Полуось автомобиля (приводной вал, привод) — специальный вал, посредством которого реализована передача крутящего момента от ДВС на ведущие колеса. Полуось (вал ведущего моста) позволяет создать подвижный контакт и эффективно передает усилие, при этом сохраняется возможность поворачивать колеса. Также полуось снижает вибрации, принимает на себя различные нагрузки (сила тяжести, тяговое, тормозное усилие, изгибающие моменты и т.д.).
Конструктивно к полуоси крепятся два шарнира (ШРУС), которые позволяют равномерно передавать крутящий момент независимо от того, в каком положении находятся колеса и детали подвески. В результате снижены вибрации на руле, автомобиль движется плавно, а также минимизированы потери мощности от двигателя на колесах.
Полуось
Полуось автомобиля (приводной вал, привод) — специальный вал, посредством которого реализована передача крутящего момента от ДВС на ведущие колеса. Полуось (вал ведущего моста) позволяет создать подвижный контакт и эффективно передает усилие, при этом сохраняется возможность поворачивать колеса. Также полуось снижает вибрации, принимает на себя различные нагрузки (сила тяжести, тяговое, тормозное усилие, изгибающие моменты и т.д.).
Конструктивно к полуоси крепятся два шарнира (ШРУС), которые позволяют равномерно передавать крутящий момент независимо от того, в каком положении находятся колеса и детали подвески. В результате снижены вибрации на руле, автомобиль движется плавно, а также минимизированы потери мощности от двигателя на колесах.
Как устроен дифференциал
Принципиальная схема дифференциала
Узел работает как планетарный редуктор. Принципиальное устройство дифференциала: шестерни полуосей (5) и сателлитов (4) размещены в чашке (3). Чашка (корпус) жестко соединена с ведомой шестерней (2), которая принимает крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи (1). Корпус передает вращение посредством сателлитов полуосям, вращающим ведущие колеса. Разные угловые скорости обеспечиваются благодаря работе сателлитов. Величина крутящего момента остается неизменной.
Устройство полуоси автомобиля
Общая конструкция включает в себя 3 основных элемента:
Фактически, полуось является валом той или иной длины (в зависимости от особенностей ТС). К валу прикреплены (наварены) переходники для установки ШРУСов.
В целях предотвращения прокручивания соединения выполняются шлицевыми. На конце переходника вал зафиксирован при помощи стопорного кольца, что предотвращает случайный выход вала из ШРУСа.
Внутренний ШРУС отвечает за перемещение колеса при вертикальном движении подвески, тогда как наружный за повороты колеса.
Если говорить о видах полуосей автомобиля, полуоси по типам и видам делятся на:
Разгруженная полуось ставится на грузовики, автобусы и т.д. В этом случае полуось стоит внутри моста, при этом на мостовую балку двумя подшипниками опирается ступица колеса.
Такая конструкция означает, что изгибающий момент приходится на подшипники, а задачей полуоси остается только передача крутящего момента. Получается, дополнительных нагрузок такая полуось не испытывает по сравнению с полузагруженной.
Распространенные неисправности полуосей и причины поломок
Важно понимать, что на полуоси (особенно в случае с легковыми авто) приходятся достаточно большие нагрузки. При этом такие нагрузки в значительной степени возрастают в том случае, если машина эксплуатируется в условиях бездорожья, водитель при езде часто проходит крутые повороты на большой скорости, практикует резкие старты с вывернутыми колесами и т.д.
С учетом вышесказанного рекомендуется постоянно следить за состоянием пыльников ШРУСов, поверять места соединений на люфты и т.д., так как шлицевые соединения за время длительной эксплуатации могут прийти в негодность.
Если же осуществляется ремонт и замена изношенных элементов, необходимо приобретать детали и запасные части надлежащего качества. Дело в том, что использование неоригинальных дешевых заменителей может привести не только к быстрому выходу из строя подобной запчасти, но и стать причиной ДТП.
Правильное переключение передач на автомобиле с механической коробкой: когда включать ту или иную передачу на МКПП, работа с педалью сцепления, ошибки.
Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.
Передачи включаются туго или не включаются скорости на механической коробке передач: основные причины неисправности и возможные неполадки.
Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия
Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.
Что такое КПП в автомобиле: назначение коробки передач, виды коробок передач, принцип работы, отличительные особенности трансмиссий.
Источник
Назначение
Собственно, почему «полуось»? Осью автомобиля, передней или задней, называют условную линию, соединяющую пару колес. Ведомые колеса могут соединяться жесткой сцепкой (зависимая подвеска), отличающейся высокой надежностью. А вот на ведущие колеса такую конструкцию не поставишь. Поэтому используются два отрезка, каждый из которых проходит от дифференциала к колесу и движется независимо от другого. Полуось – самое распространенное и самое точное название. По сути, полуось является одним из элементов трансмиссии.
