Table Of Content

ДВИГАТЕЛь | ПОДВЕСКА | СЕРВИС КОМПЕТЕНТНОСТь В зАПЧАСТЯХ ДЛЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКАЯ БРОШЮРА ПО ШАРНИРАМ РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ U R A- M 1/ 1 0 2 3. Egon von RuvillE gmbH 0/ 1. Billbrookdeich 112 • 22113 Hamburg • Германия 54/ 4 R тел. +49 (0)40 73344 - 0 • факс +49 (0)40 73344 - 199 87 0 [email protected] • www.ruville.de 75/ Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 2 | 3 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ШАРНИРОВ РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ Современные переднеприводные и большинство задне- ОГЛАВЛЕНИЕ приводных автомобилей оснащены двумя полуосями, каждая из которых состоит из приводного вала с двумя ШРУСами (шарнирами равных угловых скоростей) на 1. Принцип действия шарниров равных 4.1 Повреждения жёстких карданных концах. Полуоси обеспечивают безвибрационный и ста- угловых скоростей 3 шарниров 8 бильный привод колёс. Чем короче расстояние между 4.2 Повреждения универсальных точкой привода (силовой агрегат) и точкой приложения 2. Типы шарниров равных угловых карданных шарниров 8 (колесо), тем меньше потери энергии. скоростей и их конструкция 4 4.2.1 Повреждения шариковых 2.1 Жёсткие карданные шарниры 4 универсальных карданных Основная задача шарниров равных угловых скоростей шарниров 10 2.2 Универсальные карданные шарниры 4 состоит в передаче крутящего момента от коробки 4.2.2 Повреждения трипоидных 2.2.1 Шариковые универсальные Звёздочка-трипод передач на колесо – с малыми потерями на трение и круговых универсальных карданные шарниры 4 с дополнительной компенсацией хода подвески, а в карданных шарниров 10 2.2.2 Трипоидные универсальные переднеприводных автомобилях – ещё и поворотных 4.2.3 Повреждения универсальных карданные шарниры 5 движений. Степень свободы, необходимая для хода под- карданных шарниров с 2.2.3 Трипоидные круговые двойным смещением 11 вески и поворота управляемых колёс, обеспечивается за универсальные карданные счёт углов изгиба и осевого смещения шарниров. С этой 4.3 Повреждения пыльников 11 шарниры 6 целью для каждой полуоси необходимы один универ- 2.2.4 Универсальные карданные сальный и один жёсткий карданные шарниры. 5. Смазочные материалы 12 шарниры с двойным смещением 6 5.1 Дисульфид молибдена в качестве смазочного средства для шарниров равных угловых скоростей 12 3. Срок службы шарниров равных угловых скоростей в зависимости от 5.2 Почему дисульфид молибдена окружающих условий 7 называют смазкой? 13 Комплект шарнира колеса 4. Возможные причины повреждений 6. Рекомендации 14 полуосей и шарниров равных угловых скоростей 8 7. Диагностика ошибок 15 Шарнир колеса Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 4 | 5 2. ТИПЫ ШАРНИРОВ РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ И ИХ КОНСТРУКЦИЯ 2.1 Жёсткие карданные шарниры 2.2.1 Шариковые универсальные карданные шарниры 2.2.2 Трипоидные универсальные карданные шарниры Компоненты: Уже само название указывает на тип конструкции: за Называются также шарнирами типа VL. Название Устанавливаются со стороны коробки передач и гасят c a 1 счёт того, что центр вращения вала жёстко зафикси- объясняется V-образной формой дорожек качения на вибрации двигателя почти на 65 %. Поэтому в основ- рован и не меняется, улучшается передача крутящего внутренней стороне шарнира. ном они устанавливаются в автомобилях с дизельны- момента. Жёсткие карданные шарниры не допускают Дорожки качения шариков – прямые. ми двигателями, часто в сочетании с автоматической осевые перемещения. Как правило, они устанавливают- Возможны углы изгиба до 22°. коробкой передач. ся на концах полуосей переднеприводных автомобилей Осевое перемещение составляет около 48 мм. Дополнительно они обеспечивают непрерывную пере- 2 со стороны колеса. В зависимости от типа автомобиля Обеспечивается хорошая передача крутящего момен- дачу усилий на колёса. Трение между компонентами возможен угол изгиба до 53°. та, в том числе и при высоких скоростях. в трипоидных универсальных карданных шарнирах В автомобилях с приводом на передние колёса эти более низкое. Кроме того, они позволяют изменять Компоненты: ШРУСы устанавливаются только со стороны КПП. В длину полуоси. 