Шарнир равных угловых скоростей что это такое: Шарнир равных угловых скоростей | это… Что такое Шарнир равных угловых скоростей?

Шарнир равных угловых скоростей | это… Что такое Шарнир равных угловых скоростей?

Шарнир равных угловых скоростей.

Принцип действия шарикового ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарнир равных угловых скоростей (сокращённо ШРУС, в просторечии — «граната») обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70 градусов относительно оси. ШРУСы изредка называют «гомокинетическими шарнирами» (от др.-греч. ὁμός — «равный, одинаковый» и κίνησις — «движение», «скорость»).

Используется в системах привода управляемых колёс легковых автомобилей с независимой подвеской и, реже, задних колёс.

Первые попытки реализовать передний привод осуществлялись при помощи обычных карданных шарниров. Однако, если колесо перемещается в вертикальной плоскости и одновременно является поворотным, наружному шарниру полуоси приходится работать в исключительно тяжелых условиях — с углами 30—35°. А уже при углах больших 10—12° в карданной передаче резко увеличиваются потери мощности, к тому же вращение передаётся неравномерно, растёт износ шарнира, быстро изнашиваются шины, а шестерни и валы трансмиссии начинают работать с большими перегрузками. Поэтому потребовался особый шарнир — шарнир равных угловых скоростей — лишённый таких недостатков, передающий вращение равномерно вне зависимости от угла между соединяемыми валами.

Типы шарниров равных угловых скоростей

Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:

• Шариковые («Бендикс-Вейс», «Рцеппа», «Бирфильд») — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
• Триподные (типа «Tripod») — часто используются как внутренние, допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом;
• Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы как «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках;

Спаренный кардан

• Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов.

Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.

Эта система не терпит грязи и становится более хрупкой при больших углах поворота.

3D изображение ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником, так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.^[1]

См. также

• Карданная передача

Примечания

1. ↑ Чиним сами — ШРУС

Ссылки

• ШРУСы на приводах колес полноприводного автомобиля

Шарниры равных угловых скоростей

Шарниры равных угловых скоростей применяются для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие управляемые колеса. При соединении валов шарнирами равных угловых скоростей ведомый вал вращается равномерно с постоянной угловой скоростью, соответствующей угловой скорости ведущего вала. Чаще применяют шариковые, кулачковые и трехшиповые шарниры.

• ведущего вала со шлицами, входящими в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала и вилкой с делительными канавками;
• ведомого вала со шлицами, входящими в зацепление с ведущим фланцем ступицы колеса и вилкой с делительными канавками;
• четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок;
• центрирующего шарика вилок, помещенного в сферические углубления на торцах вилок.

Привод передних колес: 1 — корпус внутреннего шарнира; 2 — фиксатор внутреннего шарнира; 3 — кольцо крепления чехла; 4 — вал привода передних колес; 5 — защитный кожух чехла; 6 — защитный чехол; 7— упорное кольцо обоймы; 8— сепаратор; 9 — хомут; 10— шарик; 11 — обойма; 12 — стопорное кольцо обоймы; 13 — корпус наружного шарнира.

Детали наружного шарнира привода передних колес: 1 — корпус шарнира; 2 — сепаратор; 3 — обойма; 4 — шарики.

Центрирующий шарик имеет лыску, которая располагается при сборке против вставленного ведущего шарика. Шарик стопорят шпилькой, расположенной в осевом канале ведомой вилки, одним концом входящей в отверстие центрирующего шарика, таким образом запирая собранный карданный шарнир. Делительные канавки имеют специальную форму, при которой ведущие шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располагаются в плоскости, делящей пополам угол (биссекторная плоскость) между осями ведущей и ведомой вилок. Благодаря этому обе вилки имеют одинаковую частоту вращения. Предельный угол между осями валов 32—33°.

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Рцеппа) состоит из двух кулаков: внутреннего, связанного с ведущим валом, и наружного, связанного с ведомым валом. В обоих кулаках имеется по шесть тороидных канавок, расположенных в плоскостях, проходящих через оси валов, В канавках находятся шарики, положение которых задается сепаратором, взаимодействующим с валами через делительный рычажок. Один конец рычажка поджимается пружиной к гнезду внутреннего кулака, другой скользит в цилиндрическом отверстии ведомого вала. При изменении относительного положения валов рычажок наклоняется и поворачивает сепаратор, который в свою очередь, изменяя положение шариков, обеспечивает их расположение вбисекторной плоскости. В данном шарнире крутящий момент передается через все шесть шариков. Предельный угол между осями валов 35—38°.

Шариковый шарнир Рцеппа без делительного рычажка. Установка шариков в бисекторную плоскость происходит благодаря эксцентричности сфер, в которых располагаются оси тороидальных канавок кулаков. Центры сфер, в которых лежат оси канавок наружного (ведомого) и внутреннего (ведущего) кулаков, расположены так, что при повороте оси ведомого вала по часовой стрелке верхний шарик выталкивается из сужающегося пространства между кулаками, а нижний с помощью сепаратора перемещается в увеличивающееся пространство с другой стороны шарнира. Остальные шарики занимают промежуточное положение. Работа данного шарнира подобна работе шарнира Рцеппа, имеющего делительный рычажок, однако характеризуется менее точной кинематикой. Простота и надежность конструкций, высокая несущая способность при небольших габаритных размерах способствуют их широкому применению на передне приводных автомобилях.

Кулачково-дисковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Тракта) состоит из связанных с ведущим и ведомым валами полуцилиндрических вилок и вставленных в них цилиндрических кулаков, в пазы которых входит диск, передающий крутящий момент от ведущей вилки к ведомой. Максимальное значение угла между валами до 45° Большая контактная поверхность деталей, воспринимающая усилия, и высокая несущая способность обуславливают их применение на тяжелых грузовых автомобилях.

Трехшиповые шарниры. В трехшиповом шарнире крутящий момент от ведущего вала передают три сферических ролика, которые установлены на радиальных шипах, жестко связанных с корпусом шарнира ведомого вала. Шипы относительно друг друга располагаются под углом 120° Ведущий вал имеет трехпальцевую вилку, в цилиндрические пазы которой входят ролики. При передаче момента между несоосными валами ролики перекатываются со скольжением вдоль пазов и одновременно скользят в радиальном направлении относительно шипов. Предельный угол между осями валов до 40° Особенностью данного шарнира является то, что в отличие от шариковых шарниров передача момента от ведущих элементов на ведомые происходит не в бисекторной плоскости, а в полости, проходящей через оси шипов. Равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспечивается при любом взаиморасположении их осей.

как это работает, симптомы, проблемы

Обновлено: 07 августа 2021

Все переднеприводные автомобили имеют ШРУСы или ШРУСы на обоих концах приводных валов (полуосей). Внутренние ШРУСы соединяют карданные валы с коробкой передач, а внешние ШРУСы соединяют карданные валы с колесами.

ШРУС в переднеприводном автомобиле. Щелкните, чтобы увеличить изображение

Многие заднеприводные и полноприводные автомобили, а также грузовики также имеют ШРУСы.

ШРУСы необходимы для передачи крутящего момента от трансмиссии к ведущим колесам с постоянной скоростью, при этом компенсируя движение подвески вверх-вниз. В переднеприводных автомобилях ШРУСы передают крутящий момент на передние колеса во время поворотов.

Существует два наиболее часто используемых типа ШРУСов: шаровой и триподный. В переднеприводных автомобилях шаровые ШРУСы применяются с внешней стороны карданных валов ( наружные ШРУСы ), тогда как триподные ШРУСы в основном используются с внутренней стороны ( внутренний ШРУС ).

Проблемы с ШРУСом

Пыльник ШРУСа выглядит нормально.
Нажмите, чтобы увеличить фото

ШРУС заполняется специальной смазкой и плотно уплотняется резиновым или пластиковым пыльником, который удерживается на месте двумя хомутами. ШРУС не нуждается в обслуживании и может прослужить очень долго, пока не поврежден защитный чехол ШРУСа. Нередко можно увидеть автомобили с пробегом более 300 000 миль, которые все еще имеют оригинальные ШРУСы.

Наиболее распространенная проблема с ШРУСами – это когда защитный чехол трескается или повреждается.
Как только это происходит, смазка выходит, а внутрь попадают влага и грязь, в результате чего ШРУС изнашивается быстрее и в конечном итоге выходит из строя из-за отсутствия смазки и коррозии. Часто первыми ломаются наружные пыльники ШРУСов, так как им приходится выдерживать больше движений, чем внутренним. Сапоги CV обычно проверяются во время регулярных посещений технического обслуживания. Ваш механик будет искать трещины, разрывы, ослабленные хомуты чехлов CV и другие повреждения.

Признаки повреждения чехла ШРУСа или износа ШРУСа

Сломан наружный чехол ШРУСа.
Нажмите, чтобы увеличить фото

Смазка, выходящая из небольшой трещины или разрыва, является ранним признаком выхода из строя пыльника ШРУСа. Если повреждение больше, вы можете увидеть брызги темной смазки на внутренней стороне обода и вокруг ШРУСа, как на фото.
Если автомобиль продолжает эксплуатироваться с поврежденным пыльником ШРУСа, ШРУС изнашивается и в конечном итоге выходит из строя. Наиболее распространенным признаком износа наружного ШРУСа является щелкающий или хлопающий звук при повороте. Шум усиливается при ускорении в поворотах. В худшем случае сильно изношенный внешний ШРУС может даже разрушиться во время движения, что может создать потенциально опасную ситуацию.
Отказы внутреннего ШРУСа встречаются редко. Одним из симптомов неисправности внутреннего ШРУСа является боковая (из стороны в сторону) тряска или вибрация при ускорении. Изношенный внутренний ШРУС также может вызывать лязг при переключении с привода на задний ход или при ускорении на замедление.

Ремонт ШРУСа

Гайка оси. Нажмите, чтобы увеличить фото

Если поврежденный пыльник ШРУСа обнаруживается рано, обычно достаточно просто заменить пыльник и заполнить ШРУС свежей смазкой. Это намного дешевле, чем замена всего ШРУСа или карданного вала. Замена пыльника ШРУСа стоит от 180 до 350 долларов. Деталь обычно не очень дорогая, но для ее замены требуется изрядное количество труда. Пыльник ШРУСа обычно продается в комплекте со свежей смазкой и новыми хомутами.

Если изношен сам ШРУС, ремонту он не подлежит; ее придется заменить новой или восстановленной деталью. Иногда ШРУС отдельно не идет. В этом случае потребуется замена всего приводного вала. Замена приводного вала может стоить от 380 до 800 долларов в ремонтной мастерской.

Реклама

Если вы планируете самостоятельно заменить чехол ШРУСа или приводной вал, вам понадобится мощный динамометрический ключ (или ломаный стержень) и головка подходящего размера, чтобы открутить контргайку основного ШРУСа, также известную как 9.гайка оси 0005 или гайка ступицы (на фото) потому что она очень тугая. Также будьте готовы к тому, что в большинстве случаев придется снимать нижнюю шаровую опору, а сделать это без специальных инструментов бывает довольно сложно. Гайку оси также необходимо будет повторно затянуть с указанным крутящим моментом после завершения ремонта. Инструкции и характеристики крутящего момента см. в руководстве по ремонту.

Читать далее:
Ремень ГРМ: когда менять
Приводной ремень: когда нужно менять
Почему загорается индикатор «Check Engine»
Стартер, проблемы в системе запуска
Генератор, принцип работы, симптомы, проверка, проблемы, замена

Что это такое и как работает • D S Auto

ШРУС или ШРУС постоянной скорости Шарнир является основной частью приводного вала. Это дает гибкость диапазону движения колес вашего автомобиля, эффективно передает мощность от трансмиссии к колесам вашего автомобиля, обеспечивая при этом их вращение с постоянной скоростью.

Зевота.

Я знаю, это техническая часть, и это может быть не ваша чашка чая.

Если вы просто хотите узнать, есть ли проблемы с карданным валом в вашем автомобиле, вы можете вместо этого прочитать о трех основных проблемах с карданным валом и о том, как определить их самостоятельно .

В этой статье мы рассмотрим следующие темы:

• Что такое ШРУС?
• Что делает ШРУС?
• Как они это делают?
  • Жеппа Джойнт
  • Шарнир треноги
• Как обслуживать ведущий вал ШРУСа?
• Где можно отремонтировать приводной вал ШРУСа?

Что такое шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)?

Шарниры равных угловых скоростей — это «головки» вашего приводного вала. Шарнир равных угловых скоростей

является основным компонентом, который позволяет приводному валу делать то, что он делает. Конструктивно шарниры представляют собой головки, которые крепятся к двум концам приводного вала.

Практически все приводные валы будут иметь два шарнира равных угловых скоростей .

Если не присматриваться, эти суставы могут показаться неопытным глазам однояйцевыми близнецами! Но они точно , а не одинаковые.

Чтобы различать их, мы называем их (i) наружным/внешним шарниром равных угловых скоростей и (ii) внутренним/внутренним шарниром равных угловых скоростей .

Внешний шарнир равных угловых скоростей — это фиксированный шарнир , который соединяется со ступицей в сборе на колесах вашего автомобиля. Мы называем это фиксированным суставом, потому что он удерживается в фиксированном положении и не перемещается ни по горизонтали, ни по вертикали.

Но, может еще крутит . Попробуйте нарисовать круг головой. Это тот же диапазон движения для шарнира равных угловых скоростей.

Это комплект карданных валов Perodua Myvi, демонстрирующий внешний шарнир равных угловых скоростей.

С другой стороны…

Внутренний шарнир равных угловых скоростей представляет собой скользящий шарнир , который соединяется с трансмиссией автомобиля. Мы называем это скользящим соединением, потому что оно скользит внутрь и наружу по горизонтали .0066 .

Это то же самое движение, что и при использовании вантуза, чтобы отклеить унитаз. Интересно, что из-за этого его также называют плунжерным соединением .

Это комплект карданных валов Perodua Myvi, демонстрирующий внутренний шарнир равных угловых скоростей.

Уверен, вы уже догадались. Как следует из названия,

Внешний шарнир равных угловых скоростей расположен на внешней стороне автомобиля (возле колес).

Пока…

Внутренний ШРУС расположен во внутренней части вагона (возле двигателя).

Пока все хорошо? Я понял, что постоянное (каламбур!) печатание «шарнир равных угловых скоростей» может сделать чтение очень утомительным. Чтобы упростить жизнь, давайте далее называть его «ШРУС».

Что делает шарнир равных угловых скоростей?

Это иллюстрация того, как работает типичный шарнир равных угловых скоростей. Автор MichaelFrey. Зеленая секция — это вход, а красная — выход.

ШРУСы являются основными компонентами, которые позволяют приводным валам выполнять свою работу. Они работают в гармонии, чтобы:

• Увеличьте диапазон движения колес вашего автомобиля.
• Эффективная передача крутящего момента от трансмиссии к колесам автомобиля.
• Для вращения колес автомобиля с постоянной скоростью независимо от рабочего угла.

1. Увеличьте диапазон движения колес вашего автомобиля.

Представьте, что жесткий вал соединен с трансмиссией и колесами. Ваши колеса будут двигаться вверх и вниз вместе с подвеской автомобиля.

Если вы едете через выбоину, может произойти одно из двух:

• Если жесткий вал достаточно прочный, весь ваш автомобиль сдвинется вверх как один объект, что сделает вашу поездку очень неудобной.
• Жесткие валы сломаются под весом вашего автомобиля, отсоединив колеса от вашего автомобиля, и вы можете просто увидеть, как колеса вашего автомобиля откатываются от вас!

Известно, что внешний ШРУС может крутить . Это дает больший диапазон движения для работы при движении по выбоинам.

2. Эффективно передавать крутящий момент от коробки передач на колеса автомобиля.

Шариковые подшипники находятся внутри шарниров. Благодаря круглой форме шарикоподшипники имеют малую площадь контакта и, следовательно, минимальное трение при движении.

Это позволяет им катиться и передавать силу , не теряя слишком много тепла.

3. Для вращения колес автомобиля с постоянной скоростью независимо от рабочего угла.

Входной и выходной валы всегда будут вращаться на одинаковая скорость независимо от рабочего угла . Это обеспечивает плавную передачу мощности от входного вала к выходному валу без каких-либо колебаний скорости.

Но как именно они это делают?

Чтобы объяснить это, мне нужно, чтобы вы сначала поняли, что существует множество вариантов и типов ШРУСов. Вот некоторые из них:

• Тип соединения
  • Муфта Томпсона
  • Двойной карданный
  • Соединение Tracta
• Раздвижной тип
  • Штативное шарнирное соединение
  • С двойным смещением
  • С крестообразным пазом
• Тип фиксированной чашки
  • Шарнир Rzeppa
  • Шариковый и канавочный

Да, об этом есть что почитать! Но сегодня мы сосредоточимся только на самых распространенных в Малайзии. Как правило, мы используем Rzeppa шарнир в качестве внешнего ШРУСа и Tripod Joint в качестве внутреннего ШРУСа .

Шарнир Rzeppa

Шарнир Rzeppa является фиксированным шарниром и обычно имеет 6 шарикоподшипников внутри. Это изображение, сделанное Nutzdatenbegleiter, дает вам представление о размере ШРУСа по сравнению с монетой.

Соединение Rzeppa изобретено инженером Ford Motor Company по имени Alfred Hans Rzeppa в 1926 году и запатентовано в 1935 году. Интересный факт! Этот шарнир является первым когда-либо изобретенным практичным ШРУСом .

Тип неподвижного соединения , который может поворачиваться на угол до 55 градусов , но не имеет горизонтального перемещения .

В шарнире Rzeppa вы найдете внешнее кольцо , шарикоподшипники , сепаратор и внутреннее кольцо .

• Путешествие начинается, когда вы включаете двигатель автомобиля.
• Первичный вал вращается при запуске двигателя автомобиля.
• Внутреннее кольцо прикреплено к первичному валу.
• Шариковый подшипник устанавливается сверху внутреннего кольца.
• Сферический сепаратор подходит и удерживает шарикоподшипники.
• Внешнее кольцо имеет канавки для установки шарикоподшипников.
• Внешнее кольцо имеет выходной вал, который соединяется с колесами автомобиля.

Шариковые подшипники — вот где происходит волшебство. Они представляют собой промежуточные элементы между входным и выходным валами. С точки зрения непрофессионала, шарикоподшипники — это посредники, которые передают мощность из точки А (входной вал) в точку Б (выходной вал).

Шариковые подшипники должны находиться в определенном положении , чтобы сделать это эффективно. Он должен находиться в биссектрисе между входным и выходным валами. Для этого сферический сепаратор имеет 6 пазов (по одному на каждый шарикоподшипник), чтобы удерживать и направлять их под этим углом.

Это обеспечит постоянный контакт шарикоподшипника с внешней обоймой, которая передает мощность на колеса автомобиля.

Штативное соединение

Штативное соединение имеет крестовину с 3 роликовыми подшипниками, прикрепленными к нему. Вращательная мощность от двигателя передается на шарнир, а затем на приводной вал.

Штативное соединение разработано Мишелем Ореном из Glaenzer Spicer, Франция, и патент был окончательно выдан в 2000 году. Осевой ход 50 мм .

В шарнире штатива вы найдете крестовина (не ползучий!), три роликовых подшипника , игольчатые подшипники и внешний корпус .

• Внешний корпус крепится к трансмиссии автомобиля.
• При запуске двигателя автомобиля трансмиссия вращается, а вместе с ней и внешний корпус.
• Эта мощность вращения передается на первичный вал, а затем на шарнир Жеппа с другой стороны.
• Роликовые и игольчатые подшипники устанавливаются в канавках внутри корпуса.
• Они отвечают за осевое перемещение, предотвращая раскачивание двигателя из-за предварительной нагрузки на подшипники.

Почему мы используем треноги для внутреннего ШРУСа? Почему бы не просто еще один сустав Rzeppa? Потому что он более экономически выгоден, чем , и в то же время достаточен для предполагаемых условий эксплуатации.

Рабочий угол редко превышает 20 градусов , потому что он прикреплен к трансмиссии автомобиля, которая жестко закреплена по центру автомобиля. Когда колеса вашего автомобиля поворачиваются, внешнее соединение скручивается и выполняет работу. Таким образом, использование шарнира Rzeppa с рабочим углом 55 градусов было бы излишеством.

Как обслуживать приводной вал с ШРУСом?

Проверьте приводной вал на наличие сломанного пыльника равных угловых скоростей. Немедленная замена может сэкономить вам деньги.

Мы рекомендуем часто проверять колеса вашего автомобиля на наличие следов смазки . Это займет всего 5 минут вашего времени, но может сэкономить вам сотни малайзийских ринггитов на счете за ремонт автомобиля. Тяжелая работа обязательно окупится!

Почему?

Как и все механические движущиеся части, со временем они изнашиваются.

Чтобы избежать этих проблем, первой линией защиты вашего ШРУСа (и вашего кошелька!) являются  сапоги равных угловых скоростей .

По сути, это резиновое покрытие, которое удерживает консистентную смазку внутри, что уменьшает контакт металла с металлом и продлевает срок службы вашего ШРУСа.

Мало того, они также предотвращают попадание влаги и грязи в соединение и их трение о внутренние компоненты. Если вы заметили прокол в крышке приводного вала, немедленно замените ее, чтобы предотвратить дальнейший износ.

Где можно отремонтировать приводной вал ШРУС?

При определенном пороге износа вы начнете замечать следующие симптомы:

• Шум
• Вибрация

Да, это очень общие симптомы и они могут быть вызваны любыми другими изношенными деталями автомобиля.

Итак, как вы ремонтируете карданный вал или нет?

Если вы любите делать все своими руками, мы написали статью, которая расскажет вам о трех основных проблемах с приводным валом и о том, как самостоятельно их диагностировать!

Но если у вас нет времени, вы можете доверить это специалисту. #ShamelessSelfPromote

Вы можете поговорить со службой поддержки D S AUTO и назначить встречу для бесплатного тест-драйва , используя наш чат в Facebook.

Как специалист по ремонту приводного вала, мы можем помочь…

• Сообщить вам, если у вас возникнут проблемы с приводным валом.
• Проверьте, можно ли еще отремонтировать приводной вал.
• Отремонтируйте приводной вал.
• Установить.

Мы надеемся, что вы найдете это руководство информативным и полезным. Если вы хотите узнать цену своего карданного вала, позвоните нам по телефону 03-7805 2020.

А пока водите безопасно и разумно!

Совместное использование помогает нам делать для вас лучший контент!

Как работает насос гидроусилителя руля – простыми словами!

Д С АВТО

30 сентября 2019 г.

Для многих насос рулевого управления — это просто какой-то волшебный черный ящик, который якобы каким-то образом делает наши поездки за рулем намного приятнее. Но как именно работает насос гидроусилителя руля? Если

Подробнее »

Как завести машину за считанные минуты!

Д С АВТО

31 августа 2019 г.

Завести машину с помощью прыжка… это как ветряная оспа. Это то, через что всем нам в конечном итоге придется пройти в какой-то момент нашей жизни. Вот как это все

Подробнее »

Нежное введение в балансировку колес

Д С АВТО

22 июля 2019 г.