4. Регулировка подшипников

Для нормальной работы подшипников необходимо, чтобы вращение ко­лец было легкое, свободное Требуется создать зазоры, обеспечивающие свободное, без защемления шариков или роликов вращение подшипников. Различают два вида зазоров: радиальные и осевые Определение радиаль­ного зазора — дано ранее. Осевой зазор — это полное перемещение одного из колец подшипника в осевом направлении из одного крайнего положения в другое при неподвижном другом кольце. Радиальные и осевые зазоры в радиально-упорных подшипниках связаны между собой. При изме­нении зазора в одном направлении изменяется зазор и в другом.

Как правило, в радиально-упорных подшипниках зазоры регулируют при сборке осевым смещением колец подшипника.

Регулирование зазора в радиально-упорных подшипниках осуществля­ется путем изменения толщины набора металлических прокладок под флан­цами крышек (рис. 7). Набор прокладок составляется из ряда толщин: 0.

1, 0.2, 0.4, 0.8 мм Зазор может также изменяться регулировочным винтом, действующим на шайбу (рис. 8) или с помощью гайки (рис. 9).

Посадочный зазор в радиальных подшипниках можно устанавливать за счет посадочного натяга.

При соединении колец подшипников с валом и корпусом различные ти­пы посадок обеспечиваются выбором соответствующего отклонения валов и отверстий корпусов.

Рис. 7. Регулировка зазора в подшипнике металлическими прокладками.

Рис. 8. Изменение зазора в подшипнике с помощью регулировочного винта.

Рис. 9. Регулировка зазоров в коническом радиально-упорном подшипнике

В подшипниках качения поле допуска внутреннего кольца располагается не в тело, как это имеет место у основной детали в стандартной системе отверстия, а в противоположную сторону (рис. 10). Поэтому соединение внутреннее кольцо — вал получается более плот­ным.

Поле допуска наружного кольца располагается в теле кольца. Харак­тер соединений наружное кольцо — корпус такой же, как и в обычных сое­динениях по системе вала.

Рис. 10. Схема расположения полей допусков для подшипников

На посадочные диаметры колец, подшипников установлены следующие обозначения полей допусков: L0, L6, L5, L4, L2 — для отверстий внутреннего кольца по классам точности подшипников;

l0, l6, l5, l4, l2 — для наружного диаметра подшипников по классам точности.

Работоспособность подшипников в значительной степени зависит от характера соединения колец подшипников с валом и корпусом.

В зависимости от условий работа подшипникового узла или механизма в целом различают местное, циркуляционное и колебательное нагружение колец подшипников. При местном нагружении при вращении подшипника нагрузка направлена и действует на одно и то же место в кольце (наружное кольцо на рис.

11а, внутреннее — на рис. 11 в)

При циркуляционном нагружении за каждый оборот подшипника после­довательно нагружаются все участки дорожки качения кольца (внутреннее кольцо на рис. 11а, наружное — на рис. 11 в). При колебательном нагру­жении нагрузке подвергается определенный участок дорожки качения, про­тяженность которого зависит от амплитуды колебаний (рис. 11 б).

Посадки выбирают в зависимости от режима нагружения (Л — легкий, С — средний, Т — тяжелый) и вида нагружения (местное, циркуляционное, колебательное) (рис. 11). Циркуляционное нагружение с сопряженными де­талями должно осуществляться неподвижной посадкой (с натягом) во избе­жание обкатывания кольцом сопряженной детали и возникновения контакт­ной коррозии (внутреннее кольцо на рис. 11 а, наружное — на рис. 11 в).

Соединение местнонагруженных колец с сопряженными деталями осу­ществляется более свободными посадками (наружное кольцо — рис. 11 а, внутреннее — рис. 11 в), что дает возможность кольцам иногда провора­чиваться.

При колебательном нагружении обычно для обоих колец выбирают пе­реходные посадки (рис. 11, б).

Подшипники с большими натягами не применяют, поскольку вследствие деформации колец, они не позволяют обеспечить требуемые рабочие зазоры в подшипниках.

