Шарнир равных угловых скоростей | это… Что такое Шарнир равных угловых скоростей?

Шарнир равных угловых скоростей.

Принцип действия шарикового ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарнир равных угловых скоростей (сокращённо ШРУС, в просторечии — «граната») обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70 градусов относительно оси. ШРУСы изредка называют «гомокинетическими шарнирами» (от др.-греч. ὁμός — «равный, одинаковый» и κίνησις — «движение», «скорость»).

Используется в системах привода управляемых колёс легковых автомобилей с независимой подвеской и, реже, задних колёс.

Первые попытки реализовать передний привод осуществлялись при помощи обычных карданных шарниров. Однако, если колесо перемещается в вертикальной плоскости и одновременно является поворотным, наружному шарниру полуоси приходится работать в исключительно тяжелых условиях — с углами 30—35°. А уже при углах больших 10—12° в карданной передаче резко увеличиваются потери мощности, к тому же вращение передаётся неравномерно, растёт износ шарнира, быстро изнашиваются шины, а шестерни и валы трансмиссии начинают работать с большими перегрузками.

Поэтому потребовался особый шарнир — шарнир равных угловых скоростей — лишённый таких недостатков, передающий вращение равномерно вне зависимости от угла между соединяемыми валами.

Содержание 1 Типы шарниров равных угловых скоростей 2 См. также 3 Примечания 4 Ссылки

Типы шарниров равных угловых скоростей

Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:

• Шариковые («Бендикс-Вейс», «Рцеппа», «Бирфильд») — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
• Триподные (типа «Tripod») — часто используются как внутренние, допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом;
• Сухариковые или кулачковые
   — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы как «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках;

Спаренный кардан

• 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.

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.

Эта система не терпит грязи и становится более хрупкой при больших углах поворота.

3D изображение ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником, так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.^[1]

См. также

• Карданная передача

Примечания

1. ↑ Чиним сами — ШРУС

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Ссылки

• ШРУСы на приводах колес полноприводного автомобиля

Что такое ШРУС, для чего он нужен и чем опасен

Содержание

Техническое название этой важной детали — шарнир равных угловых скоростей, народное же название во всех автомастерских и между водителями со стажем – «граната». Ремонт этой важной детали трансмиссии — одна из самых затратных статей после ремонта коробки передач. Как максимально сберечь «гранату», какие признаки неисправности и зачем вообще в автомобиле устанавливается этот шарнир ШРУС?

Где устанавливается ШРУС и как он работает

ШРУСы устанавливаются на переднеприводные и машины с полным приводом с независимой подвеской. Агрегат предназначен для передачи крутящего момента от коробки передач на ступицу колеса, одновременно осуществляя управление скоростными показателями. На каждое колесо приходится по две «гранаты»: внешняя и внутренняя — внутренняя заходит в КП, а внешняя часть — непосредственно в ступицу. Оба ШРУСа соединены между собой неподвижной осью.

Конструктивные моменты

По принципу работы ШРУСы можно сравнить с карданным валом, но узлы имеют большее количество деталей и выполняют более сложную работу. Карданная передача не предназначена для синхронизации момента — один вал всегда крутится равномерно, второй с изменяемой скоростью и частотой оборотов, при этом узел имеет небольшой угол скрещивания.

«Гранаты» стабильно работают на больших углах поворота в пределах 80 градусов и имеют большой эксплуатационный запас. Производитель заявляет срок эксплуатации узла, равный сроку эксплуатации автомобиля. Во многих современных автомобилях агрегат относится к неремонтопригодным.

Конструкции шарнира могут иметь до десяти технических разновидностей, при этом полностью сохраняется принцип работы. Одной стороной «граната» крепиться к ступичному подшипнику, со второй — к дифференциалу.

Внешний ШРУС состоит из обоймы и корпуса в кожухе, максимальный угол поворота — от 70 градусов. Внутренняя «граната» может обеспечивать поворот не более чем на 20 градусов. В большинстве конструкций внутренний шарнир — это трипоид с установленными роликами, которые расположены в смежном стакане. Внутренний шарнир компенсирует ход подвески и обеспечивает неразрывность вала.
Угловые шарниры относятся к силовым нагруженным элементам. Узел обеспечивается системой смазки и защищается от внешнего воздействия герметичным пыльником из термопрочной резины или пластика, в который набивается смазка. Удерживается пыльник на валу с помощью хомута. От качества материала пыльника и смазочного материала в 70 % случаев зависит срок эксплуатации ШРУСа.