4 3 автомобилях с задним приводом шариковые универ- Возможны углы изгиба до 18°. b 3 сальные карданные шарниры можно устанавливать на Осевое перемещение составляет около 55 мм. 2 обоих концах полуоси. На звёздочке-триподе находятся три шипа, которые 1. Звёздочка-трипод через игольчатые подшипники соединены с внешними а) Поверхность качения Компоненты: ходовыми роликами. Дорожки качения внешних роли- б) Игольчатые ролики ков линейно перемещаются по каждой из внутренних в) Фиксатор 1 1 дорожек качения корпуса или «колпака». 2. Колпак 5 3 4 Игольчатые подшипники внешних роликов звёздочки- 3. Прямая дорожка качения трипода выполняют несколько задач. Кроме компен- 4. Пыльник 1. Корпус сации длины полуоси (с малыми потерями на трение), 2. Сепаратор они также должны передавать тяговые усилия от ко- 3. Шарики робки передач на полуось. 4. Обойма 2 5. Пыльник 4 5 1. Внешняя дорожка качения 2. Сепаратор 3. Шарики 2.2 Универсальные карданные шарниры 4. Обойма 5. Пыльник Благодаря этим шарнирам становится возможным не только угловое перемещение, но и осевое. Универсальные карданные шарниры подразделяют на следующие типы: Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 6 | 7 3. СРОК СЛУЖБЫ ШАРНИРОВ РАВ- НЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ В зАВИСИМОСТИ ОТ ОКРУЖАЮЩИХ УСЛОВИЙ 2.2.3 Трипоидные круговые универсальные кардан- 2.2.4 У ниверсальный карданный шарнир с двойным Срок службы ШРУСов зависит в первую очередь от ные шарниры смещением условий эксплуатации автомобиля. При повреждении шарнира последствия могут оказаться очень серьёз- Отлично подходят для использования со стороны ко- Устанавливаются со стороны коробки передач в ными, в лучшем случае это будет лишь потеря тягового робки передач в малотоннажных автофургонах и переднеприводных автомобилях, в которых монтаж- усилия. В худшем случае блокируется колесо или отде- спортивных автомобилях. На шипах звёздочки-трипода ное пространство ограничено. Конструкция стержне- ляется полуось. При этом нередко повреждаются сосед- установлены три независимых ролика, которые, как и вая, представляет собой комбинацию из шарикового ние узлы – коробка передач, картер и т.д. в обычных трипоидных универсальных карданных и трипоидного универсальных карданных шарниров. шарнирах, движутся по желобчатым дорожкам каче- Дорожки качения в универсальных карданных шарни- О возникновении проблем со ШРУСами свидетельствует ния. Шипы звёздочки-трипода выполнены по кругу, рах с двойным смещением – прямые. появление вибраций и шумов во время движения авто- так что ролики могут двигаться по звёздочке-триподу Возможны углы изгиба до 22°. мобиля. При малейших признаках таких неполадок реко- как качающийся подшипник. Благодаря этому обеспе- Осевое перемещение составляет около 55 мм. мендуется отдать автомобиль в автомастерскую для чивается равномерный привод и гашение до 70 % уда- m. проверки специалистами. ров и вибраций при передаче крутящего момента. Компоненты: Трипоидные круговые универсальные карданные шар- 80 % всех проблем со ШРУСами возникают из-за изме- 1 3 ниры пригодны для передачи высоких крутящих мо- нения рабочей дистанции полуоси, 8 % – из-за непра- ментов. вильного или неаккуратного монтажа. Ещё 8 % – из-за Возможны углы изгиба до 18°. повреждения пыльников, что ведёт к потере консистент- Осевое перемещение составляет около 40 мм. ной смазки и к загрязнению шарнира. И лишь 4 % всех случаев выхода шарниров из строя обусловлены уда- Если в ходе аварийного или агрегатного ремонта требу- Компоненты: рами и обычным износом компонентов. ется демонтировать двигатель и/или коробку передач, то 5 при последующем монтаже необходимо следить за пра- 3 1 4 2 При повреждениях полуосей причину зачастую не уда- вильностью центровки агрегатного узла. Точки крепле- ётся устранить при первом посещении автомастерской. ния балок обладают соответствующими допусками для 1. Прямая дорожка качения Неустранённые неполадки продолжают создавать про- выполнения правильной отладки. 2. Сепаратор блемы, что вызывает недовольство у клиента. 