Рис. 11. К выбору посадок подшипников качения

Регулировка подшипников ступиц колес

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная → Подвеска — диагностика, ремонт и замена → Регулировка подшипников ступиц колес

Подшипники ступицы колеса транспортного средства, как любой узел, в основу функционирования которого положен принцип тесного взаимодействия деталей между собой, подвержены износу. Разработчики современных отечественных автомобилей взяли на вооружение технологию зарубежных коллег, отличающуюся использованием в передних ступицах неразборных и нерегулируемых подшипников. Однако преподносимое в этом случае удобство замены таких подшипников относительно, поскольку она (замена) выполняется вместе со ступицей.

Данная статья предназначена для владельцев современных отечественных автомобилей, предпочитающих самостоятельно выполнять процедуру регулировки подшипников ступиц, а также таких работ, как замена подшипника ступицы заднего колеса. Вопреки опасениям скептиков для производства таких работ не требуется использования специализированного инструмента и сложных приспособлений.

Инструменты для регулировки подшипников ступиц колес

• Набор инструментов (молоток, бородок, отвертка, комплект ключей: на «12», «27» и динамометрический).

• Домкрат.

• Комплект новых гаек крепления ступиц (механизм фиксации гайки на полуоси не обеспечивает надежного крепления ступицы при повторном использовании).

 

Процесс регулировки подшипника ступицы колеса

a)    Транспортное средство устанавливается на относительно ровной площадке и фиксируется посредством стояночного тормоза, противооткатов и иных подручных средств.
b)    Поднимаем заднюю ось автомобиля, используя домкрат. 
c)    Вынимаем полуось (поз.8), после чего проверяем свободу вращения колеса. В случае затруднения вращения устраняем его причину (заедание сальника, касания тормозных колодок и т.п.) 
d)    Отворачиваем контргайку (поз. 7) и снимаем стопорную шайбу (поз.6). Отвернув на пол-оборота гайку крепления подшипников (поз.5), повторно проверяем свободу вращения колеса. Регулировочные мероприятия начинаем только после достижения легкого и свободного вращения. 

e)    Используя динамометрический ключ, затягиваем гайку (поз.5) прилагая усилие, не превышающее 100Нм, одновременно проворачивая колеса. Это позволит предотвратить неравномерное размещение роликов в подшипниках.
f)    Повторно отворачиваем гайку (поз.5). Для соблюдения необходимой величины угла поворота (<450) используем прорези на стопорной шайбе (поз.6), то есть, поворачиваем на 1-2 прорези. Устанавливаем стопорную шайбу, одновременно контролируя вхождение стопорного штифта в прорезь.
g)    Затягиваем контргайку (поз.7) с приложением усилия 150-200 Нм.
h)    При контроле регулировке проверяем наличие свободного вращения колеса и отсутствие осевого люфта. 
i)    Устанавливаем полуось (поз.8) и пружинные шайбы, после чего затягиваем гайки фиксации шпилек полуоси.
j)    Опускаем колесо до его соприкосновения с землей, после чего совершаем контрольную поездку. Если в процессе езды ступица (поз.10) сильно нагревается (70-750С), процесс регулировки необходимо повторить. 

Еще один, достаточно распространенный вопрос, возникающий у приверженцев отечественного Автопрома, формулируется следующим образом: «Как снять ступицу заднего колеса при замене подшипника?». Уделим должное внимание ответу на данный вопрос.

Процесс демонтажа ступицы не является особенно сложным в техническом плане, однако хрупкость подшипников требует осторожного с ними обращения. Подготовка к демонтажу заключается в подъеме автомобиля и установке на опоры. Следующим этапом подготовительного процесса станет снятие колес и тормозных барабанов (на автомобилях с тормозами дискового типа – суппорт и диски). Обеспечиваем неподвижность транспортного средства путем включения передачи, стояночного тормоза и установки противооткатных устройств.

Далее выполняем следующие операции:
a)    Поворачиваем фланец и отворачиваем болты крепления ступицы к кронштейну, используя для этого специальное отверстие в корпусе ступицы (поочередно совмещаем его с болтами).
b)    Далее отворачиваем болты крепления суппорта, направляющих тормозных колодок и поворотного кулака.
c)    Вынимаем ступицу через тормозной механизм и меняем изношенный подшипник. 

Похожие материалы

Зависимая или независимая подвеска — какая лучше?

Устройство ходовой части автомобиля

Совокупность узлов и агрегатов транспортного средства, обеспечивающая его передвижение,

Увеличение клиренса

Что такое клиренс?

Газовый или масляный амортизатор

Этот вопрос давно мучает начинающих водителей, когда дело доходит до ремонта или тюнинга…

Ремонт стоек амортизатора

От состояния стойки амортизатора зависит управляемость автомобиля.

Крестовина карданного вала — замена своими руками

Карданная передача – это вид передачи вращающего момента, которая осуществляется…

Плотно, но не слишком туго с регулировкой ступичного подшипника – техническое обслуживание

Правильно отрегулированные ступичные подшипники сводят к минимуму неравномерный износ шин, снижают вероятность расслоения колес и могут способствовать экономии топлива.

Фото: Джим Парк

Толщина где-то между человеческим волосом и листом бумаги. Это допуск, с которым вы играете при регулировке колесных подшипников. Различные источники указывают диаметр средней пряди волос в 0,001 дюйма, а листа стандартной офисной бумаги — в 0,005 дюйма. Для контекста допустимый осевой люфт для колесных подшипников грузовых автомобилей такой же: от 0,001 до 0,005 дюйма, также выраженный как от 1 до 5 мил или от 0,025 до 0,127 мм. Другими словами, вполне допустимо регулировать ступичные подшипники так, чтобы они были немного ослаблены, но не слишком.

Процедура, описанная в Рекомендуемой практике 618B Совета по технологиям и техническому обслуживанию Американской ассоциации грузоперевозок, позволяет затянуть стандартный ступичный подшипник в соответствии с этими допусками, если ей неукоснительно следовать, а затем проверить с помощью циферблатного индикатора. Менеджеры по техническому обслуживанию, использующие RP 618B, могут быть вполне уверены, что их колеса останутся на месте, они не будут тормозить экономию топлива, уплотнения не будут течь, а шины не будут подвергаться определенным типам неравномерного износа.

На самом деле для подшипников лучше, если они немного затянуты, но, поскольку практически невозможно измерить затяжку, также известную как предварительный натяг, производители остановились на «достаточно хорошем» решении и разработали процедуру регулировки, которая позволяет небольшая концовка. Хотя осевой люфт не является идеальным состоянием ступичного подшипника, его можно точно измерить и воспроизвести опытным техническим персоналом, который готов потратить около 10 минут на каждую ступицу колеса, чтобы максимально приблизить регулировку к идеальной.

Идеально, конечно, отсутствие осевого люфта или небольшой предварительный натяг. Производитель подшипников Timken говорит, что небольшой предварительный натяг может увеличить срок службы подшипников, уплотнений и шин, но только в том случае, если весь процесс находится под контролем. В этом контексте «под контролем» означает, что вы действительно знаете, что процесс настройки подшипника приведет к постоянному диапазону настройки подшипника.

Разница между осевым люфтом и предварительным натягом с точки зрения подшипника значительна. Потенциал сокращения срока службы подшипника при чрезмерном предварительном натяге намного выше, чем сокращение срока службы при чрезмерном зазоре, говорит Дивджот Сингх, инженер по применению в NTN Bearing Corporation of America.

«Чрезмерная предварительная нагрузка вызовет чрезмерное трение, и подшипник будет перегреваться, что приведет к ухудшению смазки и, в конечном итоге, к отслаиванию (отслоению материала) на большом конце роликов/дорожек», — говорит он.