Функция приводного вала (полуоси) – передача крутящего момента от главной передачи и дифференциала на ведущее колесо с сохранением скорости и плавности его вращения при поворотах и наездах на неровности. Для этой цели на полуоси устанавливаются шарниры, передающие момент вращения под разными углами. Сам вал и два ШРУСа (шарниры равных угловых скоростей) на нём – это полный комплект полуоси.
Методы самостоятельной диагностики
На ровной поверхности автомобиль ставится на стояночный тормоз, задние колеса блокируются противооткатными упорами или подсобными предметами.
С помощью домкрата и двух подпорок передок машины вывешивается таким образом, чтобы ведущие колеса не касались земли.
Запускается двигатель, включается первая передача (для АКПП – режим D). Если при медленном вращении передних колес будет периодически слышен резкий металлический треск или хруст, то внутренние ШРУСы неисправны. Именно таким способом определяют состояние внутренних шарниров на станциях технического обслуживания, поднимая автомобиль на подъемнике.
Дополнительно стоит осмотреть пыльники на предмет повреждений и подтекания смазки, а также проверить люфт конструкции. Для этого следует пошатать привод в разные стороны, не допуская проворачивания полуоси.
Предупреждение! Неисправный внутренний ШРУС может развалиться или выскочить из КПП на высокой скорости и привести к серьезной аварии. Необходимо своевременно проводить диагностику и устранять выявленные дефекты приводов.
Конструкция, виды
Приводной вал состоит из оси, внутреннего и наружного ШРУСов. Внутренний, выдерживающий большие нагрузки, но передающий малый угол поворота, устанавливается со стороны дифференциала, а наружный – со стороны колесной ступицы, где требуется большая свобода движений. Таким образом полуось участвует в передаче вращения независимо от угла поворота или колебания колеса.
Конструкция полуоси позволяет снять (заменить) ШРУС, то есть использовать сам центральный вал несколько раз. Поскольку осевой вал – деталь прочная и редко выходящая из строя, чаще требуется замена именно шарниров. Для их крепления на концах вала делаются шлицевые выемки и канавка под стопорное кольцо.
На полуось во время движения автомобиля действуют разнонаправленные нагрузки:
Чем больше вес автомобиля, тем сильней эти нагрузки. В результате сконструировано три основных типа полуосей: полуразгруженные, разгруженные на ¾ и полностью разгруженные. Разница между ними – в способе крепления полуоси к ступице колеса.
Виды полуосей: А. Полуразгруженная. Б. Разгруженная на 3/4. В. Полностью разгруженная.
Полуразгруженные – самые простые по своей конструкции, но при этом подверженные всем изгибающим усилиям. Устанавливаются в основном на легковые автомобили, где не требуется какая-то особая грузоподъемность или проходимость. При этом на валу полуоси закреплена ступица колеса (через шлицевое или фланцевое соединение), а сам вал опирается на подшипник.
Полностью разгруженные – полуоси, которые благодаря особому способу крепления освобождены от поперечных и продольных нагрузок и передают только момент вращения. В этом случае полуось закреплена на ступице, а уже ступица опирается на два подшипника, широко разнесенных друг от друга. Устанавливаются на тяжелые грузовики и другую коммерческую технику.
Как правило, левая и правая полуоси не идентичны: они различаются по длине, и чаще всего правая длинней, чем левая наоборот. Причина – несимметричное расположение дифференциала на оси (межколесного на передне- или заднеприводных автомобилях и межосевого на полноприводных).
Способ крепления к ступице и дифференциалу зависит от конструкции: это либо шлицевое соединение, либо фланцевое.
Поскольку полуось – элемент сборной, говорить о материале изготовления довольно сложно: для ШРУСов используется один металл, для вала – другой. Как правило, валы делаются из среднеуглеродистой стали с добавлением хрома, никеля и молибдена.
Ось приводного вала может иметь сплошную, моноблочную или сборную конструкцию с шариковой втулкой.
Сплошной – вал из цельного металла, чаще всего применяемый на передней оси. Самая простая и надежная конструкция.
Моноблочный – это также цельный вал, но полый внутри. Применяется там, где нужно максимально облегчить подвеску.
Вал с шариковой втулкой используется преимущественно для внедорожников: такая конструкция позволяет создать дополнительную степень свободы для поворотов и маневров на сложных участках. Шариковая втулка обеспечивает дополнительное осевое сжатие и растяжение вала, а также максимальный комфорт и бесшумную работу.
Полуось с шариковой втулкой
Что такое трансмиссия и как она работает
В автомобиле механизм трансмиссии выполняет передачу крутящего мoмента с двигателя на ведущие кoлеса, при этом направление, соотношение между ведущими колесами и величина крутящего момента могут изменяться.
Что такое трансмиссия и как она работает — Трансмиссия бывает механическим, электрическим, гидравлическим, комбинированным вариантом.