3. Шарики При работах с рулевой трапецией чрезвычайно важна 4. Обойма Важной предпосылкой для высокой износостойкости и абсолютно точная регулировка обратного схождения в 5. Пыльник продолжительного срока службы шарниров и полуосей повороте и максимального поворота управляемых колёс. является правильная отладка агрегатного узла, состоя- Если максимальный угол поворота выходит за пределы щего из двигателя, коробки передач и подвески колёс. В угла изгиба шарнира, возникает риск повреждения шар- 4 2 обычных условиях ШРУСы отличаются высоким сроком нира. Если в конструкции осей используются концевые 1. Прямая дорожка качения службы, однако он обеспечивается только при условии упоры угла поворота рулевого колеса, то эти концевые 2. Ролики регулярного контроля герметичности пыльников и упоры необходимо проверить на предмет износа и 3. Звёздочка-трипод надёжности крепления хомутов. повреждений. 4. Пыльник Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 8 | 9 4. В ОзМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖ- ДЕНИЙ ПОЛУОСЕЙ И ШАРНИРОВ РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ Рабочая дистанция полуоси задана конструкцией. Изме- 4.1 Повреждения жёстких карданных шарниров нение этой дистанции под влиянием внешних условий может привести к значительным повреждениям. Рабо- При перегрузке полуоси первым страдает, как правило, чая дистанция меняется в первую очередь под влия- шарнир, расположенный со стороны коробки передач. нием следующих факторов: Сильная вибрация и удары передаются также и на 1. Подушка двигателя и/или опорный кронштейн КПП. внешний шарнир. В результате на внутренних компонен- 2. Центровка двигателя и коробки передач. тах шарнира могут возникнуть трещины. 3. Неполадки в системе подвески колёс (повреждение ступиц, поворотных кулаков, шарниров, амортизато- Чаще всего шарниры выходят из строя из-за неисправ- ров и т.д.) ных или порванных пыльников. В большей степени этому подвержены внешние шарниры, т.к. из-за боль- шего угла изгиба нагрузка на пыльник выше. Нагрузка при повседневной эксплуатации (изменение угла и длины) Подушка двигателя Опора коробки Шасси или поворотный передач кулак изношены Нагрузки из-за изменения рабочей дистанции (при износе опор двигателя и КПП, неудовлетворительной центровки двигателя и коробки передач) Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 10 | 11 4.2 Повреждения универсальных карданных шарни- 4.2.2 Повреждения трипоидных круговых универ- 4.2.3 П овреждения универсальных карданных 4.3 Повреждения пыльников ров сальных карданных шарниров шарниров с двойным смещением Дефекты пыльников, прежде всего на управляемых Универсальные карданные шарниры также страдают от В трипоидных круговых универсальных карданных шар- Незнание и/или небрежность при демонтаже и монтаже мостах, являются наиболее частой причиной поврежде- неполадок в общей системе агрегатов и балок мостов. нирах, которые, как правило, устанавливают со стороны этих компонентов зачастую приводит к повреждениям, ний шарниров. Нередко это объясняется неправильным КПП, при изменении длины полуоси за счёт колебаний которых вполне можно было бы избежать. А это в свою монтажом хомутов. Если хомуты крепятся с неправиль- 4.2.1 Повреждения шариковых универсальных кар- подвески и поворота управляемых колёс звёздочка- очередь ведёт к преждевременному износу и выходу из ным моментом затяжки или же если вместо хомутов данных шарниров трипод совершает в корпусе по внутренней дорожке строя. вообще используются пластиковые ленты, то давления качения возвратно-поступательные движения. При непо- прижима оказывается недостаточным и пыльник Увеличение дистанции в шариковых универсальных кар- ладках в общей системе агрегатов и балок мостов воз- Возможные причины повреждения сепаратора: соскальзывает с шарнира. данных шарнирах приводит к тому, что внутренняя никает опасность увеличения или уменьшения рабочей Естественный износ при работе компонента (чрезвы- обойма слишком сильно выходит из шарнира и работа дистанции. чайно редко) Кроме того, шарнир может преждевременно выйти из по передаче приводного усилия выполняется только на Удары и толчки, возникающие из-за неровностей строя и при неудовлетворительно выполненном во одном конце шарнира. На концах дорожек качения воз- При слишком большом увеличении дистанции дорожного полотна время монтажа удалении воздуха из шарнира, а также никает чрезмерное напряжение, и внутренние компо- звёздочка-трипод