Ступица колеса — что это для чего нужна в автомобиле (устройство и фото)

— деталь, предназначена для установки колеса автомобиля на ось, именуемой цапфой. Подшипники ступицы, в таком соединении, являются ключевым элементом не только ступицы, но и всей ходовой части в целом, так как именно они отвечают за управляемость автомобилем и во многом обеспечивают безопасность водителя.
фотогалерея:
Предназначение ступицы – соединение между собой вала и колесного диска для передачи крутящего момента. С одной стороны ступица авто насаживается на вал, а с другой – она имеет специальное посадочное место для сопряжения с колесным диском. Через ступицу передается вращательное движение с оси коленвала на колесо. Также к ней крепится тормозной диск, поэтому она участвует и в торможении. Вращается колесо благодаря подшипникам ступицы.

Стандартные характеристики и размеры

Подшипниковые детали для крепления колёс изготавливают разного размера. Речь идёт о диаметре ступицы. Размерные характеристики запчасти всегда будут зависеть от марки автомобиля и размера колёсных дисков. Производители придерживаются правила: цилиндр металлического изделия должен всегда совпадать с размером колеса автомобиля. Определением этих параметров занимается специальная система – DLA. Дело в том, что большие колёса на ступицах маленького диаметра будут болтаться. Иногда для колёсных дисков большого диаметра, под которые не подходит стандартная ступица, устанавливают дополнительное переходное кольцо.

Окончательная сборка

Для сборки выполните такие действия:

• Установите ступицу на оси.
• Наденьте шайбу и закрутите гайку от руки.
• Установите тормозной барабан и закрутите шпильки.
• Поставьте колесо и опустите автомобиль.
• Произведите затяжку всех резьбовых соединений.
• Накерните гайку на ступице.

Сборка всего узла происходит в обратном порядке. Ступичную гайку необходимо затягивать с моментом около 200 Н*м.

Если при эксплуатации автомобиля выявляются проблемы с ходовой частью, это повод принимать срочные меры по устранению неисправности. Поломка подвески может привести к непредсказуемым последствиям, вплоть до несчастного случая.

В этом смысле передняя ступица является очень важным узлом в автомобиле, требующим особого внимания.

Подшипники ступицы

Данная деталь представляет собой подшипник качения, состоящий из внутренних/наружных колец и сепаратора. Какие виды выделяют:

1. • упорные;
2. • радиальные;
3. • упорно-радиальные;
4. • радиально-упорные.

» Системы автомобиля » Рулевое управление » Ступица переднего колеса – устройство и первые признаки поломки
Катаясь на своём личном автомобиле, не забываю об его техническом состоянии. Но беда приходит неожиданно, и даже мой постоянный контроль ситуации не помог мне избежать поломки такого элемента как ступица переднего колеса.

Ради безопасности и комфортного управления я хочу поделиться некоторыми моментами относительно данного механизма, начиная с общего устройства и заканчивая ремонтом неисправностей.

Устройство детали

Узлом ходовой системы машины называется переднеколёсная ступица, имеющая различные функции. При выведении детали из работоспособного состояния передвижение авто невозможно. Для полного понимания назначения и функций не надо иметь особые знания.

Мне лишь достаточно знать, что она передает момент вращения на колесо, чтобы совершать поступательное движение. При этом закрепление на полуоси должно быть максимально надёжным, ведь с ней соединяется диск с внутренними вращающимися подшипниками. Нет смысла указывать все возможные функции, вполне хватит основных:

1. Основа основ – качественно соединить диск, который находится на поворотном кулаке.
2. По причине нахождения тормозного диска на ступице – обеспечение хорошего торможения и общего состояния тормозной системы.
3. Наличие отверстия со шлицами и концом полуоси позволяет транспортному средству спокойно ездить на участках трассы (у переднеприводных).

Все современные авто оснащены информационными датчиками, собирающими данные со ступицы. Сложная электронная система обезопасит водителя на дороге.

Чертеж

Чертеж любой ступицы достаточно прост для понимания. Труба колесной оси (4) и вал (5) соединяются посредством сварки. Пара роликоподшипников (2) хорошо и надежно защищена от попадания песка и пыли со стороны оси (4) с помощью защитной шайбы (3), а со стороны гайки (7) посредством специального колпака (8), который вставляется в корпус с натягом.

