В большинстве колесных транспортных средств колеса удерживаются ступицей, опирающейся на ось через специальные подшипники.Все о подшипниках ступиц, их существующих типах, конструкциях, особенностях эксплуатации и применимости, а также о правильном выборе и замене этих деталей читайте в статье.
Что такое подшипник ступицы?
Ступичный подшипник (ступичный подшипник) — узел ходовой части (подвески колес) колесных транспортных средств;Подшипник качения той или иной конструкции, обеспечивающий соединение, центровку и свободное вращение ступицы колеса на оси.
Ступичный подшипник выполняет несколько функций:
● Обеспечение возможности вращения ступицы на оси (цапфе) с минимизацией сил трения;
● Механическое соединение ступицы с осью (цапфой) или поворотным кулаком;
● Центрирование ступицы на оси;
● Распределение радиальных и поперечных сил и крутящих моментов, передаваемых от колеса через ступицу к оси и подвеске автомобиля, и в обратном направлении;
● Разгрузка полуосей ведущего моста – колесо не держится на полуоси, а опирается на поворотный кулак, цапфу или балку оси.
Подшипники ступиц применяются для крепления ступиц всех колес легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой техники, управляемых колес тракторов малых тяговых классов (обычно в них задние колеса жестко соединены с полуосями), а также в мотор-колесах транспортных средств с электромеханической трансмиссией.Подшипник ступицы имеет первостепенное значение для ходовой части автомобиля, поэтому при возникновении неисправностей его необходимо заменить.Но прежде чем совершить покупку подшипника, необходимо разобраться в его видах, конструкции и особенностях.
Виды, конструкция и особенности подшипников ступиц.
Для установки ступиц на оси используются подшипники качения, которые при высокой прочности и надежности обеспечивают максимальное снижение сил трения.В целом конструкция подшипника проста: это два кольца — наружное и внутреннее, между которыми находится ряд тел качения, заключенных в сепаратор (сетку из металла или пластика, обеспечивающую правильное расположение тел качения). ).Внутреннее пространство заполнено смазкой, зазоры между кольцами закрыты крышками для предотвращения вытекания смазки и загрязнения внутренней части подшипника.Конструкция подшипников разных типов может различаться, как описано ниже.
Подшипники колес классифицируются в зависимости от конструкции и используемых тел качения, а также направления воспринимаемой нагрузки.
По используемым телам вращения подшипники бывают:
● Шаровой – прокатка происходит по стальным шарикам;
● Роликовые – прокатка осуществляется на конических роликах.
При этом по расположению тел качения подшипники делятся на две группы:
● Однорядный;
● Двухрядный.
В первом случае между кольцами находится один ряд шариков или роликов, во втором - по два ряда.
По нормальному для них направлению нагрузки подшипники ступиц бывают:
● Радиально-тяговые;
● Радиально-упорное самовыравнивание.
Радиально-упорные подшипники воспринимают силы, направленные как поперек оси (вдоль радиуса), так и вдоль нее.Это обеспечивает нормальную работу подшипника независимо от характера движения колес – будь то вибрации в вертикальной плоскости (при движении по неровной дороге) или отклонения колеса от продольной оси (повороты управляемых колес). колеса, боковые нагрузки на колеса при преодолении радиусов или при движении с уклоном, боковые удары по колесам и т.п.).
За счет конструкции самоустанавливающиеся подшипники компенсируют некоторый перекос оси и ступицы, снижая интенсивность износа деталей.
Конструктивно подшипники рассмотренных выше типов различны.
Подшипники радиально-упорные однорядные конические.Они состоят из двух колец, между которыми зажаты конические ролики, разделенные сепаратором.Внутреннее пространство подшипника заполнено смазкой, от засорения и протечек оно защищено уплотнительным кольцом.Часть этого типа является неразборной.
Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники и самоустанавливающиеся подшипники.Они состоят из двух широких колец, между которыми в шахматном порядке расположены два ряда шариков, разделенных общим сепаратором.Самоцентрирующиеся подшипники благодаря особой форме внутренних поверхностей колец позволяют смещать ряды шариков относительно оси цапфы.Обычные подшипники этого типа неразборные, самоцентрирующиеся – могут быть как неразборными, так и разборными.