Причины неисправности

Если в машине есть граната, то она должна рано или поздно взорваться… Именно так говорят автослесари, которые занимаются ремонтом ШРУСов, причем в последнее время выход из строя шарнира скоростей значительно участился. Наиболее частые причины поломки:

1. Грязь. Трещины, разрывы, разгерметизация пыльника — самая частая причина выхода из строя шарнира. В процессе эксплуатации пыль и грязь набиваются на поворотный механизм, происходит заклинивание и поломка детали.
2. Агрессивный драйв. Здесь даже не идет речь о резком наборе скорости и тормозе, а о резком старте с вывернутыми колесами. Такой стиль вождения часто демонстрируют неопытные молодые водители. В итоге шарнир испытывает критическую нагрузку в зажатом состоянии, в детали может образоваться трещина.
3. Торможение переключением передач. Систематические пробуксовки и торможения трансмиссией приводят к преждевременному износу шарнира.
4. Неправильная замена. При замене ШРУСа возможно некорректная установка или использование некачественной детали. В этом случае водитель понимает, что и с новым шарниром не все в порядке уже через несколько десятков километров.
5. Люфт на шаровых опорах. В процессе износа комплектующих в шаровых опорах возникает увеличивающийся люфт, который может привести к быстрому износу ШРУСа. Если во время езды палец шаровой вырывает из посадочного места, внешняя граната может быть разбита.

Опасности поломки

При поломке детали подшипники гранаты начинают терять иголки. Мелкие детали могут проникнуть в картерную коробку передач, где вместе с маслом попадают к шестеренкам. Это один из самых серьезных случаев ремонта. Часто после этого потребуется замена всей системы трансмиссии.

Поломка ШРУСА во время езды грозит заклиниванием колес, что может привести к аварии, особенно если поломка случается на скоростной трассе во время маневра обгона.

Потребуется замена полуоси.

Ремонт ШРУСа возможен далеко не на всех автомобилях, часто производители не закладывают в узел даже замену пыльника, менять на новый приходится весь приводной вал. Рекомендуется осматривать состояние «гранат» через каждые 5 000 км. пробега. При плановом ТО диагностика шарниров должна входить в комплекс обязательных мероприятий.

Автослесари проводят замену пыльника, обновляют смазочную набивку, если не наблюдается сильного износа детали, и трещина в кожухе обнаружена после осмотра. Выявить негерметичность пыльника достаточно сложно — чаще всего водители обращаются на СТО после появления характерных признаков поломки шарнира.

Признаки поломки

Первое, что должно насторожить водителя — это появление легкого хруста при сдаче назад при полностью вывернутом руле. В этой ситуации мотор работает плавно, и нехарактерный звук от колес слышен в кабине хорошо. Если сразу проверить узел, можно обойтись заменой шарнира без потери привода.

Если уже при обычных поворотах или при совершении маневра слышится нехарактерный стук в районе колеса — это признак значительного износа детали. И если происходят удары колеса при разгоне, специфические пробуксовки авто, это говорит о том, что до полного заклинивания шарнира осталось несколько десятков километров.

Сам по себе шарнир не опасен — это достаточно надежная деталь с большим заложенным потенциалом. Но если довести до взрыва «гранаты», это приведет к тому, что покупка нового автомобиля станет менее затратным вариантом, чем ремонт старого.

4 Признаки неисправного ШРУСа и стоимость замены

Современные автомобили представляют собой тщательно отлаженное оборудование, состоящее из большого количества отдельных компонентов, каждый из которых должен работать безупречно, чтобы обеспечить надлежащую работу. Если какой-либо из этих компонентов выйдет из строя, может возникнуть ряд серьезных механических проблем.

Одним из таких ценных компонентов, который должен функционировать безупречно, является ось CV (постоянная скорость). Автомобили с передним приводом полагаются на пару осей CV для передачи мощности от трансмиссии агрегата на каждое независимое ведущее колесо. Таким образом, оси CV транспортного средства необходимо поддерживать в оптимальном состоянии.

К сожалению, мосты CV иногда подвержены механическим повреждениям, особенно когда их шарниры становятся сухими и недостаточно смазанными. Когда эти соединения начинают выходить из строя, часто возникает ряд тревожных симптомов, вызывающих достаточную тревогу у большинства автомобилистов.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о признаках и симптомах неисправности ШРУСа, а также о том, как действовать в такой ситуации, если она возникнет в будущем.

См. также – 7 признаков проблем с коробкой передач

Содержание

Что такое ШРУС?

