Новости и авторские статьи | Новости компании Uremont

14 августа 2017, 18:37

Замена внутреннего ШРУСа рано или поздно станет необходимостью. Чтобы провести данную операцию максимально качественно и без каких-либо последствий, необходимо рассмотреть, что собой представляет данный узел и какие основные меры стоит принять для выполнения его замены, проанализировать видео. На большинстве транспортных средств используется исключительно передний привод, главное преимущество которого заключается как раз в более легкой и компактной трансмиссии, в сравнении с теми же заднеприводными моделями. Следовательно, у данного авто не требуется наличие моста с дополнительным редуктором и карданной передачей.

Что такое ШРУС и где он находится

ШРУС находится в конструкции привода и представляет собой комплект шарниров равных скоростей (угловых). Особенность как раз заключается в возможности последующей передачи необходимого крутящего момента без каких-либо потерь при дальнейшем повороте одной составляющей привода относительно другой на некоторый угол, в пределах 70 градусов.

Собственно, приводной вал должен выполнять несколько основных функций, при этом, в одновременном режиме. Он должен осуществлять непосредственную передачу крутящего момента на ступицу от самой коробки передач, позволять колесу перемещаться относительно кузова при езде по неровной поверхности. Вместе с тем, конструкция должна позволять в последующем изменять некоторый угол положения колеса, иными словами, совершать необходимые повороты (это сопровождается надобностью в корректировке длины самого вала), это можно увидеть на видео в интернете. Все это может быть выполнено исключительно посредством ШРУСа. Собственно, конструкция приводного вала у данных транспортных средств включает в себя непосредственно три элемента, а именно: внешний и внутренний ШРУСы, сам вал (в конструкцию которого входят шлицы, расположенные на концах для последующего соединения с шарнирными элементами). Подобных приводных валов в автомобилях с передним расположением привода находится два, на каждом ведущем колесе по-своему.

Основные неисправности ШРУСа

Что собой представляет ШРУС можно увидеть на видео, но нужно помнить, что рано или поздно, агрегат также потребует замены. Как и любому другому агрегату в конструкции транспортного средства, ШРУСу свойственны неисправности:

Как показывает практика, достаточно часто выходят из строя именно многочисленные рабочие элементы конструкции, а именно, роликовые, шариковые элементы, по которым они будут перемещаться. Песок, пыль, попадая внутрь конструкции, приводят в дальнейшем к более интенсивному износу поверхностей, в результате этого, он разрушается, требуется оперативная замена поврежденного оборудования новым. Неисправностью могут стать и многочисленные резиновые пыльники, которые являются слабым местом узла. В самом процессе эксплуатации, резина постепенно начинает «стареть», в пыльнике будут образовываться многочисленные трещины, через них в середину шарнирного элемента и попадает нежелательный песок.

Собственно, загрязнение представляет собой единственную и самую тяжелую причину, по которой может выйти из строя оборудование. Принимая к вниманию, что ремонту данная неисправность не подлежит, необходимо выполнить замену всего узла. Признак выхода из строя заключается как раз в отчетливом хрусте, когда имеет место выполнение поворотов. На раннем этапе данный хруст проявляется исключительно на полном вывороте колеса, после этого, по мере износа он слышится исключительно при небольших поворотах.

Возникновение хруста указывает на тот факт, что шарнир уже получил некоторое повреждение, устранить его не получится. Если речь идет о первом этапе, необходимо промыть конструкцию, заложить в него новый пыльник и смазку. После этого, стоит поменять непосредственные места установки, к примеру, правый шарнир будет смонтирован взамен левого и наоборот. Как показывает видео, замена ШРУСа представляет собой достаточно простой процесс, который можно выполнить в минимальные сроки, если обратиться к профессионалам в сервисный центр.