Для съема колпака применяется болт (9). Настройка люфта подшипников (2) выполняется прижимной шайбой (6) и корончатой гайкой (7). Гайка (7) фиксируется шплинтом через отверстие вала (5). Корпус (1) хорошо крепится к деревянному колесу (10) посредством нескольких винтов (11). Пространство внутри ступицы при этом заполняется специальной смазкой.

Как проверить ступицу переднего колеса

Для самостоятельной проверки стоит подробнее изучить устройство:

• корпус;
• подшипники;
• шпильки;
• датчики.

Тело ступицы состоит из литой детали, которую обработали токарными инструментами. В совокупности со шпильками и подшипниками это единый комплекс, который приходит от производителя в единой конструкции.

Такая монолитная сборка имеет более долго сроки износа детали, а также повышенную прочность и безопасность.

Ремонтные работы самому проводить можно только с наличием определённых навыков, знаний и инструментов.

А вот проверку намного легче. Для неё потребуются следующие инструменты:

• домкрат;
• отвёртка;
• ключи для болтов и гаек;
• зубило;
• молоток.

Алгоритм действий следующий:

1. Я поднимаю автомобиль при помощи домкрата, заранее поставив фиксирующие бруски от несчастных случаев.
2. Под задние колёса ставлю подпорки.
3. Включаю первую передачу на коробке передач (механика) и ставлю на ручной тормоз.
4. Ключом избавляюсь от болтов и гаек подшипника у ступицы. Иногда происходит такое, что гайку не снять с помощью ключа из-за сильной затяжки. Здесь поможет сверление заклинившей стороны гайки.
5. Далее зубило в руки и откручиваю до конечной точки.
6. Снимаю колесо, отвёрткой удаляю колпак защиты, а суппорт убираю, который на тормозном диске.
7. Шаровые опоры и наконечники в сторону, поворот барабана в свою сторону, крепежи снимаются. Если под рукой имеется смесь для удаления ржавчины, то мелкая работа с гайками пойдёт быстрее.
8. Вытаскиваю тормозной диск, но до этого убираю два болта и гайку в ступице, чтобы вытащить тормозной диск.
9. Далее при отсутствии гаек на стойке можно доставать ступицу и осматривать на наличие повреждений.

Возможные дефекты, причины их возникновения

Отказ ступичного узла не происходит мгновенно. Обычно дефекты проявляются постепенно. Сопровождаются они в увеличении зазора в подшипнике, что приводит к люфту и биению колеса. Основные виды неисправности ступицы:

1. Разрушение сепаратора или тел качения. Обычно это происходит из-за низкого качества материалов или нарушения технологии сборки подшипника. Кроме того, разрушение возможно по причине неправильного монтажа узла.
2. Выработка контактных поверхностей. Детали подшипника неизбежно изнашиваются, однако, интенсивность процесса зависит от твёрдости материала, из которого они изготовлены.
3. Ослабление креплений. В конструкции механизма предусмотрены стопорные кольца и гайки. Если они ослабнут, подшипниковый узел может разболтаться.
4. Высыхание или отсутствие смазки. Без смазывающего материала интенсивность износа повысится в несколько раз, что приведёт к преждевременному отказу элементов.
5. Попадание внутрь грязи или абразивных материалов. При нарушении герметичности посторонние вещества способствуют быстрому разрушению деталей.

Что именно сломается спрогнозировать сложно. Всё зависит от модели автомобиля, особенностей конструкции ступичного узла, применяемых комплектующих. Не стоит эксплуатировать машину, если есть подозрение, что элементы ходовой имеют повреждения. Увеличенные зазоры в опоре колеса приводят к повышению динамических нагрузок на компоненты подвески (шаровые, наконечники, стойки, амортизаторы и другие менее значимые детали). Кроме того, отказ ступицы во время движения может стать причиной потери управления и возникновения ДТП.

Признаки поломки

Что первое мне приходит в голову из характерных признаков повреждений:

• протекторы покрышек стирается неравномерно;
• утечка из-под амортизаторов;
• транспорт часто отклоняется, когда еду прямо;
• повышенная вибрация;
• кузов виляет из стороны в сторону, когда поворачиваю или торможу;
• иные посторонние звуки, когда передвигаюсь на авто.

Мгновенно понять причину я не умею, потому ставлю на домкрат и кручу колёса, попутно смотря на внешний вид.

Плохой вид резины говорит о неисправности, связанной с отдачей вибрации в руль из-за неправильного вращения подшипника. При этом нагревается тормозной диск, который можно пощупать спустя десять километров езды. Термометра конечно под рукой нет, но температура выше 70 градусов будет ощущаться.

А если плохо вращается подшипник ступицы, то и останавливаться не надобности. Руль вправо – гул слева, и наоборот.

Хочу выделить основные и часто встречаемые факторы:

• развал-схождение неверно отрегулировано;
• тяжёлая нагрузка на передние колёса;
• элементы системы износились со временем;
• амортизаторы прикреплены не так, как требуется.

Каждое повреждение довольно ощутимо сказывается на скоростном режиме или во время торможения.

Ремонт ступицы обязателен, хотя играет сложность работ, влияющая на выбор сценария действий:

1. Применяется съёмник, снятие поворотного кулака не производится.
2. Демонтаж с последующим ремонтом на верстаке.
3. Снимается вся стойка, а подшипник заменяется с помощью тисков.

Везде есть преимущества и недостатки, об этом подробнее. В первом методе болт регулировки не подвергается воздействию демонтажа, что влияет на систему развал-схождение. Но придется быть в условиях, где присутствует яма и подъёмник, чтобы выбить ступицу и запрессовать подшипник.

Если бы я собрался попутно ещё менять сайлентблок, шаровую опору или наконечник руля, то выбрал второй метод. Делаю пометки о местоположении регулировочного болта. Так легче настроить регулирование при обратном монтаже.

Третий метод для любителей хардкора, так как верхняя опора полностью откручивается, а рулевой наконечник распрессовывается. Прошу обратить внимание на аккуратное извлечение самой ступицы и её деталей.

Прессовочный станок в этом поможет, чтобы штопорное кольцо осталось целым. Никто не знает, будет ли оно в комплекте с новой ступицей. Подшипник при демонтаже с высокой вероятностью будет выведен из строя, на такое стоит обратить внимание.

Виды

• Для всех ведомых колес. Для управляемых: систему монтируют на передних дисках для заднеприводных машин. Для неуправляемых: элемент монтируют на задние диски транспортного средства, однако с передним приводом.
• Для всех ведущих колес. Для неуправляемых: часть авто монтируется на ведущих осях заднеприводных машин. Для управляемых: важный узел монтируется на переднем мосту машин с передним и полным приводом.

Эти механизмы делают разборными и монолитными, что влияет на возможность их ремонта.

• Монолитная конструкция. При поломке роликоподшипника потребуется купить всю деталь в сборе, поскольку замена ее отдельных составляющих будет просто невозможна.
• Разборная конструкция. В этом случае будет возможность извлечь роликоподшипник или другие составляющие механизма, а затем их заменить.

Для чего нужна ступица

В функции ступицы входит обеспечение вращения колеса, а также чтобы колесо прочно удерживалось на своем месте. Это значит, что у каждого колеса есть своя ступица. Кроме того, в функции ступицы входит и передача вращательного момента от коробки передач на ведущее колесо.

Обычно ступичный узел – это цельная деталь, в которой уже есть полуось. Также бывают такие конструкции когда в ступичном узле есть посадочное шлицевое отверстие под полуось шруса, который называют шарниром равных угловых скоростей.

Кроме того, даже в процессе торможения участвует ступица, потому что на ней держится тормозной диск или тормозной барабан, это зависит от автомобиля. На многих новых автомобилях используется электронная система контроля движения, это значит, что в ступицу дополнительно устанавливаются специальные датчики или импульсный диск.

Суммируя всю вышеперечисленную информацию, ступица колеса осуществляет такие функции:

• крепко удерживает колесной диск;
• на ней держится тормозной диск или барабан;
• благодаря ступице колесо вращается;
• на полуоси держит все необходимые узлы;
• передает крутящий момент колесу от полуоси;
• на ступице крепятся элементы системы.

Инструменты

«Пакет» инструментов включает в себя:

• молоток, монтировка;
• торцевые ключи (для штифтов барабана), накидной ключ;
• пассажи (для колец).