На легковом автомобиле применяют механическую, на грузовике и автобусе механическую и гидромеханическую трансмиссию, на большегрузном автомобиле часто применяют электромеханическую трансмиссию.
Что такое трансмиссия и как она работает :
Что такое трансмиссия и как она работает
К узлам и агрегатам трансмиссии относят коробку передач, сцепление, главную передачу, приводные валы, дифференциал. Сцепление осуществляет передачу крутящего мoмента с двигателя на коробку передач, кратковременно отсоединяет мотор от коробки передач, а также плавно их соединяет.
Сцепление защищает детали трансмиссии и двигателя от перегрузок и повреждений во время быстрого включения передач и резкого торможения. Механизм сцепления приводится в действие через тросовую тягу при нажатии на педаль сцепления.
В механизме сцепления основными деталями являются ведущий диск на пружинах, жестко прикрепленный на маховике коленвала двигателя, и ведомый диск, который закреплен к ведущему колесу коробки передач.
Работа сцепления. Когда педаль сцепления не выжата, нажимной диск (называется крышкой сцепления) через мембранную пружину прижимает к маховику ведомый диск, таким образом усилие от мотора передается на коробку передач.
Когда педаль сцепления выжата, педаль через приводной трос воздействует на подшипник отключения сцепления. Этот подшипник в коробке передач передвигается по валу и нажимает на рычаги отключения сцепления.
Рычагами ведущий диск отводится назад, сжимаются пружины, ведомый диск прекращает прижиматься к маховику, и в результате этого крутящий момент с мотора не передается на ведущий вал коробки.
Сцепление включается плавно благодаря проскальзыванию дисков до момента, в котором они еще не прижались друг к другу полностью. Однодисковый фрикционный механизм сцепления от сцепления с 2-мя ведомыми дисками отличается наличием нажимного среднего диска, который размещен между 2-мя ведомыми дисками.
Большинство грузовых автомобилей, сделанных в России, используют механический привод отключения сцепления, состоящий из возвратной пружины, педали, валика с рычагом, рычага вилки отключения сцепления, тяги, оттяжной пружины, вилки, муфты и упорного шарикового подшипника. Сцепление выключают нажатием на педаль.
Так приходят во взаимодействие все приводные детали, в результате чего у муфты подшипник нажимает на рычаги выключения (на их внутренние концы), диск нажимной отводится, а диск ведомый высвобождается от усилия сжимающих пружин.
При отпускании педали сцепление включается, при этом муфта и упорный подшипник занимают исходное положение, высвобождая рычаги выключения, под действием пружин ведущий диск прижимает к маховику ведомый диск.
Коробка передач, меняя крутящий момент (он передается от коленвала мотора к ведущим колесам), изменяет силу тяги у ведущих колес при движении на подъем, трогании с места, разгоне и движении машины задним ходом. Все это происходит через зацепления шестерен с разным числом зубьев.
Также коробка передач, переключаясь в нейтральное положение, разобщает двигатель и сцепление от остальных механизмов трансмиссии, например, во время долгой стоянки или во время движения на холостом ходе. Коробки передач в зависимости от модели машины бывают четырех- и пятиступенчатыми.
Коробка передач включаeт в себя картер, вeдущий вал с шестерней, ведомый вал, промежуточный вал, у заднего хода ось шестерни, блок передвижных шестерен и механизм, переключающий передачи. Промежуточный, ведущий и ведомый валы производят из стали. Они устанавливаются на роликовых подшипниках. У картера имеются две крышки – боковая и верхняя.
В картере (в нижней стенке) есть отверстие, чтобы сливать отработанное масло. В боковой крышке картера находится отверстие, чтобы заполнять коробку свежим маслом. Отливают картер из чугуна.
В наше время некоторые модели автомобилей оборудованы ступенчатыми коробками передач, в которых автоматизировано переключение, созданы на базе микропроцессов. Также есть модели машин с установленными бесступенчатыми передачами фрикционного типа. На автомашинах с большой грузоподъемностью (75 т и выше) используют электромеханические передачи.
Коробка раздаточная. На автомобилях с повышенной проходимостью и ведущими (передним и задним) мостами применяются раздаточные коробки. С помощью раздаточной коробки крутящий момент передается к ведущим мостам, а также включается и выключается передний ведущий мост. Ее обычно устанавливают за коробкой передач.
Коробка раздаточная с коробкой передач соединяется при помощи карданного вала. В зависимости от назначения раздаточные коробки могут выполняться с дополнительными понижающими передачами либо без них. В раздаточную коробку входят ведущий мост, промежуточный вал, ведомый вал и у переднего моста приводной вал.
В простой раздаточной коробке, где отсутствует понижающая передача, у заднего моста вал постоянно соединен с приводными механизмами. Передний мост включается с помощью зубчатой муфты.