выскальзывает из гнезда и тяговое Удары при демонтаже и монтаже шарнира при повреждении материала вследствие применения ненты шарнира (сепаратор, обойма и шарики) сильнее усилие пропадает. В худшем случае разрушаются приле- Недостаточная или чрезмерная смазка неподходящих смазок. изнашиваются или же могут быть повреждены. гающие компоненты. При сокращении дистанции Чрезмерные напряжения из-за увеличения или При уменьшении дистанции обойма шарнира прижима- звёздочка-трипод ударяется о дно корпуса и повреждает уменьшения дистанции Чтобы срок службы оставался достаточно высоким, ется к фланцам КПП. При этом сам шарнир и внутрен- внутренние компоненты коробки передач. пыльники должны быть надёжно и плотно закрыты, не ние компоненты коробки передач тоже подвергаются теряя при этом необходимую гибкость. Только так они чрезмерным нагрузкам и в худшем случае могут быть могут в полной мере выполнять свои задачи. повреждены. Признаки подобных повреждений – появление сильных шумов, а затем и разрушение шарнира, после чего пере- Причины повреждений: дача усилия прерывается. Естественный износ матери- ала или же старение (пори- стость, трещины) Избыточная смазка Недостаточное обезвоздуши- вание при монтаже (уменьше- ние угла изгиба) Неподходящие или плохо закреплённые хомуты Неисправный шариковый универсальный карданный шарнир Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 12 | 13 5. СМАзОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Из трещины или неплотного места пыльника выступает 5.1 Дисульфид молибдена в качестве смазочного 5.2 Почему дисульфид молибдена называют смаз- смазочный материал, а в шарнир при этом попадает материала для шарниров равных угловых кой? грязь. Недостаточная или чрезмерная смазка, а тем скоростей более неподходящий смазочный материал ведут к пре- Из-за высоких нагрузок в шарнирах равных угловых ждевременному износу внутренних компонентов. В некоторых случаях консистентная смазка не пригодна скоростей смазка шарнира должна быть стойкой. Тон- для использования в качестве смазочного материала, в кая масляная плёнка не рассчитана на такие нагрузки и частности, для смазки шарниров равных угловых скоро- была бы вытеснена. Твёрдые присадки, такие как дис- стей. Вопреки широко распространённому заблужде- ульфид молибдена, за счёт своей структуры более нию, в этих шарнирах используется не консистентная стабильны и не вытесняются. В сочетании с маслом они смазка, а масло. образуют идеальный смазочный материал. Между поверхностями образуются «смазочные Одной из причин использования масла является силь- прокладки», что значительно улучшает смазывающие ный нагрев, возникающий из-за высокого уровня темпе- свойства. ратуры окружающей среды, больших чисел оборотов, сильных нагрузок и из-за постоянного трения внутрен- Дисульфид молибдена является «поляризированным» них компонентов. В шарнирах равных угловых скоростей смазочным материалом. Это значит, что его поляризо- действуют все эти факторы. Поэтому смазка должна ванные молекулы разворачиваются вертикально к быть постоянной и выполняться надлежащим образом. металлической поверхности, образуя стойкую смазоч- Поверхность вращающихся компонентов и дорожек ную плёнку. качения не такая гладкая, как может показаться на пер- вый взгляд. Под микроскопом видно, что она скорее неравномерная. Металлическая поверхность Для предотвращения прямого соприкосновения обеих поверхностей используют смазочные материалы, кото- рые образуют тонкую смазочную плёнку. Для этих целей – ввиду его свойств – особенно хорошо подходит масло. Металлическая поверхность Смазочная плёнка между парой трения. Техническая брошюра по шарнирам равных угловых скоростей 14 | 15 6. О БЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО 7. ДИАГНОСТИКА ОШИБОК РЕМОНТУ ПОРЯДОК ДИАГНОСТИКИ ШУМ ПРИ ВЫСОКОЙ УДАРЫ ВИБРАЦИИ И СКОРОСТИ УВОД В СТОРОНУ Признаки Постоянный шум из района Постоянные циклические Вибрации при трогании с колёс при 80 км/ч удары при движении автомо- места и торможении биля Удары в рулевом механизме Увод в сторону кузова и/или при повороте в одном или рулевого управления обоих направлениях Возможные причины Неподходящий или загряз- Внутренние повреждения Внутренние повреждения Столкновения при ДТП или сильные