Замена поврежденного элемента

Рассматривая видео, стоит отметить, на всех транспортных средствах, внешний ШРУС представляет собой шариковую конструкцию, следовательно, последовательность выполнения операций идентична для всех моделей (некоторые изменения есть только в креплении). Среди всей конструкции узлов и агрегатов, именно ШРУСы представляют собой отдельный компонент, который не потребует парной замены. Достаточно выполнить замену одного элемента, остальные трогать в этом случае неактуально.  Происходит замена следующим образом:

Автомобиль устанавливается на смотровую яму и обездвиживается. Ослабляются необходимые крепления вала на ступице, после чего снимается необходимое колесо. Откручивается крепление непосредственно шаровой опоры, соединяющее рычаг подвески и ступицу. Посредством использования съемника потребуется отсоединить наконечник рулевого типа от самой стойки. Необходимо будет взяться за тормозной диск, после чего тянуть ступицу на себя, демонтировав ее с концевика самого вала. После завершения данных работ, вал должен быть отведен в сторону. Нет необходимости полностью внимать весь приводной вал, вытаскивать внутренний шарнир, достаточно лишь частичного демонтажа, что позволит существенно сократить время выполнения работы. После потребуется выполнить демонтаж внешнего узла непосредственно с самой конструкции. Для этого необходимо ослабить хомуты, после чего со ШРУСа стягивается пыльник, как вариант, его можно просто перерезать, в нем больше нет необходимости. Посредством использования молотка и наставки, потребуется сбивать шарнирный элемент с конструкции вала. Удары должны иметь небольшую силу, главное здесь – сбить узел со стороны стопорного кольца, а с самих шлицевых элементов он может сойти и от непосредственного усилия руки.

Это основные операции, после которых мастеру необходимо приступить к сборке конструкции.

Изначально, на сам вал надевается новый пыльник, после чего на шлицы будет насажен новый шарнирный элемент.

Если возникла необходимость выполнить замену ШРУСа цена на работы по которому приятно удивит владельца авто, стоит обратиться в сервис Uremont, где специалисты с радостью выполнят поставленную задачу в минимальные сроки. За счет доступной стоимости, можно запросто выполнить все работы и получить максимально качественный результат, учитывая, что мастера автосервиса имеют просто колоссальный опыт работы.

Замена ШРУСа

О диагностике ШРУСов


 
ШРУСы предназначены для передачи крутящего момента в трансмиссиях автомобилей и другой техники. В отличие от карданного шарнира ШРУС передает вращательное движение равномерно, отсюда и название — Шарнир Равных Угловых Скоростей. Кроме этого, карданный шарнир может передавать вращение на угол не более 25 градусов, для ШРУСа и 45 градусов не предел. Но за все нужно платить, и покупатель платит за ШРУС в несколько раз больше, чем за карданный шарнир, как в составе автомобиля, так и в виде запчастей.

ШРУСы входят как составная часть приводных валов (приводов) практически всех современных легковых автомобилей, как переднеприводных, так и задне — и полноприводных. Привод должен обеспечивать передачу крутящего момента на колесо, передавая вращение под углом при повороте колес и компенсируя изменение расстояния от коробки передач до колеса при сжатии пружин подвески. Поэтому привод передних колес состоит из шлицевого вала, на котором при помощи стопорных колец закреплены два шарнира — наружный, обеспечивающий поворот (в просторечии «граната»), и внутренний (в народе «блин»), обеспечивающий как поворот — наклон оси вращения, так и перемещение наружной обоймы шарнира вдоль шлицевого вала. Существует несколько типов ШРУСов, наибольшее распространение получил шариковый шарнир.

Наружный шариковый ШРУС состоит из корпуса, внутренняя поверхность которого имеет сферическую поверхность, по которой перемещается сепаратор, и профилированные канавки, в которых перемещаются шарики. Во внутренней обойме шарнира выполнены дуговые канавки с центрами, не совпадающими с центром шарнира. Сепаратор имеет равномерно расположенные по окружности окна и служит для удержания шариков в одной плоскости. Благодаря такой конструкции при повороте корпуса (т. е. колеса) относительно обоймы (т. е. приводного вала) на некоторый угол сепаратор с шариками автоматически поворачивается на угол в два раза меньший и обеспечивает равномерную передачу вращения от обоймы к корпусу.