При таком включении сила сцепления покрытия дороги с автомобильными колесами соответственно определяет крутящий момент на ведущих колесах заднего и переднего мостов.
Межосевой дифференциал, устанавливаемый в более сложной раздаточной коробке, предоставляет возможность вращаться приводным валам заднего и переднего мостов с различными угловыми скоростями.
При таком вращении во время поворота передние колеса не проскальзывают, так мощность не теряется и топливо экономится. В раздаточной коробке сбоку находится механизм, переключающий передачи. В него входят два ползуна и вилки, в действие они приводятся рычагами, расположенными в автомобильной кабине.
С помощью карданной передачи крутящий момент передается механизмам, у которых валы не соосны либо размещены под углом, причем их взаимоположение может изменяться в процессе движения из-за дорожных неровностей. Связь между рулевым колесом и рулевым механизмом, привод кое-каких вспомогательных механизмов тоже требуют применения карданной передачи.
В карданную передачу входят карданный шарнир, основной карданный вал, промежуточный карданный вал, промежуточная опора.
Главная передача у некоторых автомобиле, например «Вольво-600», установлена в кузове, в них связь главной передачи и коробки передач осуществляется с помощью торсионного вала без карданных шарниров.
Ремонт трансмиссии Вольво сложен из-за конструктивной особенности, обращайтесь на сервис вольво https:// к профессионалам. Сложные узлы трансмиссии требуют регулярного обслуживания, чтобы не допустить серьезных поломок. Сервис Вольво дает консультации по работе агрегатов, выполняет ремонт и обслуживание как трансмиссии, так и всех механизмов автомобиля.
На российских автомобилях применяют вильчатые жесткие карданные шарниры с неравными угловыми скоростями, они на игольчатых подшипниках и асинхронные.
В приводе на управляемых передних ведущих колесах используют шарниры с равными угловыми скоростями – синхронные.
В них передача вращения от ведущей вилки на ведомую осуществляется через шарики, перекатывающиеся по круговым вилочным желобам. Для центрирования вилок имеется центральный шарик.
На легковых автомобилях в карданных передачах обычно устанавливают полукарданные упругие шарниры. Если соединяемые механизмы собраны с неточностью, и если они устанавливаются на недостаточно жесткое основание, то для компенсации неточности применяют полукарданные жесткие шарниры.
На автомобилях с повышенной проходимостью крутящий момент при помощи карданной передачи передается от коробки передач на раздаточную коробку и уже от нее на ведущие мосты.
При применении автоматической коробки передач уменьшается расход топлива, передачи переключаются с высоким качеством.
Главная передача. Она дозволяет увеличить крутящий момент и изменить под прямым углом его направление к продольной оси машины, также главная передача передает вращательное движение с карданной передачи на ведущие колеса.
Главные передачи бывают двойными и одинарными коническими. В одинарную главную передачу входит одна пара шестерен, а в двойную – пара конических и пара цилиндрических шестерен.
Установку двойных главных передач осуществляют на автомобилях с большей грузоподъемностью, чтобы повысить передаваемый крутящий момент.
Легковые автомобили и грузовые автомобили с малой и средней грузоподъемностью оборудованы простыми одинарными коническими главными передачами.
При применении одинарных передач гипоидного зацепления у ведущей шестерни ось размещена ниже ведомой, что дозволяет спустить карданную передачу ниже, убрав из автосалона у карданной передачи канал расположения.
В гипоидной передаче основания зубьев шестерен утолщенной формы, что способствует повышению их износостойкости и нагрузочной способности. Кроме того, с помощью гипоидного зацепления шестерен снижается центр тяжести автомобиля.
На цилиндрическом (1 штука) и на конических (2 штуки) подшипниках устанавливается ведущая коническая малая шестерня. Ее выполняют вместе с валом. Ведомую коническую большую шестерню закрепляют на коробке дифференциала, оба установлены на 2-ух конических подшипниках в заднем мосту картера. Чтобы обеспечить плавную и бесшумную работу, применяют шестерни с зубьями в виде спирали.
Дифференциал. С помощью дифференциала крутящий момент передается от главной передачи на полуоси автомобиля.
Благодаря дифференциалу ведущие колеса на неровностях дороги, при поворотах или при разной степени сцепления с покрытием дороги (например, во время пробуксовки, когда одно колесо расположено на твердом грунте, а другое – на рыхлом, мягком) могут вращаться с различной частотой.
Шестеренчатый конический дифференциал, используемый на автомобилях, включает в себя полуосевые шестерни, у главной передачи ведомую шестерню, коробку дифференциала, сателлиты с крестовиной.
Если автомобиль с повышенной проходимостью движется по бездорожью, используют самоблокирующиеся дифференциалы или дифференциалы на принудительной блокировке.