Шарнир равных угловых скоростей, также известный как полуось, отвечает за распределение мощности от трансмиссии автомобиля к его ведущим колесам в автомобилях с передним приводом. Переднеприводный автомобиль имеет 2 независимых карданных вала, один из которых расположен между трансмиссией автомобиля и каждым передним колесом.

Истинная ценность ШРУСа заключается в его способности изгибаться и сочленяться при движении подвески автомобиля вверх и вниз. Это достигается, при этом продолжая подавать мощность на каждое ведущее колесо.

Для поддержания такого уровня артикуляции каждое отдельное соединение должно оставаться смазанным и свободным от загрязнений.

Это достигается за счет использования специального резинового чехла с диафрагмой в форме аккордеона. Смазка поддерживается внутри этого ботинка все время, при условии, что сам ботинок поддерживается в оптимальной форме.

Симптомы неисправности ШРУСа

Плохой или неисправный ШРУС часто сопровождается одним или несколькими вторичными симптомами. Научиться распознавать эти симптомы может оказаться необходимым при попытке диагностировать возникшую проблему, тем самым возвращая автомобиль в эксплуатацию как можно быстрее.

Ниже приведены несколько наиболее распространенных симптомов, связанных с недостаточностью ШРУСа.

1. Необычные щелкающие звуки

Одним из распространенных симптомов, связанных с неисправностью ШРУСа, является щелкающий шум, который наиболее выражен при прохождении поворотов.

Интенсивность этого звука со временем только усиливается, и в определенные моменты времени он становится особенно заметным для тех, кто находится в непосредственной близости от пострадавшего автомобиля.

2. Вибрация на скорости

В некоторых случаях поврежденный ШРУС может вызывать заметную вибрацию при движении со скоростью более 40 миль в час. Хотя этот конкретный симптом проявляется не во всех случаях, он, как правило, достаточно заметен, чтобы привлечь внимание.

3. Вытесненная смазка

Вытесненная смазка в нише колеса автомобиля и в области ходовой части является еще одним признаком проблем с ШРУСом. В таких случаях это «выплескивание» смазки указывает на сломанный пыльник ШРУСа.

При достаточно раннем обнаружении поврежденный башмак можно просто заменить. Однако дальнейшая эксплуатация автомобиля без замены со временем приведет к повреждению пораженного ШРУСа.

4. Стук при повороте

Подобно упомянутому выше щелчку, сильно изношенный ШРУС может фактически издавать своего рода стук, который становится совершенно очевидным для автомобилистов.

Опять же, этот шум будет только усиливаться с каждой пройденной милей и должен быть устранен как можно скорее.

Читайте также – 4 признака неисправности поперечной рулевой тяги

Что вызывает отказ/повреждение ШРУСа?

Наиболее распространенной причиной выхода из строя ШРУСа является износ соответствующего пыльника, который охватывает такой шарнир. Когда пыльник ШРУСа повреждается, вся смазка, содержащаяся внутри, быстро рассеивается. Это, в свою очередь, вызывает сухость и заедание ШРУСа.

Кроме того, поврежденный пыльник ШРУСа позволяет загрязняющим веществам, таким как дорожный мусор, вступать в контакт с самим шарниром.

ШРУСы также подвержены ускоренному износу при установке под экстремальными углами. Это чаще всего наблюдается в случае с поднятыми автомобилями, которые обычно оснащены компонентами подвески послепродажного обслуживания.

Как определить, какой ШРУС неисправен

Есть несколько способов определить, какой из ШРУСов автомобиля неисправен. Во-первых, тщательный визуальный осмотр.

Следует внимательно осмотреть внутренние или внешние пыльники на любой из осей CV на наличие повреждений. Кроме того, также важно проверить наличие признаков свежей смазки, которая была сброшена с любого из этих башмаков.

В качестве альтернативы переднюю часть автомобиля можно поднять и поддержать, чтобы проверить наличие избыточного люфта в отдельных ШРУСах. На приподнятом автомобиле каждое переднее колесо может провернуться при попытке провернуть вал CV вручную в противоположном направлении.

В любом поврежденном ШРУСе должен ощущаться избыточный свободный ход.

Неисправный ШРУС и неисправный ступичный подшипник

Наиболее распространенное различие между неисправным колесным подшипником и неисправным ШРУСом заключается в типе шума, который возникает при каждом механическом отказе.

В большинстве случаев изношенный или неисправный ступичный подшипник будет издавать рев или рычание, а поврежденный ШРУС будет издавать шум, который лучше всего описать как своего рода щелканье. Кроме того, шум, создаваемый выходом из строя ступичного подшипника, чаще всего слышен из кабины автомобиля.

В некоторых случаях неисправный ШРУС может вызвать тряску или вибрацию колеса автомобиля, особенно на скорости более 40 миль в час. Напротив, неисправный подшипник колеса редко вызывает вибрацию такого типа.

Стоимость замены ШРУСа

Стоимость замены неисправного ШРУСа часто варьируется от одного автомобиля к другому. Это связано с различиями в оплачиваемом рабочем времени, которое применяется к ремонту этого типа в каждом конкретном случае.

Фактическая стоимость замены ШРУСа также имеет тенденцию варьироваться в зависимости от почасовой оплаты труда в мастерской и стоимости деталей, связанных с выполнением такой работы.

Тем не менее, стоимость замены ШРУСа обычно находится в диапазоне цен от 200 до 800 долларов США, где-то около 450 долларов США являются хорошей средней цифрой. Как правило, цена рабочей силы составляет гораздо большую часть этих затрат, чем цена деталей/

Следует ли заменять ШРУСы парами?

Всегда рекомендуется заменять ШРУСы или оси ШРУС парами. Это связано с тем, что в большинстве случаев каждая из двух осей транспортного средства подвергается примерно одинаковому износу в течение заданного периода времени.

Хотя верно, что одна конкретная ось может показать явные признаки надвигающегося отказа первой, можно поспорить на хорошие деньги, что противоположная ось не сильно отстает.

Замена обоих ШРУСов в тандеме может сэкономить значительное количество времени и денег в случае выхода из строя не замененной оси или шарнира в течение нескольких недель или месяцев после замены противоположного узла.

Эта практика устранит ненужные простои автомобиля и позволит вам оставаться в дороге.

• Автор
• Последние сообщения

Стив Купер

Владелец журнала Auto Trends Magazine

Стив является бывшим сертифицированным техником ASE и имеет степень в области технологий автомобильного обслуживания в Weber State. Когда он не ищет 10-миллиметровую головку в своем гараже, он наслаждается хорошим барбекю с семьей и друзьями.

Последние сообщения Стива Купера (посмотреть все)

Сколько стоит замена ШРУСов?

Изображение ШРУСа на Subaru Forester, сделанное Джоном Горхэмом

ШРУСы, также известные как шарниры равных угловых скоростей, также известные как оси ШРУС, помогают передавать мощность от трансмиссии автомобиля к колесам. Переднеприводные и полноприводные автомобили имеют ШРУСы. Это важная часть вашей трансмиссии, и если они повреждены или изношены, вы должны их заменить.

Что такое ШРУСы и для чего они нужны?

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) действуют как мосты в автомобиле с ведущими передними колесами. Они соединяются с трансмиссией и передают крутящий момент, развиваемый двигателем или мотором, на передние колеса.

Каждая полуось, как их иногда называют, имеет шарнир на обоих концах. Шарнир позволяет подвеске и рулевому управлению изменять углы, при этом передавая мощность с «постоянной скоростью» на ведущее колесо.

Полуоси в сборе состоят из ШРУСов на каждом конце. Сам ШРУС представляет собой универсальный шарнир, состоящий из набора подшипников. Они окружены резиновым чехлом, а узел заполнен смазкой (смазкой).

Как определить, что мои ШРУСы выходят из строя?

Классическим признаком неисправности ШРУСа является звук, исходящий спереди автомобиля при повороте на малой скорости. Стук, щелчки и вибрация также могут быть признаками неисправного ШРУСа, но они также могут быть признаками других проблем, поэтому не делайте поспешных выводов, что это ШРУС, пока механик не осмотрит ваш автомобиль.

Также имеется классическая визуальная индикация. Если вы видите желтую, черную, серую или зеленую смазку на своем ободе и, присмотревшись, обнаружите, что смазка разбрызгана внутри колесной арки и на той области внутри колеса, где находятся детали подвески, вы, вероятно, потеряли смазку, которая была внутри. ботинок.

Что приводит к выходу из строя ШРУСов?

ШРУСы могут выйти из строя по ряду причин. Удар может повредить CV. Например, если вы едете по скользкой дороге и врезаетесь в бордюр, повернув руль боком к удару. Чудовищная выбоина также может вызвать некоторые проблемы, но это менее вероятно. Многие удары с течением времени могут привести к неправильному износу подшипников, а затем к их износу и выходу из строя.

Чаще происходит компрометация загрузки CV. Он либо рвется от удара о предмет, либо изнашивается и раскалывается из-за старения и износа. Как только это происходит и смазка вытекает, соединение быстро изнашивается и выходит из строя.

Дефект также может привести к выходу из строя ШРУСа, хотя это очень редко.

На ШРУСы распространяется гарантия?

Если на ваш автомобиль распространяется гарантия нового автомобиля, мы предлагаем вам попробовать отремонтировать ШРУСы в соответствии с этой гарантией. Однако, если повреждение вызвано ударом, ваша гарантия, скорее всего, не покроет ущерб. Стоит попробовать. Если у вас есть расширенная гарантия, внимательно изучите свой контракт, чтобы узнать, распространяется ли действие на ШРУСы.

Подробнее о расширенных гарантиях читайте здесь.

Сколько стоит замена ШРУСов?

Цена замены ШРУСа или ШРУСов зависит от года выпуска, марки и модели вашего автомобиля. Если у вас есть недорогой автомобиль массового спроса, цена для замены ШРУСа, вероятно, будет варьироваться от 900 до 1200 долларов . Большую часть затрат составит работа. Если у вас есть дорогая европейская роскошная или спортивная модель, рассчитывайте заплатить вдвойне. Если вы используете дилера вместо местного механика, которому доверяете, ваша цена за эту работу, вероятно, будет примерно на 40% выше.

Можно ли отремонтировать ШРУС вместо замены?

Да, в некоторых случаях можно заменить пыльник моста и заново запаковать смазку моста внутрь. Однако большинство механиков не выберут этот путь. Невозможно узнать, изношены ли металлические части оси, и если вы замените пыльник и смазку, ось может вскоре выйти из строя. Это приводит к разгневанным клиентам.

Стоимость демонтажа и ремонта, а затем замены оси CV не намного превышает цену простой замены деталей. Таким образом, в большинстве случаев замена является лекарством.

Нужно заменить оба ШРУСа или только один?

Если ось CV вышла из строя из-за повреждения, вам потребуется заменить только одну сторону. Однако, если причиной поломки является износ, то замена ШРУСов может потребоваться с обеих сторон автомобиля. Если автомобиль проехал более 100 000 миль, скорее всего, вам нужны оба.

Кто может заменить мои ШРУСы?

Любой квалифицированный механик может заменить ваши ШРУСы. Если вы уже пользуетесь (и доверяете) сети авторемонтных мастерских, в которой работают сертифицированные механики, они справятся с этой задачей. Дилер, безусловно, может сделать эту работу, но вы, вероятно, обнаружите, что дилер берет примерно на 40% больше за ту же работу.

Нужна ли развал-схождение после замены ШРУСов?

Не всегда требуется выравнивание автомобиля после замены моста CV, но подумайте о причине отказа. Было ли это воздействие? Если да, то, вероятно, вам все равно следует выровнять машину. Если механику по какой-либо причине необходимо снять части подвески, чтобы выполнить работу, вам потребуется развал-схождение. Если в любом случае у автомобиля не было ни одного за 30 000 миль, это хорошая идея сделать это. Бюджет 100 долларов на выравнивание.

Могу ли я самостоятельно заменить ШРУСы?

По шкале от одного до пяти, где один означает замену воздушного фильтра салона, а пять — капитальный ремонт двигателя, замена ШРУСа составляет 2,5. Возможно, вы могли бы посмотреть видео на Youtube о том, как это работает конкретно с вашей маркой и моделью, и добиться успеха. Тем не менее, наличие подъемника и полного набора инструментов является обязательным условием для практической работы. Затем у вас должен быть магазин, который может выполнить выравнивание, взгляните на автомобиль.

Нужно ли мне обслуживать ШРУСы?

ШРУСы не подлежат техническому обслуживанию. Обычно их осматривают только визуально во время плановых визитов для технического обслуживания.

Подробнее о владении автомобилем читайте здесь.

Часто задаваемые вопросы

Что происходит при выходе из строя ШРУСа?

Это может стать захватывающим, если сустав действительно отпустит и разъединится, но это необычно. Обычно неисправный ШРУС обнаруживается владельцем либо по необычным звукам, либо по наблюдению смазки оси в районе переднего колеса.

Сколько стоит замена ШРУСа или ШРУСа?

Если у вас есть дорогая машина, ожидайте, что цена удвоится. Если вы используете дилера для ремонта вместо независимого механика, добавьте около 40% к стоимости.

Является ли неисправность ШРУСа серьезной?

Да, вам необходимо заменить ШРУС, если он начинает выходить из строя. Потеря управления или невозможность управления автомобилем являются реальными проблемами, если соединение должно выйти из строя.

Как долго служат ШРУСы?

ШРУСы разработаны автопроизводителями таким образом, чтобы они работали примерно на полчаса дольше гарантийного срока вашего автомобиля.