Внутренний ШРУС имеет некоторые отличия в конструкции. Корпус и обойма внутреннего ШРУСа имеют не дуговые, а прямые канавки специально рассчитанного профиля, расположенные под углом к продольной оси шарнира и взаимно перекрещивающиеся, поэтому каждый шарик удерживается в точке пересечения канавок. Такая конструкция позволяет при перемещении шариков на некоторое расстояние переместиться обойме (т. е. приводному валу) относительно корпуса (т. е. коробки передач) в осевом направлении на расстояние, вдвое большее, чем перемещение шариков. Кроме этого, конструкция шарнира обеспечивает и наклон обоймы.

ШРУСы являются надежными и долговечными механизмами. При сохранении герметичности чехла (отсутствии разрывов, трещин, надежной затяжке хомутов) и аккуратной езде без газования в поворотах, нередки случаи, когда и на отечественных машинах шарниры «выхаживают» до 100-150 тыс. км, не говоря уж об иномарках.

Неисправности шарниров редко проявляются внезапно. Обычно ШРУС начинает предупреждать о плохом состоянии заранее. При поворотах с большим выворотом колеса и с разгоном слышатся характерные стуки в такт с вращением колеса. Иногда стуки бывают при повороте только в одну сторону, причем необязательно, что при правом повороте стучит правый ШРУС, а при левом — левый, бывает и наоборот. Если при этом чехлы без повреждений, шарнир наверняка придется заменить. Как временная мера может выручить перестановка местами валов в сборе (на тех машинах, где валы одинаковые, например, Москвич 2141), или перестановка самих шарниров на валах.

Резкие стуки с «закусываниями» шарниров и дерганиями автомобиля при резких поворотах говорят о сильных повреждениях ШРУСов.

При проведении первоначальной диагностики на автомобиле необходимо:

Проверить состояние защитных чехлов, наличие трещин, выдавливание смазки через разрывы и из-под хомутов. Недостаточно просто осматривать чехлы, необходимо сжать гофры для выявления трещин.
Вывесить колесо, надежно застопорив автомобиль от движения. Завести двигатель, включить первую или вторую передачу и на небольших оборотах прослушать ШРУСы, при повороте колеса до упора прослушивается наружный шарнир, при прямом положении колеса — внутренний. Такая диагностика позволяет выявить серьезные повреждения ШРУСа.
Проверить зазор в шлицах при угловом перемещении шлицевого вала относительно шарниров.
Диагностика в разобранном состоянии…

Изготовители собирают ШРУСы с селективным подбором деталей, поэтому в случае разборки шарнира все детали необходимо промаркировать, чтобы при сборке установить в прежнее положение.

Разборка шарнира обычно не вызывает затруднений, шарики вынимаются при помощи латунного стержня последовательно после разворота обоймы относительно корпуса на максимальный угол. Естественно, что шарнир должен быть отсоединен от вала, на котором он фиксируется стопорным кольцом.

После тщательной промывки деталей производится их осмотр.

На внутренних сопрягаемых поверхностях корпуса допустимы следы незначительного износа в виде отполированных пятен. При наличии в канавках (обычно в средней части) углублений размером более 1 мм шарнир необходимо заменить. Наличие в канавках корпуса задиров, прихватываний, сколов недопустимо.

В канавках обоймы допустимы следы износа в виде заполированных участков. Если при этом в канавках имеются углубления размером более 1 мм, шарнир неисправен и требует замены. При наличии в канавках задиров, участков с мелкими точками усталостного выкрашивания (питтинг), сколов на краях, прихватов дальнейшая эксплуатация шарнира недопустима.