Когда включается блокировка, происходит жесткое соединение дифференциала и полуосевой шестерни зубчатой муфты, так колеса независимо от сцепления с дорожным покрытием начинают вращаться с одной угловой скоростью. С помощью полуосей крутящий момент от дифференциала передается на ведущие колеса.
По изгибающей нагрузке полуоси делятся на полуразгруженные и полунагруженные. Полуоси, разгруженные полностью, устанавливаются внутри моста свободно, а колесная ступица жестко соединяется с полуосевым фланцем. Такие полуоси используют в автобусах, а также на автомобилях со средней и большей грузоподъемностью. Опираются полуразгруженные оси на подшипник, который расположен изнутри балки моста, а колесная ступица тоже жестко соединяется с полуосевым фланцем. Они применяются в грузовых автомобилях (в задних мостах) с малой и средней грузоподъемностью и в легковых автомобилях.
Ведущие мосты. В автомобилях мосты функционируют как оси, на которых оборудованы колеса. Автомобильные мосты могут быть ведомыми на управляемых колесах, ведущими, поддерживающими, ведущими на управляемых колесах.
Один агрегат ведущего моста объединяет дифференциал, главную передачу и полуоси, расположенные на ведущем мосту в одном картере.
Когда механизмы ведущего моста осуществляют передачу крутящего момента, его картер в этот момент испытывают усилия, стремящиеся провернуть мост в противоположном направлении вращению колес.
Удержание ведущего моста от такого проворачивания выполняет подвеска и ее направляющие элементы. Подвеска передает осевые усилия (возникает при движении автомобиля) на картер моста. У двухосных автомобилей с повышенной проходимостью ведущие – оба моста, у автомобилей с тремя осями ведущие – два задних либо три моста.
Привод ведущих колес. С помощью него выходные валы дифференциала передают крутящий момент на передние ведущие колеса. Благодаря приводу ведущих колес движение автомобиля становится управляем. Привод на легковых автомобилях включает в себя два вала: для левого и правого колес.
В каждом из валов есть внутренний и наружный шарниры с равными угловыми скоростями. Перемещение колес во время поворота относительно вертикальной оси, чтобы изменить направление движения автомобиля, обеспечивают наружные шарниры.
Перемещение колес во время вертикальных ходов подвески в зависимости от покрытия дороги обеспечивают внутренние шарниры.
- Теперь смотрим 2 видео ролика:
- 1 — грамотное и серьезное объяснение, что такое трансмиссия и как она работает
- 2- Очень веселый мультфильм, что такое трансмиссия и как она работает
- Что такое трансмиссия и как она работает
Причины поломки
Чаще всего в полуосях ломаются шарниры: ШРУСы выходят из строя из-за повреждения пыльников и попадания внутрь воды и грязи. Однако ШРУС можно заменить, не меняя полуось целиком.
Гораздо неприятней, когда ломается сам вал. Причин может быть несколько: коррозия (на некоторых моделях устанавливаются резиновые балансиры, под которыми металл портится еще быстрей, чем на открытых участках), перегрузки при езде по бездорожью, резкие нагрузки (попадание в яму, наезд на препятствие). Полуось – конструкция надежная, но есть определенный предел нагрузки, на который она рассчитана, и этот предел лучше не превышать.
И, наконец, полуоси выходят из строя просто от времени: даже самый лучший металл постепенно теряет свои свойства, ржавеет, стираются шлицы. Чтобы в один «прекрасный» момент не застрять где-нибудь на дороге, на каждом ТО делается визуальная диагностика состояния ШРУСов и остальных деталей подвески. В первую очередь на предмет очагов коррозии, люфтов, работы подшипников и потеков из-под пыльников.
Полуоси не ремонтируются: неисправную деталь (чаще это шарниры, реже – сам вал) просто меняют на новую.
О том, как выбрать полуось, читайте наш «Гид покупателя».
Источник
Подбор бренда
Ресурс полуоси в большей степени зависит от свойства металла, который использовался в его изготовке, и от его обработки. С помощью визуального осмотра невозможно определить качество детали, естественно, если вы не являетесь специалистом. Так что главное, на что стоит опираться при выборе приводного вала – известные бренды, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке.
Самым правильным и надежным выбором будет покупка оригинальной детали, которая устанавливалась на заводе производителем. Если выбирать OEM деталь , то вы получаете дополнительную гарантию надежности, за которую в полной степени отвечает автоконцерн.
Полуоси в полной комплектации и шарниры в отдельности изготавливают одинаковые производители. Самые популярные бренды:
JP Group (Дания), Profit (Чехия) — хорошие представители бюджетного сегмента. Если желаете не тратить много денег, то эти бренды будут лучшим выбором, чем покупка детали с разборки.
Основные виды полуосей
Зависимо от конструкции полуось может быть полностью или частично разгруженной от действующих на нее изгибающих моментов.