удары из-за неров- Для предотвращения повреждений пыльников и ШРУ- нённый смазочный материал внешнего шарнира внутреннего шарнира ностей дорожного полотна выходят за рамки обычного, Сов и для обеспечения герметичности при монтаже или же недостаточная смазка обусловленного старением износа. Если в результате необходимо соблюдать следующие моменты: Внутренние повреждения Внутренние повреждения Тяга или вал полуоси повреж- шарнира внутреннего шарнира дены или же несбалансиро- приходится менять полуоси, то все прилегающие компо- 1. Устанавливайте только новые и подходящие хомуты. ваны ненты следует внимательно проверить в рамках всеобъ- 2. Не используйте повторно старые хомуты. Пыльник негерметичен Пыльник негерметичен Шина деформирована или емлющей, надёжной диагностики, что, возможно, 3. Н е используйте вместо хомутов пластиковые ленты и повреждена или же дисба- позволит предотвратить последующие ремонтные перекрученную проволоку. ланс колеса работы. 4. И спользуйте только те смазочные материалы, кото- Повреждения подшипника Неправильный момент затяж- При выравнивании колёс не рые прилагаются к нашим продуктам. ступицы колеса ки гайки хвостовика моста выдержаны допуски Необходимо проконтролировать следующие 5. Для чистки внутри шарнира рекомендуется следующее: Шины в плохом состоянии Повреждения подушек дви- Подушки двигателя в плохом моменты: а) Снять ШРУС с полуоси. гателя, подвески колёс и/или состоянии или сломаны шасси 1. Состояние и крепление всех агрегатных опор б) Удалить смазочный материал, насколько это воз- 2. Поворотные кулаки с монтажными узлами (шарниры, можно. Противовес или резиновые Кузов и/или шасси повреж- прокладки полуоси плохо за- дены поперечные рулевые тяги и т.д.) в) Очистить собранный шарнир. креплены или повреждены 3. Шасси, подрамник, мосты (включая все болты кре- г) Для очистки и удаления грязи используйте ацетоно- Проверки перед демонта- Проверить правильность по- Проверить правильность по- Проверить правильность по- пления) содержащие растворители. жем садки и надёжность крепле- садки и надёжность крепле- садки и надёжность крепле- 4. Ступичные подшипники и ступицы колёс д) Высушить сжатым воздухом. ния хомутов ния хомутов ния хомутов 5. Верхнее и нижнее крепление амортизаторов 6. П режде чем начинать новый монтаж, заполните вну- Проверить пыльник на пред- Проверить пыльник на пред- Проверить, не погнуты и не 6. Контроль углов установки колёс с помощью специаль- треннюю полость шарнира дисульфидом молибдена; мет пористости и наличия мет пористости и наличия помяты ли полуоси трещин трещин ного прибора оставшийся смазочный материал вдавите перед уста- новкой хомута в уже смонтированный пыльник. Перепроверить наличие Контроль подушек двигателя Контроль состояния и износа шумов, поворачивая колёса и шасси шин Соблюдайте специальные инструкции по ремонту 7. У далите лишний воздух из пыльника, вставив отвёртку автомобиля, установленного автомобиля, разработанные компанией- между пыльником и полуосью. на козлах производителем. 8. У становите и закрепите хомуты на предназначенных Проверки и работы после Контроль повреждений и на- Контроль неравномерности Контроль состояния внутрен- для них местах. демонтажа личия грязи внутри шарниров износа внутренних компонен- них компонентов шарнира, тов шарнира установленного со стороны колеса Контроль шума, создаваемо- Контроль зубчатого зацепле- Контроль соосности всех го ступичными подшипниками ния на полуоси для установки компонентов, балансировка шарнира колёс Очистка и контроль кониче- Контроль противовесов по- Проверить, не погнуты и не ских роликоподшипников, луоси, при необходимости – помяты ли полуоси, при не- при первых признаках износа заменить и/или закрепить обходимости поменять всю 7 8 – заменить полуось Проверить, не погнуты и не помяты ли полуоси, при не- обходимости поменять всю полуось ДВИГАТЕЛь | ПОДВЕСКА | СЕРВИС КОМПЕТЕНТНОСТь В зАПЧАСТЯХ ДЛЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКАЯ БРОШЮРА ПО ШАРНИРАМ РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ U R A- M 1/ 1 0 2 3. Egon von RuvillE gmbH 0/ 1. Billbrookdeich 112 • 22113 Hamburg • Германия 54/ 4 R тел. +49 (0)40 73344 - 0 • факс +49 (0)40 73344 - 199 87 0 [email protected] • www.ruville.de 75/