Двухрядные радиально-упорные роликоподшипники.Они имеют конструкцию, аналогичную предыдущей.Обычно конические ролики каждого ряда имеют зеркальное расположение – широкой частью роликов наружу.Такое положение обеспечивает равномерное распределение нагрузок и соосность деталей.Подшипники этого типа являются неразборными.
Наконец, ступичные подшипники по конструкции делятся на две группы:
● Индивидуальные подшипники;
● Подшипники объединены в один блок со ступицей.
Ступица со встроенным двухрядным шариковым самоустанавливающимся подшипником
Первый тип – это обычные подшипники, которые можно устанавливать и демонтировать без замены других сопрягаемых деталей.Второй тип – это подшипники, встроенные в ступицу колеса, поэтому их нельзя заменить отдельно.
Места установки и применимость ступичных подшипников
Ступичные подшипники делятся на ряд групп по месту установки и применимости:
● Подшипники ступиц управляемых ведущих колес (переднеприводные и полноприводные автомобили);
● Подшипники ступиц управляемых ведущих колес (заднеприводные автомобили);
● Подшипники ступиц ведущих неуправляемых колес (переднеприводных автомобилей, а также четырехосных автомобилей с опорными неведущими мостами);
● Подшипники ступиц ведущих неуправляемых колес (заднеприводных и полноприводных автомобилей).
Определенные типы подшипников используются в различных типах осей и ступиц:
● В ступицах управляемых ведущих колес легковых автомобилей — двухрядные шариковые или роликовые подшипники;
● В ступицах неуправляемых ведущих и ведомых колес легковых автомобилей - как двухрядные шариковые или роликовые подшипники (в большинстве современных автомобилей), так и два конических подшипника (во многих автомобилях ранних выпусков, в том числе отечественных);
● В ступицах всех колес полноприводных и заднеприводных коммерческих и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой техники (за редким исключением) установлены два конических подшипника.
Монтаж подшипников осуществляется различными способами.На задних колесах переднеприводных легковых автомобилей подшипник ступицы надевается на цапфу, а сама ступица или тормозной барабан - на ее наружное кольцо.Аналогичные узлы грузовых автомобилей и заднеприводных автомобилей имеют одинаковую конструкцию, но здесь на оси установлены два подшипника.На передних колесах переднеприводных легковых автомобилей подшипник установлен в поворотном кулаке, а ступица – во внутреннем кольце подшипника.
Конструкция ступичного узла задних колес переднеприводных автомобилей.
Вопросы выбора, замены и обслуживания ступичного подшипника
Ступичные подшипники подвергаются высоким нагрузкам, поэтому склонны к быстрому износу и поломке.В случаях, когда появляется гул подшипников, ухудшается управляемость автомобиля, возникает неизбежный люфт ступиц и наблюдается перегрев ступичных узлов, следует проверить подшипники.Если обнаружено, что они изношены или сломаны, их необходимо заменить.
Для замены следует выбирать подшипники тех типов и каталожных номеров, которые были установлены ранее.Не рекомендуется менять тип ступичного подшипника, так как это может непредсказуемо изменить характеристики ходовой части.Особое внимание следует уделить выбору конических подшипников, установленных парами – в некоторых случаях их можно заменять независимо друг от друга, в других случаях возможна только парная замена.А если в автомобиле используются ступицы с интегрированными подшипниками, то придется покупать весь узел в сборе – отдельная замена подшипников в них невозможна.
Замену и регулировку ступичных подшипников следует производить в соответствии с инструкцией по ремонту данного автомобиля (автобуса, трактора), а в дальнейшем необходимо проводить мероприятия по техническому обслуживанию, указанные в инструкции к этим агрегатам.Если вы решили выполнить замену самостоятельно, следует запастись специальным инструментом для опрессовки и обпрессовки подшипников, иначе эта работа будет невозможна.
При правильном подборе и замене, а также регулярном обслуживании ступичных подшипников ходовая часть автомобиля будет нормально работать в любых условиях на протяжении десятков тысяч километров.
Время публикации: 05 августа 2023 г.