Разгруженная полуось
более характерна для транспортных средств с большой грузоподъемностью, в том числе автобусов. Такая полуось на чертеже будет выглядеть свободно установленной внутри моста деталью, а опираться на балку моста будет ступица колеса с помощью двух подшипников. В данной конструкции полуось передает исключительно крутящий момент, поскольку всю силу изгибающего воздействия на себя принимают подшипники.
Полузагруженная полуось
в подавляющем большинстве случаев установлена на легковых и легкогрузовых автомобилях. Устройство полуоси данного вида отличается тем, что в ней подшипник стоит между самой полуосью и ее кожухом, причем полуось крепится непосредственно к ступице колеса. По этой причине на плече периодически возникают изгибающие моменты, которые воздействуют на полуоси в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
На переднеприводных автомобилях для передачи крутного момента от КПП к колесам устанавливаются полуоси несколько иной конструкции. Состоит такой приводной вал из оси, внутреннего и наружного ШРУСов.
Устройство приводного вала переднеприводного автомобиля.
Причины поломки полуосей
В процессе эксплуатации транспортного средства полуось постоянно работает под довольно серьезными нагрузками, среди которых:
Полуоси испытывают практически экстремальные нагрузки при перемещении автомобиля по грунтовым дорогам, а также по разбитым шоссе.
В процессе эксплуатации ведущего моста нужно периодически проверять состояние размещенных на полуосях подшипников. Их долговечной работы можно добиться, обеспечив полноценную защиту от проникновения грязи и жидкостей.
Безопасность прежде всего
Дифференциал создан для обеспечения безопасного комфортного маневрирования на трассе. Описанные выше недостатки касаются езды в экстремальных условиях, а также по пересеченной местности. Поэтому если на автомобиле установлен привод ручной блокировки, использовать его нужно исключительно в соответствующих дорожных условиях. А шоссейные автомобили, которые сложно «уговорить» ехать медленнее 100 км/час, эксплуатировать без дифференциала вообще невозможно и даже опасно. Такой вот нехитрый, но бесконечно важный механизм в трансмиссии.
Поломки полуосей
Следует отметить, что полуось в большинстве моделей автомобилей считается очень надежной деталью, которая крайне редко выходит из строя. Особенно это касается машин, работающих в городском цикле. Но все же и с ними бывают проблемы.
Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении машины разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.
Вообще подшипники чаще всего становятся причиной поломки полуосей. Помимо заливания трансмиссионным маслом, они ломаются из-за дефектов запорных колец, а также иногда заклиниваются вследствие попадания посторонних предметов.
Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости так и приводной вал в целом.
От продолжительной эксплуатации полуось может разболтаться в местах крепления, вплоть до разбивания шлицов. Крайне редко, но случаются и поломки самих полуосей с разъединением на две части. Чаще всего они ломаются посередине, у шлицевой или возле подшипника.
На автомобилях с передним приводом часто рвутся пыльники ШРУСов, что в дальнейшем пагубно влияет на шарниры.
Проблемы могут быть вызваны случайностью, продолжительной или чрезмерно небрежной эксплуатацией автомобиля, непрофессиональными ремонтными работами или низким качеством самих деталей. Ремонт чаще всего осуществляется через замену полуоси, подшипников или прочих элементов механизма.
Источник
Рекомендации по замене внутренних ШРУСов
В системе АКПП также имеется ряд подшипников, из-за которых может из строя выйти вся коробка передач. К примеру, к таким жизненно важным элементам для автомобиля относится подвесной промежуточный подшипник приводного вала. Конечно, если сломается один подшипник, ни к чему серьезному это не приведет, но все-таки ездить с сильным гулом из-под капота не очень приятно.
ПОДРОБНОСТИ: Четыре эффективных метода промывания форсунок в гаражных условиях
Еще одна деталь, на которую стоит обратить внимание, это шарнирный комплект, приводной вал никак не сможет обойтись без данного элемента конструкции. Именно он обеспечивает равномерность передачи тяговых усилий, которые приходятся на ведущие колеса.
Чаще всего, шарниры приводного вала дают сбой из-за негерметичного пыльника. Неисправность данной детали видно сразу, вы почувствуете, как неравномерно во время езды вес автомобиля распределяется на колеса. Конечно, в первую очередь необходимо проверить давление шин, а потом разбираться с АКПП.
Шарнир равных угловых скоростей представляет собой чашеобразный корпус с полуосью (цапфой), в который вставлена обойма и сепаратор с подшипниками. На наружной поверхности обоймы и внутренней стороне корпуса нанесены специальные канавки. В движении внутренняя обойма передает усилие на корпус ШРУС, заставляя его вращаться.
Размеры деталей отличаются: внутренние ШРУСы выполнены более массивными по сравнению с наружными.