При осмотре сепаратора необходимо обратить внимание на наличие трещин, которые могут располагаться между окном и торцем. Любое подозрение на начинающуюся трещину — повод для замены шарнира. Выработка в торцах окон сепаратора в виде лунок от шариков недопустима — перекатывание шариков по окну и попадание в лунки вызывает стуки. Допустимы лишь натертости на торцах окон без ощутимых углублений. Естественно, что при задирах и следах прихвата шарнир надо заменить.

При наличии вышеуказанных дефектов шарнир необходимо заменить в сборе, недопустимо заменять отдельно корпуса, шарики, обоймы и сепараторы, пытаться собрать один шарнир из нескольких. В результате такой сборки может возникнуть недопустимый натяг между деталями шарнира, который приведет к его разрушению и заклиниванию при движении и серьезной аварии. Допуски между деталями ШРУСа такие же, как и в шариковых подшипниках, но никому и в голову не приходит собирать подшипник из частей. Поэтому и в ШРУСах заменять можно только лишь защитные чехлы, хомуты и стопорные кольца на новые.

При сборке шарнир заполняется специальной смазкой, например, ШРУС-4, содержащей графит, или аналогичной импортной, применение других смазок, не предназначенных для ШРУСов, недопустимо. Шарниры работают в условиях очень высоких контактных напряжений, поэтому использование непредусмотренной смазки может привести к холодному свариванию подвижных частей шарнира и его разрушению на ходу.

Необходимо тщательно промазать смазкой внутренние гофры чехла, смазка послужит временной защитой от пыли и воды при микротрещинах резины, и покажет место повреждения — на наружной поверхности чехла появится жирное пятно.

Перед затяжкой хомутов чехол следует немного поджать, чтобы выпустить воздух, чехол не должен быть надутым. После сборки проверить легкость качания ШРУСов.

По материалам www.as-profy.spb.ru

Технология ШРУСов: обзор конструкции шарниров и советы по обслуживанию

Эта краткая статья задумана как «учебник» по шарнирам карданного вала (ШРУС). ШРУС представляет собой механическую муфту крутящего момента/привода, в которой скорость вращения выходного вала (внутреннего шарнира) соответствует скорости вращения входного вала (внешнего шарнира), независимо от угла наклона вала. Это позволяет выходному крутящему моменту от коробки передач к ведущим колесам оставаться неизменным от коробки передач к колесам, даже когда подвеска (и вал CV) меняет углы во время движения вверх / вниз и во время поворотов. ШРУСы не создают ограничений при изменении угла по сравнению с карданными шарнирами.

В чем разница между ШРУС и U-образным шарниром? U-образное соединение применимо, когда существует очень ограниченное изменение угла вала. Однако соединение U-образного типа приведет к небольшому изменению длины ведомого вала и создаст изменение скорости (частоты вращения) между входной и выходной сторонами соединения, когда вал должен изменить свой угол более чем на пару градусов. Учитывая угловые перемещения, необходимые как для изменения хода подвески, так и для изменения угла поворота рулевого колеса, шарнир U-образного типа будет создавать вибрацию, поскольку две стороны (входная и выходная) начинают «спорить» во время углового движения вала. Вот почему для систем с передним (FWD) и независимым задним приводом (RWD) требуется ШРУС (постоянная скорость).

Конструкция ШРУСа обеспечивает свободу движения без заеданий или различий в выходе/входе, так как внутренний ШРУС имеет «погружное» движение, которое позволяет валу входить/выходить во время хода подвески, не ограничивая ход подвески.

НАРУЖНЫЕ ШРУСЫ

Наружные (со стороны колеса) ШРУСы, как правило, «фиксированного» типа, также часто называемые шарниром Жеппа. Осевой шарнир этого типа имеет обойму подшипника со слегка дугообразными и смещенными продольными канавками. По этим канавкам проходит ряд шарикоподшипников. Шарики «заперты» в сепараторе, который удерживает шарики на одном уровне с их канавками. Конструкция со смещенной канавкой и шаром в клетке позволяет шарниру двигаться в соответствии с ходом подвески и углами поворота рулевого колеса. В зависимости от конкретного производителя типичный подвесной ШРУС допускает максимальный угол сочленения примерно от 47 до 50 градусов (естественно, больший максимальный угол позволяет уменьшить радиус поворота).

Из-за больших рабочих углов и их большей подверженности дорожным опасностям, таким как камни, грязь, влага и т. д., а также большей вероятности повреждения пыльника ШРУСа, наружные ШРУСы изнашиваются быстрее, чем внутренние ШРУСы.

ВНУТРЕННИЕ ШРУСЫ

Внутренний шарнир предназначен для движения вперед/назад или «погружения» в дополнение к шарнирному сочленению для изменения углов хода подвески. Это качающееся движение позволяет узлу вала слегка изменять свою длину во время хода подвески, компенсируя колебания рычага управления вверх-вниз/углы во время движения подвески и предотвращая движение нижнего рычага управления. Используются несколько стилей внутренних ШРУСов. ШРУСы типа «тренога» используют трехопорную конструкцию из трех равномерно расположенных роликовых подшипников (вместо шариков), которые скользят по канавкам гусеницы внутри корпуса типа «тюльпан». DO (двойное смещение) также представляет собой врезное соединение, но имеет ряд шарикоподшипников.

Типичные внутренние ШРУСы обеспечивают врезное движение около 50 мм и максимальный угол сочленения от 22 до 31 градуса (в зависимости от марки и модели).

СОВЕТЫ ПО ДИАГНОСТИКЕ ПРОБЛЕМ ШРУС

ШУМ ПРИ ПОВОРОТАХ

Щелчки или хлопки указывают на износ или повреждение наружного ШРУСа. Один из способов убедиться в этом — проехать на автомобиле задним ходом (по кругу). Если шум более выражен, это подтверждает необходимость замены шарнира. Если вы едете назад с вывернутым рулем до упора вправо и шум становится громче, подозревайте правый внешний шарнир. Если вы едете назад с вывернутым до упора рулем влево, подозревайте левый внешний шарнир. Имейте в виду, что эти шумы также могут быть вызваны изношенными или поврежденными наконечниками внутренней поперечной рулевой тяги.

СТРЕЗАНИЕ

Если вы слышите/чувствуете лязг при включении трансмиссии в ведущую передачу или во время разгона или торможения, это может указывать на изношенный или поврежденный ШРУС. Имейте в виду, что такой же тип шума/ощущения может быть результатом чрезмерного люфта в шестернях дифференциала.

Если автомобиль имеет FWD, подозревайте внутренний ШРУС. Если автомобиль оснащен задним приводом с независимой задней подвеской с ШРУСами, следует подозревать внутренние или внешние шарниры. Естественно, такое же состояние может быть вызвано ШРУСом или карданным валом первичного вала, изношенными/поврежденными внутренними рулевыми тягами или другими изношенными деталями подвески. Если вы подозреваете наличие внутреннего ШРУСа на ведущем мосту (переднеприводном или заднеприводном), попробуйте управлять автомобилем задним ходом при ускорении и торможении. Если проблема становится более заметной, причина, скорее всего, в одном или обоих внутренних суставах.

КОЛЕБАНИЯ ПРИ УСКОРЕНИИ

Если при ускорении автомобиля ощущается вибрация, это может указывать на износ или повреждение внутреннего плунжерного соединения. Другие возможные причины включают чрезмерный люфт в одном или обоих внутренних или внешних ШРУСах. Другими возможными причинами могут быть изношенные/вышедшие из строя опоры двигателя и/или трансмиссии или втулки ремня крутящего момента, поэтому обязательно исключите их, прежде чем обвинять ШРУСы.

Примечание: Прежде чем принимать решение о замене ШРУСа, всегда учитывайте основы. Если вибрация начинает возникать при определенной скорости автомобиля и усиливается при более высоких скоростях, проблема, скорее всего, не связана с ШРУСом или дисбалансом вала ШРУСа. Более вероятные причины включают дисбаланс колес, радиальное биение шины, погнутое колесо и т. д.

РЫЧАНИЕ

Опять же, не все необычные шумы вызваны неисправными ШРУСами. Если проблема заключается в постоянном рычании или гуле во время движения, наиболее вероятной причиной являются изношенные/сухие/поврежденные ступичные подшипники. Конечно, ШРУС может издавать постоянный шум, если пыльник поврежден и шарнир потерял смазку. Каждый раз, когда вы обнаружите поврежденный пыльник ШРУСа (надрыв, дыра, ослабленный хомут), обязательно осмотрите шарнир. Если смазка выплеснулась, очень вероятно, что в шарнир попала дорожная грязь, что является поводом для замены.

Что касается пыльников ШРУСа, то это наиболее частая причина проблем и отказов ШРУСов. Обязательно всегда проверяйте состояние пыльника ШРУСа. Учтите, что даже если ботинок еще не порвался, он может подвергнуться сильному нагреву, и в этом случае материал ботинка может затвердеть и стать ломким. Когда ботинок становится хрупким, это только вопрос времени, когда ботинок треснет и треснет. Как уже отмечалось, всякий раз, когда загрузчик скомпрометирован, соединение в конечном итоге выйдет из строя. Это только вопрос времени, пока не произойдет сбой.

Если есть какие-либо сомнения, или особенно если шарнир (с неисправным пыльником) издает ненормальный шум, даже не думайте о замене пыльника. Вместо этого замените сустав. Как мы все знаем, гораздо быстрее и проще просто заменить весь узел карданного вала, чем его разборку, сборку и повторную сборку.

Принимая во внимание трудозатраты на замену пыльника, покупателю следует подумать о замене всего карданного вала в сборе. Да, это влечет за собой более высокие затраты на изделие, но замена вала в сборе сократит время, необходимое для снятия/переустановки шарнира, необходимого для замены пыльника. Замена всего вала в сборе снижает трудозатраты клиента и устраняет опасения по поводу возможного повреждения соединения.

Альтернативой замене шарнира (или узла шарнир/вал) является удаление неисправного чехла и замена его «разъемным чехлом». Это включает в себя срезание старого чехла, очистку вала и осмотр/очистку/смазку соединения по мере необходимости, а также установку разъемного чехла, состоящего из двух частей. Тем не менее, очень важно правильно соединить половинки ботинка с помощью клея, входящего в комплект поставки, и обеспечить достаточное время отверждения (в некоторых разъемных ботинках есть маленькие винты, которые скрепляют половинки вместе, а не клей). По сути, вам следует рассматривать возможность использования раздельной загрузки только в том случае, если время, бюджет (или и то, и другое) являются критическими факторами. Ботинки раздельного типа, независимо от того, насколько хорошо они спроектированы, не обеспечат долговечность цельных ботинок. Но это удобная альтернатива, в зависимости от конкретной ситуации. Как и в случае с различными быстрыми ремонтами послепродажного обслуживания, они могут быть не идеальными, но сплит-ботинки имеют свое место.

СНЯТИЕ ШРУСНОГО ВАЛА

При обслуживании любой системы автомобиля, если вы еще не знакомы с автомобилем, всегда обращайтесь к соответствующему руководству по обслуживанию для снятия вала CV. Некоторые внутренние концы вала CV выскочат, если просто приложить рычаг между корпусом коробки передач и углублением/выемкой на корпусе внутреннего шарнира, в то время как другие фиксируются с помощью удерживающего зажима (для доступа к которому может потребоваться снятие крышки коробки передач). Никогда не тяните за вал, чтобы сместить шлицевую цапфу внутреннего шарнира с коробки передач. Это может привести к разрыву внутреннего соединения. Прикладывайте тяговое усилие только к корпусу внутреннего шарнира, где он соприкасается с коробкой передач. Кроме того, после отсоединения внешнего ШРУСа от узла ступицы обязательно поддерживайте узел вала до и во время отсоединения внутреннего шарнира. Свисание вала также может привести к разрыву внутреннего соединения.

Хотя это может показаться заманчивым, особенно если вы спешите, никогда не стучите молотком по концу цапфы внешнего вала CV, чтобы выбить его из ступицы. Даже если вы временно установите старую гайку для защиты коротких шлицов, вы можете повредить внутренний и/или внешний шарнир, шестерни дифференциала и подшипник колеса. Если поворотный кулак застрял в ступице и не выталкивается вручную, используйте подходящий съемник, чтобы отделить поворотный кулак от ступицы.

Когда пришло время заменить неисправный ШРУС, хотя вы, безусловно, можете разобрать вал и восстановить или заменить отдельный ШРУС, поскольку сегодня на вторичном рынке предлагаются готовые к установке полные узлы ШРУСа, имеет смысл просто заменить узел а не пытаться восстановить. Вы можете выполнять работу намного быстрее (хорошая новость для клиента), освобождая место в магазине для увеличения времени обслуживания автомобиля.

Работа, история, компоненты и их значение — инженерный блог

6 комментариев / 14 февраля 2021 г.

Что такое ШРУС?

Транспортные средства всех типов состоят из небольших компонентов, которые могут не привлекать слишком много внимания, но играют важную роль в безопасном вождении и эксплуатационных характеристиках. Одной из наиболее важных частей автомобиля является система трансмиссии, в которой находится ШРУС или шарнир равных угловых скоростей.

Вы когда-нибудь представляли себе, как современный автомобиль плавно поворачивает или преодолевает любые неровности дороги без ощущения потери крутящего момента двигателя/дифференциала. Собственно, все современные автомобили с передним приводом и полным приводом с независимой подвеской имеют специальный карданный вал, соединяющий дифференциал и колесо через контактный шарнир. Этот ШРУС помогает карданному валу передавать крутящий момент под углом, когда автомобиль входит в поворот или на дороге появляется внезапная неровность. Они обеспечивают одинаковую скорость на выходе по отношению к скорости на входе, которая не зависит от угла, под которым работают входной и выходной валы. Это контрастирует с большинством других соединений, таких как универсальный шарнир, который может обеспечивать другую выходную скорость под более острыми углами даже при той же входной скорости. Таким образом, эти боковые приводные валы помогают передавать крутящий момент под углом, поддерживая ту же скорость вращения и, следовательно, обеспечивая плавность хода транспортного средства. Большинство современных ШРУСов основаны на ШРУС с 6 шарами Alfred Rzeppa Design , изобретенный в 1927 году.

Краткая история ШРУСа

1550 Geronimo Cardano – Карданная подвеска. Карданный шарнир
1663 Роберт Гук — Разработан карданный шарнир.
1904 Серийные карданные валы Clarence Spicer. США
1914 Эдвард Харди – Гибкая муфта. Великобритания
1927 Альфред Рзеппа. – 6 ball CVJ
1931 DKW F1 Переднеприводный автомобиль производства
1934 Bernard Stuber, Улучшенный контроль каркаса
Годы мировой войны – Джипы – военные, полноприводные. Тракт сустава и т. д.
1946 Билл Калл – Эллиптическая форма гусеницы – AC Угловой контакт.
1958 г. Алек Иссигонис — Переднеприводный мини-автомобиль CVJ
1960 г. Мишель Орейн — Штативные шарниры, фиксированные и подвижные.
1962 Разработан шарнир Lobro VL.
1965 Гастон Девос + Бирфилд – Врезное соединение с двойным смещением.
1972 Массовое производство неподвижного соединения UF
1989 Массовое производство плунжерного соединения AAR
1990-е Глобальная стандартизация конструкции ШРУСа
2000-е Продолжаются усовершенствования конструкции ШРУСа

Компоненты узла приводного вала и ШРУСа

На рисунке ниже показано изометрическое изображение узла ШРУСа в разобранном виде.

Внешнее кольцо: Внешнее кольцо представляет собой угловой шарнир. Здесь происходит угловое перемещение вала во время поворота колеса. Сборка сепаратора, внутренней обоймы и шариков вместе с внешней обоймой помогает при угловом движении. Внешняя обойма имеет охватываемые шлицы с одной стороны, где она соединяется с охватывающими шлицами автомобильного колеса.

Сепаратор: Сепаратор удерживает вместе все компоненты, такие как внутреннее кольцо и шарик. Клетка имеет шесть карманов (в целом), которые удерживают все шарики вместе с внутренней обоймой. Клетка — самый слабый элемент во всей сборке, сделанный из тонкого в поперечном сечении материала. Как правило, в случае сильной ударной нагрузки клетка приводного вала также подвержена разрушению при сдвиге.

Внутреннее кольцо: Внутреннее кольцо представляет собой компонент особой формы, который имеет шесть изогнутых профилей (обычно), по которым перемещаются шарики во время углового движения вала. На отверстии внутренняя обойма имеет шлицы с внутренней резьбой, которые соединены с ведущим валом шлицами с наружной резьбой.

Шарики: Шарики соединяют внутреннюю обойму и сепаратор для передачи крутящего момента. При угловом движении вала шарики перемещаются по кривизне профиля на поверхности внутренней дорожки.

Шарнирный шарнир: Сборка внешней обоймы, внутренней обоймы, шара и сепаратора называется шарнирным соединением.

Вал: Вал (или приводной вал) является соединительным элементом между различными частями ШРУСа. Например, карданный вал между соединением колокола и соединением штатива.

Тюльпан: Сторона тюльпана представляет собой фиксированное соединение, соединенное с дифференциалом двигателя шлицами, что позволяет совершать резкие движения (туда-сюда) при угловом движении вала со стороны внешней обоймы. Тюльпан имеет 3 линейные дорожки на внутренней стороне. Тренога перемещается по этой дорожке при угловом перемещении вала.

Штатив: Штатив представляет собой трехконечное коромысло, которое помогает в погружном движении внутри линейной гусеницы Tulip. Тренога имеет 3 ролика (с игольчатыми подшипниками) на заостренных коромыслах, которые вращаются на чашеобразной дорожке внутри тюльпана, облегчая качающееся движение. Штатив имеет внутренние шлицы, с помощью которых он соединяется с приводным валом.

Штативное соединение: Штативное соединение представляет собой сборку тюльпана и штатива. Типичный шарнир Tripod имеет ход погружения до 50 мм и угловое сочленение 26 градусов; шарнир-тренога не имеет такого большого углового диапазона, как многие другие типы шарниров, но, как правило, дешевле и эффективнее.

Чехол багажника: Чехол багажника представляет собой резиновый материал с ребристой конструкцией, который защищает ШРУС от всех известных элементов, которые могут его загрязнить (пыль, мусор, грязь или другие частицы на дороге). Он также используется в качестве компонента, сохраняющего смазку (дисульфид молибдена), смазывающую ШРУС, нетронутой вместе с самим шарниром. Если пыльник CV выходит из строя, трескается или находится в плохом состоянии, шарнир становится уязвимым для песка, грязи, камней и воды, которые могут быстро изнашивать компоненты шарнира, что приводит к полной замене полуоси в сборе. Таким образом, эти бахилы изготовлены из износостойких специальных каучуков, таких как неопрен, которые могут выдерживать суровые условия окружающей среды, такие как вибрации, перепады температур, нагрузки из-за движения компонентов внутри и другие

Принадлежности: На ШРУСах есть некоторые другие компоненты, такие как стопорные кольца, хомуты, болты и т. д., чтобы удерживать такие компоненты, как крышка багажника и т. д., на месте.

Сравнение угловой скорости одинарного шарнира Гука и шарнира равных угловых скоростей

На приведенном ниже графике показаны линейные характеристики ШРУСа по сравнению с колебательным поведением шарнира Гука. Здесь угловая скорость изменяется в зависимости от угла сустава для сустава Гука, тогда как шарнир CV передает мощность при контактной угловой скорости под разными углами.