Шрус с приводным валом

Полуось и приводной вал

Приводной вал и полуоси, являются весьма ответственными узлами в трансмиссии автомобиля. Приводные валы сегодня устанавливаются на переднеприводные, заднеприводные и полноприводные автомобили. Полуоси изготавливаются из прочного сплава, так как при эксплуатации они испытывают огромные нагрузки в виде скручивания и сдвига.

Устройство и предназначение приводных валов

Основным предназначением приводного вала автомобиля является передача крутящего момента от КПП и дифференциала на ведущие колеса. Простейший приводной вал состоит из следующих компонентов:

  • ось;
  • внутренний ШРУС;
  • наружный ШРУС.

В автомобиле с передним приводом внутренний ШРУС закреплен в КПП и соединен с внешним шарниром на колесе посредством жесткой полуоси.

ШРУСы соединяются и фиксируются на полуоси посредством стопорных колец, а передача вращения обеспечивается за счет шлицевого соединения шарниров и полуоси. ШРУСы позволяют ведущим колесам перемещаться в вертикальной плоскости, а также менять траекторию движения автомобиля. При исправных приводных валах автомобиль движется плавно и без рывков в любых положениях шарниров равных угловых скоростей.

В заднеприводных автомобилях с классическим задним мостом, для передачи крутящего момента на колеса также применяются полуоси, но несколько иной конструкции. В заднем мосту устанавливаются полуразгруженные и разгруженные полуоси . Разгруженные полуоси более распространены, так как в силу более совершенной конструкции испытывают значительно меньше нагрузок и служат гораздо дольше, нежели полуразгруженные.

Полуразгруженная полуось внутренней стороной закреплена в полуосевой шестерне дифференциала, а внешняя сторона оканчивается ступицей колеса, закрепленной в шариковом подшипнике. Разгруженная полуось имеет аналогичную конструкцию, однако ступица колеса закреплена уже в двух роликовых подшипниках. Данное отличие в конструкции позволяет освободить полуось от воздействия на нее всяческих нагрузок, кроме нагрузки от передачи крутящего момента.

Также следует отметить, что в автомобилях с передним расположением силового агрегата и задним приводом передача крутящего момента от КПП на задний мост может также осуществляться посредством приводного вала. Такой приводной вал имеет аналогичную конструкцию с полуосью, передающей крутящий момент непосредственно на ведущее колесо. Современные задне- и полноприводные автомобили оборудованы именно приводными валами на основе ШРУСов, взамен устаревшим карданным передачам.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Полуось (приводной вал)

    173 11 237k
    22 0 48k

Полуось это вал передающий крутящий момент с дифференциала на ведущие колеса. По одной на каждое ведущее колесо. Полуось автомобиля также называют приводной вал.

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:

  • изгибающий момент, который появляется из-за воздействия на автомобиль силы тяжести;
  • касательная реакция, возникающая при начале движения и торможении автомобиля;
  • боковая сила из-за заносов машины;
  • боковые нагрузки, возникающие из-за воздействия сильного бокового ветра.

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.

Поломки полуосей

Основная неисправность которую чаще всего приходится устранять — хрустящие подшипники.

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.

Что такое приводной вал в автомобиле

Конструкция полуоси автомобиля

Полуось автомобиля — это вал, который передает крутящие усилия с дифференциала на ведущее колесо. Другое название полуоси, пожалуй, даже чаще используемое — приводной вал.

Полуось нужна, чтобы обеспечивать подвижный контакт двигателя и ведущих колес, эффективно передавая усилия. При этом полуось поддерживает возможность поворота колес, минимизирует вибрации на руле и не допускает, чтобы машина двигалась рывками.

Как выглядит полуось автомобиля? По факту, это два шарнира наружного и внутреннего (ШРУС — Шарнир равных угловых скоростей) и собственно сама ось. Для крепления шарниров на концах вала делают специальные шлицевые соединения и канавку под стопорное кольцо.

Основные виды полуосей

Полуось разделяют на два вида:

  • Полностью разгруженные;
  • Частично разгруженные.

Полностью разгруженная полуось прерогатива автобусов и тяжелых грузовиков. В данной конструкции полуось закреплена на ступице, а она в свою очередь опирается на два подшипника, широко разнесенные друг от друга.

Полуразгруженную полуось устанавливают на легковые автомобили, которые не испытывают значительных вертикально направленных нагрузок.

Основные причины поломок полуосей

В процессе эксплуатации автомобиля полуоси испытывают серьезные нагрузки, особенно при езде по бездорожью, разбитым трассам. Нагрузка возрастает, если водитель резко поворачивает или стартует на большой скорости с вывернутыми колесами.

При этом полуось считается надежной деталью, который достаточно редко ломается. Однако поломки все-таки случаются. Чаще все это происходит из-за нескольких причин:

  • Износа пыльников;
  • Шаровых соединений.
Читайте также  Шрус переднего карданного вала mitsubishi l200

При движении автомобиля масло нагревается, меняет свою текучесть и под действием центробежных сил вытекает из ШРУС через поврежденный пыльник. Также туда начинает попадать влага, которая вымывает смазку и начинаются коррозионные процессы. А грязь и пыль в свою очередь добавляют абразивный износ, и в комплексе это приводит ШРУС в негодность. Полуось может разболтать и сломать шлицы.

Вышеописанные неполадки могут возникнуть как случайно, так и вследствие долгой и небрежной эксплуатации автомобиля.

Оригинальные приводные валы сегодня стоят достаточно дорого — 40-50 тыс. рублей, но в них можно быть уверенным. Также существуют варианты восстановленных приводных валов. Это детали, которые после поломки отправлялись на завод и восстанавливались с помощью комплектующих. Их стоимость значительно ниже — около 15-20 тыс. рублей. Китайские аналоги деталей мы не советуем покупать, так как из-за низкого качества материала, они подвержены быстрому износу. Кроме того, в оригинале вал привода — полый, а на китайских приводах — полнотелый, что сильно утяжеляет конструкцию и как следствие — увеличение неподрессоренных масс. Это снижает ресурс и приведет к будущему ремонту подшипников АКПП и подвесных подшипников, а также не рассчитанных для этого ступичных.

Специалисты нашего сервисного центра Vollux знают, какие полуоси подходят для автомобилей Volvo в зависимости от модели и года выпуска. Мы выполним диагностику вашего Вольво, подберем необходимые запчасти и качественно выполним ремонт приводного вала.

Динамическое соединение двигателя и ведущих колес — приводной вал (ШРУС) GKN

Приводные валы обеспечивают динамическое соединение двигателя и ведущих колес, передавая усилие и делая возможным поворот колеса и движения подвески, подавляя при этом вибрацию. Каждый приводной вал имеет два шарнира равных угловых скоростей (ШРУСа) – фиксированный шарнир на стороне колеса и плунжерный (подвижный) шарнир на стороне коробки передач, объединенные профильным валом.

Компания GKN понимает ключевую роль приводного вала в области трансмиссии, его влияние на комфорт автомобиля, динамику, уровень шума и вибрации, срок службы, эффективность и оптимизацию веса. Наше новое поколение приводных валов является результатом непрерывного процесса научно-исследовательской деятельности и разработок новых методов оптимизации продукта. GKN опирается на свой многолетний опыт, который берет свое начало с самых первых дней применения приводных валов.

Комбинация (АС – сплошной вал – GI) данных шарниров со сплошным валом – наиболее часто применяемое решение в автомобилях с передним приводом. Простота монтажа, хорошие вибро-шумовые характеристики, а также длительный срок службы позволяют применять данную конфигурацию для большинства автомобилей в сегментах от А до D.

Данное решение (UF — моноблочный вал – AAR) применяется для премиум-сегмента переднеприводных автомобилей. Благодаря высокой подвижности шарнира, UF обеспечивается малый радиус поворота, а шарнир AAR обеспечивает больший угол установки и превосходные вибро-шумовые характеристики. Комбинация же данных шарниров с полым моноблочным валом позволила значительно снизить вес приводного вала, увеличить его прочность и повысить комфорт езды.

Приводные валы (VL – моноблочный вал — VL) данного типа применяются в качестве решений для заднеприводных автомобилей премиум-сегмента. Компактные шарниры VL с малым боковым зазором и улучшенными характеристиками трения, обеспечивают необходимые функции для подобного автомобиля. Применение полого моноблочного вала обеспечивает высокую жесткость при скручивании, а также позволяет сократить вес.

Современные внедорожники сочетают в себе высокий комфорт при езде с возможностью передвигаться по бездорожью. Требуемая конструкция подвески, а также соответствующая величина перемещения колеса относительно кузова, выставляют требования, которые не могут быть удовлетворены традиционной конструкцией приводного вала. В качестве решения здесь применяется комбинация из шарнира UF (UF – шлицевой вал с шариковой втулкой – UF), а также плунжерного шарнира и шлицевого вала с шариковой втулкой, что обеспечивает требуемый угол изгиба и большую компенсацию длины. Шлицевой вал с шариковой втулкой обеспечивает также и превосходные вибро-шумовые характеристики.

Для очень маленьких и очень больших автомобилей рекомендуется универсальная комбинация (UF – сплошной вал – DO), состоящая из шарниров UF и DO, а также массивного сплошного вала. Шарнир UF, обеспечивающий малый радиус поворота, а также универсальные свойства шарнира DO, делают такую комбинацию приводного вала идеальной для данного сегмента автомобилей как с автоматическими, так и с ручными коробками передач, обеспечивая приемлемые вибро-шумовые характеристики.

Supauto.RU расшифровывается как слово, состоящее из двух сочетаний SUP и AUTO. Самое непосредственное отношение к автомобилям (иномаркам) имеет часть AUTO, а SUP, в свою очередь, образовано от слова Support, что в переводе (англ.) означает Поддержка, таким образом, SUPAUTO – это есть Поддержка автомобиля, каковой являются автозапчасти, которые позволяют поддерживать автомобиль в работоспособном состоянии.

Supauto.RU — это интернет продажи запчастей для иномарок. Для получения подробной информации обращайтесь по телефону.

Москва
Воронеж
Нижний Новгород
Новосибирск
Ростов
Самара
Челябинск

Переделка приводных валов.

На Матре, равно как и на Тальбот-Горизонте, Соларе, наружные шрусы составляют одно целое с приводными валами и отдельно не могут быть заменены. Такая конструкция имеет свои плюсы: поскольку вместо шариков в наружном шрусе применены ролики, то служит такой шрус очень долго (если, конечно, не порвется пыльник).

Если же пыльник порвется и в шрус попадет вода и грязь, то через короткое время придется менять привод в сборе (ну или только внешний шрус вместе с приводным валом).
А пыльник обязательно порвется. Неожиданно и совсем незаметно.

Такая конструкция применяется сейчас на многих автомобилях, например на Рено, Пежо. Для них привода можно купить. А вот на Матру (да и на остальные Тальботы) приводных валов уже в продаже не найти. И когда наружные шрусы захрустели, встал вопрос: как быть?

Хорошо бы переделать привода так, чтобы наружные шрусы были обычными (шариковыми) и могли меняться отдельно от приводного вала.

Ступица переднего колеса в Матре (и Горизонте или Соларе) имеет 23 внутренних шлица. Для неё удалось подобрать несколько недорогих шариковых шрусов, подходящих по размерам. Среди них был выбран такой шрус, который имеет внутри 22 шлица для установки на вал привода. Это не принципиально, но так удобнее, поскольку 22 шлица имеют приводные валы ВАЗ, которые и будем использовать.

Итак, что получается — внутренний шрус остается родной, дальше идет половина родного приводного вала, к которому приварена половина вала от ВАЗ 2108, заканчивающаяся 22-мя шлицами. На этот вал одет шрус от Форда с 22 шлицами внутри и 23 шлицами снаружи, который как раз точно подходит к шлицам родной ступицы Матры и Тальботов.

Применяется этот ШРУС на фордах эскорт, фиеста, орион.
Каталожные номера шрусов и аналогов:
Glo 3030K,
NK 512504,
HOLZER P675K,
Mapco 16921,
Metelli15-0092,
SKF VKJA 5511
и т.д. на разный вкус и кошелек.

Итак, для переделки нам потребуется приводной вал от ВАЗ 2108, правый (длинный). Они встречались мне трёх видов — цельный (как палка), сварной из трех частей трением, сварной из трех частей электросваркой.

Читайте также  Эластичная муфта карданного вала фольксваген тигуан

Вот вал цельный (2108-2215070) и он нам не подходит.

Вот вал (2108-2215092) сваренный трением из трех частей.
Два наконечника и труба посередине.

На фото видны характерные полукруглые буртики от сварки трением.
Такой вал подойдет — наружный диаметр трубы около 40 мм почти совпадает с диаметром родного вала.
Однако, сваренные трением валы мне не понравились по качеству — какие-то они кривоватые (средняя часть имеет эксцентриситет относительно наконечников).

Проехавшись по жигулевским магазинам, я нашел вал третьего типа — сваренный электросваркой. Он показался на вид лучшего качества. Хотя скорее всего, как раз этот-то вал и «менее настоящий». Но мне он больше понравился. Вместе с валом купил два упорных разрезных кольца на этот вал.

На шлицевых концах вала имеются две проточки: одна глубокая на самом конце (под пружинное кольцо) и одна неглубокая, под упорное кольцо.

На каждом конце вала в токарном станке делаем ещё одну неглубокую проточку, шириной 2 мм, отступив от проотчки упорного кольца ровно 4 мм.

Для изготовления втулок понадобится стальной пруток диаметром 40 мм и длиной 400 мм.
Я приобрел такой на металлобазе, из материала Сталь 20.
Пруток пилим на три одинаковые части примерно по 130 мм.
Две части уйдут на изготовление втулок и одна останется про запас.

Итак, покупаем шрусы от Форда.

Устанавливаем на концы вала упорные кольца, а самые кончики вала отрезаем по канавкам для пружинных колец. Снимаем фаску на концах.

Получится как-то так:

Из шруса вынимаем его стопорное кольцо, чтобы оно не защелкнулось, пока будем примерять шрус. Надеваем шрус на вал до упорного кольца. Отмеряем необходимую длину и режем с учетом припуска на обработку. От каждого родного вала отрезаем наружный шрус, а от восьмерочного — наружные концы с куском средней трубчатой части.

На всякий случай обращаю внимание — длина нового привода должна быть равна длине старого, но длину измеряем не общую от кончика до кончика, а от кончика до привалочной поверхности шруса, которой он упирается в ступицу.

Втулки точатся под внутренний диаметр соединяемых труб, под прессовую посадку. Длина втулки 120 мм. Внутри отверстие 22 мм. По центру остается поясок шириной 4-5 мм.

На каждой сопрягаемой трубе я просверлил по шесть отверстий диаметром 12 мм для сварки. Отверстия двумя рядами по три: центры отверстий первого ряда на 12 мм от края трубы, второго ряда на 40 мм от края трубы.

Втулки запрессовываются и свариваются полуавтоматом сквозь отверстия. В месте сварки толщина стенки втулки около 6 мм.

После сварки валы слегка проточены на токарном, чтобы сварка не торчала и было ровненько.

По кругу сплошным швом варить не надо — потребуется термообработка (отпуск), иначе трубу оторвет рядом со сварным швом. При использовании запрессованной втулки достаточно нескольких «сварочных заклёпок».
Вот сварка покрупнее:

Дальше вставляем вынутые стопорные кольца на место в шрусы, одеваем пыльники, надеваем и защелкиваем наружные шрусы, внутренние шрусы, закладываем смазку (в наружные — черную, с дисульфитом молибдена, во внутренние — синюю), застегиваем хомутики пыльников и ставим полуоси на место.

На старых шрусах была резьба М22, а на новых — М20, потому старые шайбы сидят слишком свободно. Из оставшегося куска заготовки вытачиваем две шайбы внешним диаметром 36 мм, внутренним 20 мм и толщиной 5 мм. Это новые шайбы под гайки ступиц.

Теперь шрусы стали сменными, недорогими и сравнительно легко доступными для покупки.

Старые отрезанные шрусы разбираем и выкидываем внутренности. Корпуса обоих шрусов с их родными гайками и шайбами оставляем до той поры, когда потребуется катать или буксировать машину со снятыми приводами, например, со снятым двигателем.
В этом случае вместо приводов нужно вставить в ступицы старые шрусы, чтобы стянуть половинки ступичных подшипников, иначе подшипники развалятся при движении.

Бюджет:
шрусы по 630.
вал от восьмерки 600
упорные кольца по 20
материал для втулок 350
за сварку 400
токарил сам.