Существует два типа шарниров: обычный (с шариковыми подшипниками, которые двигаются по делительным канавкам) и трипоидный, в котором три ролика с полусферическими поверхностями вращаются на игольчатых подшипниках. По своему исполнению шарниры могут быть разборными и неразборными.
Для изготовления ШРУСов применяются высокопрочные сплавы, которые теоретически гарантируют длительный эксплуатационный ресурс узла и отсутствие неисправностей.
Как правило, для замены детали необходимо снять переднее колесо, отвинтить крепеж элементов подвески и снять соответствующий приводной вал в сборе с шарнирами равных угловых скоростей. Также эта операция требует предварительно слить трансмиссионное масло из КПП минимум на 1/3 часть от ее общего объема.
Далее, с демонтированной полуоси снимаются защитные пыльники и сами ШРУСы.
В некоторых случаях приходится сбивать шарниры с вала молотком, а иногда для удаления частей развалившегося ШРУСа с полуоси требуется применить фрезу или болгарку.
Для обладателей машин, на которых установлены ШРУСы разборной конструкции, существует альтернативный, более быстрый вариант: Необходимо раскрыть хомуты и сдвинуть пыльник внутреннего ШРУСа на полуось. Затем болты на внутреннем шарнире свинчиваются, в результате чего конструкция удерживается за счет посадки фланца.
Выворачивая передние колеса в крайние положения, можно добиться такой ситуации, при которой привод выпадет из КПП самостоятельно. После этого останется только заменить внутренний ШРУС, добавить смазку, установить новый пыльник и собрать конструкцию.
Знание характерных симптомов выхода из строя внутренних ШРУСов и понимание потенциальных причин этой неисправности позволят вовремя обнаружить поломку и принять меры для обеспечения безопасной эксплуатации автомобиля.
Принцип работы полуосей на машине
Хотя приводной вал, часто именуемый полуосью, не является частью карданной передачи, он входит в конструкцию трансмиссии автомобиля и является её важной составной частью.
Сегодня мы рассмотрим, какие задачи выполняет ПВ, какие бывают полуоси, как функционируют.
Рассмотрим также, почему эти узлы трансмиссии выходят из строя и как увеличить их ресурс.
Назначение полуоси
Что такое полуось автомобиля, известно всем водителям. Основная функция этой детали – передача крутящего момента на ведущие колёса, поддержка возможности поворота колёс на скорости, а также обеспечение плавности движения транспортного средства при наличии незначительных вибраций.
Как правило, приводной вал устанавливается на неуправляемые колёса на автомобилях с зависимой подвеской. В случае независимой подвески эту функцию берёт на себя карданная передача, причём на неуправляемые (для легковых авто это задние) колёса устанавливается шарнирный механизм неравных угловых скоростей, а на управляемых передних с этой задачей справляется шарнир равных УС.
Общими словами можно описать, для чего предназначены полуоси, как возможность воспринимать на себя действие различных сил, формируемых в результате движении автомобиля. Отметим, что в абсолютных величинах это очень серьёзные нагрузки, поэтому к конструкции полуосей и материалу их изготовления предъявляются повышенные требования.
Наличие в составе приводного вала двух шарниров, расположенных по обоим концам детали, позволяет существенно уменьшить вибрации, передаваемые на рулевую колонку, препятствуя движению машины рывками.
Способ устранения
Повышенный шум со стороны задних колес
— Ослабло крепление колеса
Затяните гайки крепления колеса
— Износ или разрушение шарикового подшипника полуоси
Осмотрите полуось и замените подшипник
Постоянный повышенный шум при работе заднего моста
— Балка заднего моста деформирована, подшипники полуосей повреждены
Выправьте балку и проверьте ее размеры, замените подшипники полуосей
— Полуоси деформированы и имеют недопустимое биение
Замените полуоси новыми
— Неправильная регулировка, повреждение или износ шестерен или подшипников редуктора
Определите неисправность редуктора, отремонтируйте или замените редуктор
— Износ или неправильная регулировка подшипников дифференциала
Снимите редуктор, отремонтируйте и отрегулируйте
Шум при разгоне автомобиля и торможении двигателем
— Неправильная регулировка зацепления шестерен главной передачи
— Повреждение подшипников полуоси
— Недостаточное количество масла
Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли подтекания в уплотнениях или в балке заднего моста
— Неправильный боковой зазор в зацеплении шестерен главной передачи
— Увеличенный зазор в подшипниках ведущей шестерни вследствие ослабления гайки крепления фланца или износа подшипников
Отрегулируйте зазор, при необходимости замените подшипники
Шум при движении на повороте
— Повреждение подшипников полуосей
Стук в начале движения автомобиля
— Износ отверстия под ось сателлитов в коробке дифференциала
Замените коробку дифференциала и при необходимости ось сателлитов
— Ослабли болты крепления штанг задней подвески
Утечка масла
— Износ или повреждение сальника ведущей шестерни
— Износ сальника полуоси, приводящий к замасливанию тормозных щитов, барабанов и колодок
Проверьте биение полуоси, прогиб балки. Отремонтируйте или замените поврежденные детали
— Ослабление болтов крепления картера редуктора заднего моста, повреждение уплотнительных прокладок
Затяните болты, замените уплотнительные прокладки
Устройство, принцип функционирования ПВ
Конструкция полуоси устроена таким образом, что максимальный коэффициент передачи крутящего момента обеспечивается вне зависимости от текущего положения колёс. Рассмотрим, из чего состоит полуось:
Физически вал оси представляет собой отрезок цельной трубы, к концам которой методом сварки присоединены переходники для монтажа шарниров угловых скоростей. Чтобы предотвратить прокручивание этих деталей, они имеют шлицевое соединение.