Обратите внимание!

Можно использовать дополнительно деревянный брусок для смягчения удара, а к торцевым ключам хорошо добавить длинную трубу.

Внешний вид торцевых ключей

Что такое ступица и как она устроена

Обычно во время езды ступица берет на себя большую нагрузку. Чтобы с этой нагрузкой она справилась, ступицу изготавливают так: берут цельнолитую заготовку из стали и с помощью токарно-фрезерной обработки вытачивают ступицу.

Каждый опытный автолюбитель знает как выглядит ступица, для тех, кто не знает – можете посмотреть на фото выше и далее, как она выглядит. Устройство ступицы колеса довольно простое: это деталь округлой формы с внешним ободом, в котором есть необходимые отверстия.

Функции ступичных частей:

• на внешнем ободе есть отверстия для того, чтобы в них ввинчивали направляющие втулки и болты, которые удерживают колесо, на некоторых моделях вместо болтов используются шпильки, которые прикручиваются с помощью гаек;
• внутренняя часть ступицы нужна для того, чтобы в нее устанавливались подшипники;
• отверстие со шлицами необходимо для того, чтобы в него установить полуоси шруса;
• в авто с АБС на ступице есть посадочное место для импульсного диска или датчика АБС.

Также будет интересно: Средство для чистки салона автомобиля своими руками: как сделать

Для вращения колеса используются подшипники, в зависимости от конструкции, они могут отличаться. Обычно стоят закрытые роликовые и конусные подшипники. Редко когда можно встретить шариковые подшипники, так как у них маленькая площадь соприкосновения.

Бывают случаи, когда после диагностики ступичных подшипников было определено, что они износились, можно их сразу поменять, но на большинстве современных автомобилей в ступице стоят несъемные подшипники и поэтому в случае их износа придется менять всю ступицу в сборе, что не очень выгодно для владельца автомобиля. Проще было бы просто за копейки поменять подшипники. В общем, все зависит от автомобиля, на ВАЗах, например, можно менять подшипники отдельно от ступицы.

Неисправности

Поломка данного элемента автомобиля – это достаточно серьезный дефект, когда использование машины в дальнейшем способно привести к заклиниванию колеса и прочим крайне опасным ситуациям.

При первых же признаках повреждения обратитесь в сервис для профессионального ремонта либо, если вы в этом достаточно хорошо разбираетесь, выполните починку.

Все причины проблем сводятся к следующему:

• Неправильная установка сборочного узла. При монтаже конусные подшипники могут зажиматься со строго определенным моментом. Если гайку недожать, то подшипник будет постепенно разбиваться во время езды по неровной дороге. Если же гайку пережать, то роликоподшипник будет разогреваться от постоянного трения, а это вскоре выльется в быстрый износ установленного подшипника.
• Плохое качество. Большинство современных сборочных узлов, даже дешевых, имеет нормальное качество. Но все еще можно наткнуться на различные подделки, которые спустя какое-то время фактически рассыпаются.
• Частая езда по разбитым и неровным поверхностям. Динамические нагрузки от такой являются основной причиной скорого износа.
• Дефицит или загрязнение используемой смазки. Сборочный узел необходимо обязательно хорошо смазывать. Если смазки будет слишком мало, то рабочие поверхности очень быстро придут в негодность.

Увеличение износа ступичного подшипника

Деталь часто неисправна, когда в машине слышно странный гул. Его источник можно определить очень просто. На прямом, ровном и пустом дорожном участке необходимо разогнаться до скорости, когда начинает появляться гул. После этого надо слегка покрутить руль в разные стороны. Если гул усиливается при повороте руля вправо, значит сломан правый сборочный узел, и наоборот.

Неисправность ступицы

Проблемы со сборочным узлом можно определить по сильному разогреву детали. Если у вас есть какие-то подозрение, то после поездки необходимо аккуратно прикоснуться ко всем дискам рукой. Если в итоге вы найдете элемент, который разогрелся действительно больше других, значит с ним точно есть проблемы.

Поломка подшипника

Поломку переднего сборочного узла определить можно по большему люфту руля. Последний будет дрожать в момент езды на большой скорости по неровной дороге.