«С другой стороны, слишком слабая регулировка подшипника вызывает чрезмерное ослабление и вибрацию в системе. Это может привести к множеству проблем, таких как, помимо прочего, биение колеса и утечка уплотнений, а также к проблемам с ABS и тормозами. В конечном итоге слишком слабая настройка приведет к отслаиванию узких концов роликов/дорожек, что может привести к отказу и возможной потере колеса».

С эндплеем вы, по сути, измеряете разрыв. От 0,001 до бесконечности; это еще пробел. Зазор означает, что к подшипнику приложено «нулевое» усилие. Ширина зазора имеет значение, как объясняет Дивьот, потому что он допускает движение подшипника, что может привести к нежелательным результатам. При предварительном натяге две поверхности соприкасаются, и гайка оказывает усилие на подшипник. Проблема заключается в определении силы силы. Нет корреляции между величиной крутящего момента, используемой для крепления гайки, и величиной силы, приложенной к подшипнику. И сила, приложенная к подшипнику с помощью динамометрического ключа, скорее экспоненциальна, чем линейна.

Другими словами, как только зазор устранен и две поверхности соприкасаются, даже незначительное увеличение крутящего момента, приложенного к гайке, приведет к резкому увеличению силы, прилагаемой к подшипнику, что увеличит риск чрезмерного предварительного натяга.

Можно сказать, что RP 618B или любая другая процедура, которая приводит к осевому люфту от 0,001 до 0,005, является компромиссом, который ошибочен в сторону осторожности, чтобы предотвратить повреждение подшипника из-за чрезмерного предварительного натяга.

Разница между осевым люфтом и предварительным натягом с точки зрения подшипника значительна. Потенциал сокращения срока службы подшипника при чрезмерных предварительных нагрузках намного выше, чем сокращение срока службы при избыточном зазоре.

Источник: Timken

TMC RP 618B широко используется в грузоперевозках, но ручная регулировка ступичных подшипников — сложная процедура. Многие автопарки и большинство OEM-производителей в настоящее время используют предварительно отрегулированные ступицы и комплекты подшипников от таких компаний, как ConMet и Stemco. В этих конструкциях между подшипниками используется специально разработанная прокладка для обеспечения правильной настройки подшипников путем простого приложения определенного крутящего момента при установке внешней гайки. Подшипники сжимаются за счет затягивания гайки, но только настолько, насколько это позволяет проставка. При правильном крутящем моменте подшипники устанавливаются как можно ближе к нулевому осевому люфту или с очень небольшим предварительным натягом — оптимальные условия для срока службы подшипника.

Предварительно отрегулированные ступицы избавляют техника от необходимости измерять осевой люфт и, как правило, экономят много времени на установку, обеспечивая большую точность регулировки подшипников. Тем не менее, технические специалисты должны знать процедуры, связанные с различными системами, и использовать должным образом откалиброванные инструменты.

«Наши требования к крутящему моменту в 200 фунт-футов являются рекомендуемым минимальным значением крутящего момента. Если конечный пользователь предпочитает закручивать систему до 250 фунт-футов, это допустимо с учетом вариаций настройки крутящего момента динамометрического ключа», — объясняет Джим Розема, директор категории продуктов для колес в Stemco. «Но если техник непреднамеренно затянет систему Trifecta до более высокого значения, система будет работать так, как задумано».

В стандартных системах ступиц разные типы гаек шпинделя имеют разные процедуры затяжки. Для техников важно уметь идентифицировать различные шпиндельные гайки и знать правильную процедуру для каждого типа.

«Для техников важно быть хорошо осведомленным, чтобы не только идентифицировать различные типы шпиндельных гаек, но и быть обученным правильной процедуре для каждого типа», — предупреждает Тони Райан, менеджер по техническому обслуживанию и обучению в SAF-Holland. «Распространенной ошибкой техников является использование нескольких удлинителей динамометрических ключей при затягивании гайки шпинделя оси. Удлинители могут поставить под угрозу точность показаний динамометрического ключа».

Другой альтернативой RP 618B и предварительно отрегулированным ступицам является небольшая предварительная нагрузка на подшипник с помощью запатентованного инструмента Dr. Preload. Он разработан Temper Axle и распространяется Meritor. Он упрощает установку, сокращает время установки всего до нескольких минут и устанавливает измеряемую величину предварительной нагрузки на подшипники.

«Рекомендуемая SAE процедура J2535 обеспечивает целевые и максимальные настройки предварительного натяга для осей тракторов и прицепов класса 8 в качестве руководства для любого поставщика, который будет разрабатывать системы для настройки ступичных подшипников на предварительный натяг», — говорит Рэй Пиасик, директор по маркетингу и продажи в Temper Axle, создателе системы Dr. Preload. «Наша система была разработана для достижения этих целей при установке подшипников с небольшим предварительным натягом».

В Руководстве по анализу состояния радиальных шин TMC перечислено не менее 14 условий износа шин, которые можно проследить до регулировки подшипника, что помогает проиллюстрировать важность правильного выполнения этого процесса.

Правильная регулировка ступичного подшипника

Ослабленные ступичные подшипники означают, что неправильная регулировка ступичного подшипника может привести к неблагоприятным последствиям, таким как; отрицательный развал, неравномерный износ шин, клиновидный износ тормозных колодок, преждевременный выход из строя уплотнения ступицы и постоянные неисправности ABS.

Несмотря на то, что эти симптомы могут проявиться через некоторое время, вы все равно можете столкнуться с проблемой, если ступичные подшипники не отрегулированы. Обратите внимание, что приведенные ниже инструкции носят общий характер. Фактические проверки колес должны выполняться в соответствии с руководством по обслуживанию производителя оборудования.

Советы по осмотру 

Важно знать, что покачивания колеса с помощью рычага или металлического стержня может быть хорошим способом проверки относительного перемещения, но это не является хорошим индикатором осевого люфта. При приложении силы к монтировке под колесом мы комбинируем осевой люфт и износ шпинделя, которые затем умножаются на диаметр колеса. Эти факторы будут влиять на величину движения, видимого на конце колеса. По этой причине настоятельно рекомендуется снять колеса и колпак, а затем использовать циферблатный индикатор.

При снятых колесах и перед проведением измерений прокрутите ступицу и прислушайтесь к необычным шумам подшипников, чтобы определить, требуется ли дальнейшая проверка. Это также хорошая возможность проверить уплотнение ступицы на наличие утечек. Крупные утечки или брызги следует устранять немедленно, в то время как незначительное просачивание можно устранить и контролировать. После осмотра всегда удаляйте лишнюю грязь и пыль с области уплотнения на ступице и шпинделе, чтобы убедиться, что отложения не вызывают чрезмерного износа уплотнения.

 

 

Подготовка к измерениям

Перед снятием колпака ступицы важно очистить окружающее пространство, чтобы предотвратить загрязнение смазкой. Сняв колпак, тщательно очистите поверхность ступицы от материала прокладки, стараясь не загрязнить смазку. Проверните ступицу на пять полных оборотов, чтобы обеспечить полную посадку подшипников. Прикрепите магнитное основание циферблатного индикатора к шпинделю, затем убедитесь, что поршень находится по центру между отверстиями для болтов и имеет свободный ход не менее 0,1524 мм (0,006 дюйма) в каждом направлении. В этот момент обнулите циферблатный индикатор.

 

Измерения осевого люфта

Удерживая ступицу в положениях «3 часа» и «9 часов», надавите и слегка поверните ступицу в обоих направлениях, удерживая плунжер между отверстиями для болтов, пока показания циферблатного индикатора не станут устойчивыми. Запишите чтение. Удерживая ступицу в том же положении, вытащите ее, как описано выше. Запишите чтение. Рассчитайте разницу между обоими записанными показаниями, чтобы определить осевой люфт, и запишите значение. Промышленный стандарт составляет 0,127 мм (0,005 дюйма).

 

 

Регулировка осевого зазора

Если осевой зазор соответствует спецификации, никаких действий не требуется.