновить смазку детали. При передвижении на машине со слегка повреждённым шарниром необходимо снижать скорость на поворотах.

Если наблюдается вибрация при наборе скорости и хруст слышен даже при движении прямо, ШРУС необходимо срочно менять. Неисправный ШРУС может полностью выйти из строя, и колесо внезапно заклинит. Если это произойдёт на высокой скорости, можно ожидать самых печальных последствий.

Видео: что может быть, если во время не поменять пыльник ШРУСа

ШРУС – одна из основных деталей ходовой передне- и полноприводного автомобиля, и от её состояния зависят комфорт и безопасность езды. При возникновении признаков поломки шарнира не стоит откладывать диагностику и ремонт – иначе «вылечить» привод вряд ли удастся.

Главная →

Устройство →

Замена внешнего ШРУСа

https://youtube.com/watch?v=4yO-p6J5vPc

Опытный владелец авто, обладающий практичными навыками, не встретит проблем, взявшись за замену наружного ШРУСа. Список необходимых для осуществления «операции» инструментов уже представлен выше. Кроме инструментов и расходных материалов стоит сделать еще кое-что. Перед снятием колеса, слейте немного масла с КПП – так будет удобнее работать. Также понадобится монтировка – она послужит рычагом при изъятии приводного вала.

Предположим, что неполадка возникла справа. Замена правого ШРУСа начинается со снятия колеса. Вывинчиваем гайку ступицы, убираем тормозной диск, суппорт, шаровую опору и рулевой наконечник. Берем монтировку или лом, убираем зашлицованный приводной вал. Легкими ударами молотка (пригодится подкладка, например деревянный брусок) выбиваем наружный шарнир. Далее выполняем такие действия:

1. Необходимо снять ступичную гайку и сорвать болты крепления колеса. Под задние колеса ставим упоры.
2. Домкратом приподнимаем автомобиль, вывешиваем и затем снимаем колесо.
3. Болты, скрепляющие поворотный кулак с шаровой, убираем.
4. Поворачиваем руль до конца. Оттянув поворотный кулак, вытаскиваем наружную половину ступицы вместе со старым ШРУСом. Если граната не поддается – легонько бьем молотком.
5. Старый пыльник и хомуты снимаем и отправляем в мусор.
6. Снимаем ШРУС ударами молотка, вращая его по полуоси.
7. Закрепляем в ступице установленные новые шарниры вместе с пыльником.

Замена левого ШРУСа осуществляется так же. В процессе возвращения деталей на место, делать вышеописанные процедуры следует в обратном порядке. Сбивая молотком ШРУС, бейте четко – некоторые модели оснащены кольцом АБС, которое не любит сильных ударов по нему. Не забудьте долить масло для КПП. Устанавливая колеса обратно, будьте предельно аккуратны, дабы избежать развала.