Вал дополнительно фиксируется на стыке с переходником стопорным кольцом, предотвращающим вероятность отсоединения оси от ШРУСа.
Именно такая двухшарнирная конструкция используется на большинстве переднеприводных автомобилей, при этом оба шарнира выполняют несколько различающиеся задачи. Внутренние гасят вибрации при вертикальных перемещениях колёс (наездах на неровности дорожного полотна), внешние шарниры ответственны за перемещения колёсных дисков при изменении направления движения ТС, то есть при поворотах.
Колёсная ступица крепится к ПВ посредством фланца – такой способ считается наиболее надёжным и потому получил повсеместное распространение. Изнутри крепление с полуосевой шестерней осуществляется с помощью шлицов. Существуют также бесфланцевые ПВ, у которых и на внешней стороне вала расположены шлицы, на которые крепится фланец ступицы или колёсного диска (такая конструкция применяется, в частности, в грузовиках КрАЗ/МАЗ).
Колёсный диск крепится к фланцу вала гайками, на концевую часть полуоси напрессовывают шарикоподшипник. Резиновые сальники препятствуют вытеканию смазки из внутренней полости подшипника. Сам приводной вал монтируется на подшипнике с помощью стального наконечника, имеющего специальную выточку. Сам наконечник намертво приварен к кожуху ПВ. Фиксация подшипника осуществляется стопорным кольцом, которое напрессовывается на вал. Между зажимным кольцом и шарикоподшипником имеется пружинное кольцо, задача которого – повысить надёжность фиксации подшипника.
Крепление подшипника в выточке осуществляется посредством пластины, смонтированной на фланце с помощью болтового соединения. Здесь же крепится тормозной щит, а также маслоотражатель. Чтобы подшипник не стучал, под внешнее кольцо устанавливают пружинную прокладку.
Мы разобрались, что такое полуось автомобиля, только в общих чертах, поскольку конкретная реализация зависит от типа приводного вала.
Классификация полуосей
Поскольку приводной вал состоит из множества элементов, все они изготавливаются из разных материалов. Собственно полуось производится из особых сортов стали с добавками, обеспечивающими высочайшую прочность изделия на все возможные нагрузки.
В зависимости от способа изготовления различают следующие разновидности полуосей:
Рассмотрим, какие силы действуют на приводной вал при движении автомобиля. Это, конечно же, сила тяжести, которая активируется при вертикальной составляющей, а также боковые и касательные нагрузки, возникающие при поворотах авто, во время заносов, при движении по участку дороги с поперечно расположенным уклоном, в результате воздействия бокового потока воздуха (порывы ветра).
В зависимости от конструкции внешнего крепления, которая и определяет уровень нагруженности вала изгибающими моментами различной направленности, различают следующие разновидности полуосей:
В последнем случае конструкция вала предусматривает наличие только опорного подшипника, к которому крепится колёсный диск/ступица. Поскольку такая конструкция не способна гасить изгибающие нагрузки, она используется относительно редко.
Полуразгруженный приводной вал обычно устанавливают на легковые авто, а также грузовики небольшой грузоподъёмности, не испытывающие значительных вертикально направленных нагрузок.
В данном случае место установки подшипника – между кожухом ПВ и самой полуосью, которая, в свою очередь, крепится к колёсной ступице. Такая конструкция приводит к появлению разнонаправленных изгибающих моментов, воздействующих на ПВ в горизонтальной/вертикальной плоскостях, а также в плоскости поворота колеса на плече, длина которого равна диаметру шины.
Полностью разгруженный приводной вал – прерогатива автобусов и тяжелых грузовиков. Внутри моста такая конструкция устанавливается свободно, фиксация на мостовой балке осуществляется посредством двух подшипников, на которые и возлагается ответственность за гашение всех видов изгибающих моментов. Полуось оказывается свободной и ответственна только за передачу от силового агрегата на колёса крутящего момента.
Недостатки – прямая противоположность плюсов полуразгруженных полуосей:
