Что такое ШРУС разновидности и основные неисправности

Что такое ШРУС и каково его устройство

Принцип работы ШРУСа

Ранее упомянутое загадочное наименование — это не что иное, как аббревиатура от такого немаленького словосочетания, как шарнир равных угловых скоростей. Основное предназначение данного устройства заключается в транспортировке вращательных движений от одной полуоси к другой. Обязательное условие при этом, чтобы эти полуоси находились друг к другу под определенным углом, величина которого терпит постоянные изменения, но, как правило, не превышает отметку в 70.

Что касается истории создания ШРУСа, то, как и в случае со множеством других давно изобретенных вещей, нет абсолютного мнения. Наиболее распространенным является то, что в 1927 году данное устройство изобрел и запатентовал Альфред Рцепп. Кстати, механизм и называют шарниром «Рцеппа», а в качестве народно-водительского сленга выступает слово «граната».

Отметить следует также то, что ШРУС может находиться и в автомобилях с заднеприводной и полноприводной конструкцией. Но тут в действие вступают два обязательных условия: наличие жесткого крепления редуктора, что расположен в задней части автомобиля, и независимой подвески, что на задних колесах.

Данный механизм среди автолюбителей-профессионалов считается простым. Состоит он, как правило, из четырех деталей:

  • корпуса в виде сферической чаши, плюс ведомый вал;
  • внутренней обоймы, которая являет собой сферической кулак, плюс ведущий вал;
  • сепаратора, который можно объяснить как кольцо со специальными отверстиями, предназначено для того, чтобы удерживать шарики;
  • шарики в количестве шести штук.

Этот стандартный набор составляющих шарнира делает возможным максимально ровного перенесения вращательного движения. К тому же каждому владельцу автомобиля должно быть известно об отсутствии этой способности у карданного соединения полуосей, хотя оно и выполняет ту же функцию, что и ШРУС.

Что касается принципа работы ШРУСа, то его можно охарактеризовать следующим образом:

  • сферические канавки находятся в корпусе, а также на внутренней обойме, и их число равняется количеству шариков;
  • шарики удерживает сепаратор, а размещаются они в пространстве, что между кулаком и корпусом;
  • шарики перемещаются при помощи канавок корпуса по внешнему диаметру, а при помощи канавок кулака — по внутреннему;
  • усилие, возникающее в процессе вращения ведущего вала, передается на обойму, следом — на ведомый вал при помощи кулака и шариков, которые расположены в канавках;
  • шарики продолжают вполне свободно передавать усилия, перемещаясь по канавкам, после осуществления смены угла между валами ведущего и ведомого типов.

Для сохранения чистоты, а значит, и безопасности как самого устройства, так и автомобиля в целом, ШРУС рекомендуется накрывать пыльником. Чаще всего защитную функцию добросовестно выполняет резиновая накладка, которая предотвращает попадание на крутящиеся детали механизма воды, грязи и других ненужных веществ.

Как и любому другому устройству, особенно расположенному в автомобиле, ШРУСу присущи определенные достоинства и недостатки. Что касается первого, то тут следует говорить о значительно меньшей потере мощности по сравнению с конструкцией заднеприводного типа, маленьком весе и легкой замене. А вот в качестве недостатков данного агрегата выступают износ в процессе трогания с места. Также ШРУС значительно уступает по мощи мосту.

Процесс работы любой «гранаты» в автомобиле постоянно происходит под большими нагрузками, поэтому элементы этого устройства с целью более медленного износа изготавливают из сверхпрочных материалов. Но это все равно не обеспечит вечное служение ШРУСа. В связи с различными причинами (агрессивная езда, попадание ненужных веществ в виде пыли, воды и грязи) шарнир может прекратить свое функционирование. Для предупреждения этого нужно знать следующие моменты.

Во-первых, первым признаком возникновения некоторых неполадок в работе ШРУСа выступает появление непривычного хруста в процессе осуществления автомобилем поворотов и резких разгонов. Первое, что нужно сделать в таком случае, — осмотреть привод. Этот процесс заключается в визуальном осмотре пыльников на предмет каких-либо повреждений или же наличия вытекания из-под них смазки. После этого необходимо проверить состояние подшипников путем пошатывания их в разные стороны. Показатель того, что с данным устройством не все в порядке, — явное ощущение люфтов. Поэтому следующим шагом является замена внутреннего ШРУСа.

Типы шарниров

Разные источники предлагают различные классификации ШРУСа. Но в целом возможно выделить распределение видов, на которое в дальнейшем смогут ориентироваться владельцы автомобилей. Прежде всего необходимо выделять шарниры в зависимости от их расположения. Так, на каждом приводе должен быть установлен наружный и внутренний шарнир.

Читайте также:  Iphone ошибка 14 iphone 7

Более обширная классификация шарниров выглядит следующим образом:

  1. Кулачково-дисковые — имеются в наличии у «Урал-4320» и КрАЗ-255Б.
  2. Сухариковые (кулачковые) — считается, что этот тип разработал в 20-х годах минувшего века француз Грегуар и запатентовал его под обозначением «Тракта». Сегодня этот тип шарниров применяется, как правило, в грузовиках, что связано с высокой скорости вращения вала, из-за чего устройство может перегреться.
  3. Шариковые — тип, который сегодня является наиболее распространенным. К нему относятся: «Бендикс-Вейс», у которого есть делительные канавки, «Рцеппа», располагающий делительными рычажками, и «Рцеппа-Бирфильд», который отличается наличием смещенных делительных канавок.
  4. Спаренные карданные — это два карданных шарнира, которые состыковались друг с другом и в своем тандеме обеспечивают взаимную компенсацию неравномерности вращения другого. Их применение было довольно редким: как правило, с этим типом шарнира разъезжали американские автомобили 1920-х годов (Cord L29 или Miller 91). Позднее начали устанавливаться и на карданных валах в американских внедорожниках, а сегодня их можно встретить в тракторах, грузовиках и строительной технике.
  5. Трипод — устройство, отличающиеся наличием сферических роликов и вилки. К этой же категории относится и Трипод-Уникардан (те же элементы, но без вилки). Представители этого типа делают возможным намного большие осевые перемещения, но вместе с тем в процессе вращения под углом они обеспечивают нелинейное изменение скорости. Шарниры этих типов часто используются в качестве внутренних, то есть их устанавливают не со стороны колеса, а привода.

И напоследок рекомендация: любите свой автомобиль, ухаживайте за ним, за всеми его составляющими, в том числе и ШРУСом, и тогда он отплатит вам той же монетой.

Видео “Как смазать внутренний ШРУС”

На записи автолюбитель показывает, как правильно смазать внутренний ШРУС.

Что такое наружный и внутренний ШРУС в автомобиле

Большинство современных автомобилей оснащаются устройствами, помогающими им уверенно двигаться и поворачивать. К таким устройствам относится ШРУС. Что же такое ШРУС в автомобиле?

Зачем нужен ШРУС

Для понимания того, что такое ШРУС, стоит вспомнить исключительно заднеприводные машины на заре массового автопроизводства. Направление движения менялось с помощью обычных рулевых тяг. У старых переднеприводных машин система карданов передавала крутящий момент на передние колеса. Это сопровождалось вибрацией и шумом, неровной работой, мощностными потерями в поворотах. Подобные механизмы, прочие части трансмиссии, автошины отличались недолговечностью.

С появлением на ведущих колесах шарниров равных угловых скоростей (ШРУС) ситуация кардинально изменилась. Вне зависимости от угла расположения валов усилие на колеса передавалось одинаковое. Мощность мотора в этом процессе не терялась. Исчезли тряска и шумы, изделия нового типа работали надежнее и продолжительнее. Сегодня, помимо легковых автомобилей, их применяют на иных видах колесного транспорта. Такие механизмы работают на грузовиках, внедорожниках, специальных автомашинах с многоколесными поворотными системами.

Где же находиться ШРУС, сколько ШРУСов в автомобиле? ШРУС располагается на передней полуоси автомобиля, обычно по две штуки на сторону, всего четыре, но бывает и один на сторону, зависит от конструкции автомобиля.

Какими они бывают ШРУСы

ШРУСы бывают не только наружными, встраиваемыми в ступицу. Конструкторы разработали внутренний ШРУС, передающий вращение от коробки передач на колесный привод. В управлении транспортным средством и обеспечении его безопасности внутренние и наружные ШРУСы выполняют уникальную функцию.

Главное отличие внутреннего от наружного ШРУСа, в том, что наружный передает вращение с оси приводного вала на колеса, а крутящий момент, передаваемый при помощи внутреннего ШРУСа, идет с КПП на приводной вал.

В шариковом ШРУСе удерживаемые сепаратором шарики, во время вращения вала перемещаются по сферическим канавкам. Крутящий момент через обойму передается на ведомый вал и далее непосредственно на колесо.

Обычно он представляет собой:

  • совмещенный с ведомым валом сферообразный корпус;
  • шароподобную обойму, соединенную с ведущим валом;
  • шесть шариков расположенные в обойме;
  • сепаратор удерживающий шарики.

Принципиальное отличие ШРУСа трипоидного типа в отсутствии сепаратора и наличии вращающихся с помощью игольчатых подшипников роликов на трехлучевой вилке. Подобный трипоид допускает продольное перемещение. В нем отсутствует сепаратор. Функции шариков выполняют ролики трипода, движущиеся по своим канавкам внутри корпуса шарнира.

Проблемы ШРУСов

Нередко такие ШРУСы сами сигнализируют, что у них не все в порядке. Чаще это происходит с внешними, которые помимо большой нагрузки, сталкиваются на дороге с камнями и другими предметами. Когда в них попадает пыль и грязь, механизм изнашивается и начинает при поворотах хрустеть или скрипеть. Это может означать недостаток или отсутствие смазки.

Читайте также:  Smart Roadster - технические характеристики, фотографии и обзор

Помимо плохой смазки причинами повреждений ШРУСа могут быть:

  • низкое качество используемых смазочных материалов;
  • некачественное изделие, которое может быть поддельным или бракованным;
  • повреждение пыльника с последующим попаданием в него песка и грязи;
  • плохие дороги;
  • чрезмерно активный стиль вождения.

Проблемный шарнир надо снять и осмотреть. Шариковый ШРУС можно не менять, достаточно удалить смазку, промыть в керосине и протереть. В случае если шарики и элементы конструкции целы, его собирают, наполняют свежей смазкой и устанавливают назад. Трипоидные ШРУСы целесообразнее менять, используя только ту смазку, которая рекомендуется при их покупке.

Несмотря на одинаковые функции, наружные ШРУСы в силу большей нагрузки чаще выходят из строя. Своевременная их замена поможет избежать неприятностей на дороге, сохранить здоровье и жизнь людей.

Что нужно для проверки

Шарнир, передающий вращение от КПП, испытывает немалые нагрузки, связанные с постоянным изменением положения полуосей, силой трения и другими факторами. В результате образуются зазоры, возникают шумы и звуки. В таких случаях нужна проверка.

Чтобы понять, как проверить внутренний ШРУС, можно воспользоваться несколькими приемами.

  1. Подняв машину на подъемнике, включить первую скорость. Неисправный ШРУС сразу хрустом сообщит о проблеме.
  2. На стоящем автомобиле до упора вывернуть рулевое колесо. Запустить двигатель и тронуться. Если при наборе скорости появляется хруст, надо запасаться новым устройством.
  3. Обратить внимание на появление слабых рывков в начале движения машины, незначительные ускорения или замедления.
  4. Проверить возникновение хруста при переезде через неровности, ямы, сугробы или резком наборе скорости.

Особого внимания требует люфт, который приводит к вибрации на скорости. Мастера для проверки советуют взяться за внутренний шарнир в том месте, где из него выходит привод наружного шарнира. Покачать в разные стороны. Если люфт более полутора десятков миллиметров, устройство надо безотлагательно менять вместе с валом. Эксплуатировать транспортное средство в таком состоянии опасно.

До того, как проверить ШРУС, лучше договориться с помощником, который со стороны будет фиксировать признаки неисправности. Проверка внутреннего ШРУСа, как профилактическое мероприятие, необходима каждые пару месяцев, а после движения в сложных дорожных условиях – незамедлительно.

Как защитить механизм ШРУСа

Многие шарниры равных угловых скоростей служат долго и безотказно. Однако попадание в них песка и грязи может в скором времени потребовать покупки новой детали. Поэтому, до того как начать проверять ШРУС, следует разобраться с его защитой. Она представляет собой конусовидный резиновый или силиконовый чехол с гофрированной поверхностью, закрывающей шарнир. Защиту еще называют пыльником. Он одновременно выполняет функцию резервуара смазочного материала. С двух сторон пыльник плотно закрывается металлическими хомутами, предотвращающие попадание воды, грязи и песка, а также для недопущения вытекания смазки.

Опытные автомобилисты считают, что ревизию пыльников следует проводить регулярно для выявления деформаций и повреждений вроде разрывов, трещин, ослаблений хомутов и пр. Полезно во время осмотра пыльников проверить состояние их хомутов и при необходимости заменить их винтовыми. Иногда рекомендуют заменять пыльники по мере их выхода из строя. Если приходится снимать привод целиком с двумя ШРУСами, разумно при этом сразу ставить на оба новые чехлы. Так своевременно можно предупредить выход устройства из строя.

I4CAR

Твой Автомобильный Портал

Устройство и принцип работы ШРУСа

Опубликовано 13.05.2015 от Sa1amandeR в Автосоветы // 0 Комментарии

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей, «граната») состоит из двух основных элементов – обоймы и корпуса. Обойма расположена внутри корпуса. Их поверхности оснащены специальными параллельными углублениями («канавками»), предназначенными для шариков. Корпус и обойма имеют сферическую форму, а шарики обеспечивают им жесткое соединение и передачу вращения.

Вообще, ШРУСы могут иметь разное конструктивное исполнение. Тут уже все зависит от их типа (триподный, спаренный карданный, шариковый или кулачковый). Вне зависимости от того, что они отличаются в конструктивном плане, их предназначение и работа в трансмиссии одинаковы: С одной стороны ведущий вал, в составе которого установлен ШРУС, соединяется с дифференциалом, а другая – с подшипником ступицы колеса, благодаря которому, ведущие колеса получают энергию вращения. Передачей же данной энергии от мотора к подшипникам ступиц занимается именно «граната».

Наружный ШРУС, в отличии от внутреннего, имеет значительно больший «рабочий угол». Дело в том, что когда поворачивается управляемое колесо, наружный ШРУС может иметь угол поворота близкий 50 градусам. В то время как внутренний ШРУС может поворачиваться не более чем на 20 градусов. По этой причине шарниры применяемые для внутренних и наружных «гранат» не одинаковы. Треножные для внутренних, а шаровые для наружных.

Конструкция наружного ШРУСа включает в себя обойму, расположенную на валу. Как писалось выше, поверхность обоймы оснащена канавками. Они имеются и на узловом корпусе, причем в идентичном количестве. Шарики находящиеся в них, предназначены для передачи крутящего момента по «маршруту» от вала к ШРУСу, а потом от него к ступице.

Читайте также:  Бар в машину своими руками

Конструктивно наружные ШРУСы сделаны так, что работают они только на изгиб, без сдвигов по оси. Внутренний ШРУС работает не только на изгиб, но и на осевой сдвиг, потому и отличается от наружного своим устройством. Причем отличаются они не только от наружных, но могут иметь отличия даже между собой. Тут уже все зависит от машины, на которую они должны быть установлены. Например, у внутренних ШРУСах для автомобилей ВАЗ канавки корпуса расположены прямо, а не по радиусу. Внутренний шарнир равных угловых скоростей, предназначенный для «Таврии», предусматривает расположение роликов на шипах крестовины. Вращение которых происходит благодаря игольчатым подшипникам, которые расположены в продольных пазах корпуса. Потому такой элемент и может работать как на изгиб, так и на осевое смещение. Так как ШРУС установлен в таком месте, где он постоянно будет подвергаться воздействию пыли и грязи, для него была предусмотрена герметичная защита – пыльник. Это гофрированная накладка из резины, которая крепится к корпусу хомутами.

Даже притом, что конструктивно ШРУСы имеют множество решений, их предназначение и работа остаются теми же, что были 10 или 20 лет назад. Каждая контактная точка, которая отвечает за передачу окружных сил, обязательно должна быть расположена в биссекторной полости, которая проходит через биссектрису текущего угла между валами.

Применение ШРУСов.

Шарнир равных угловых скоростей применяется в передних независимых подвесках ведущих управляемых колес. ШРУС является составной деталью, которая может обеспечить не только вращение, но и поворот в пределах 70-ти градусов. Благодаря таким свойствам, он может применяться для ведущих осей.

Автомобиль с полным или задним приводом довольно редко оборудуется такими механизмами, а если и встречаются, то в моделях имеющих заднюю независимую подвеску. В данном случае, колесо может совершать несинхронизированное смещение относительно вертикальной и горизонтальной осей. Такое перемещение ограничено, но даже в таком случае, обычный приводный вал уже становится недоступным для использования для ведущих задних осях.

Внутренний и внешний ШРУС – в чем отличия.

Для нормального движения автомобиля, недостаточно иметь только внешние ШРУСы. Чтобы привод функционировал как следует, внешний «шарнир» должен работать в паре с внутренним. Иногда, человек никогда не располагавший возможностью, а возможно и желанием визуально оценить данные детали, а имевший представление о них только со слов других автолюбителей, немного удивляется, когда при необходимости замены и покупке видит разницу, как в размерах, так и в цене между ними. Внутренний ШРУС больше чем внешний, и стоит он дороже.

Наружный и внутренний ШРУС

Из-за специфики конструктивного решения и способа, которым вращательное движение передается от КПП или редуктора к ведущим колесам, необходимо наличие минимум двух шарниров в данной схеме работы. За передачу вращения валу отвечает большой (внутренний) ШРУС.

Благодаря внешнему ШРУСу происходит вращение ступицы колеса. Для этого предусмотрены специальные шлицы. Меньшие размеры внешнего «шарнира» связаны с его расположением и дефицитом свободного места.

Плюсы и минусы в работе ШРУСа

Преимущества ШРУСа:

Одним из основных плюсов в работе ШРУСа является его способность максимально сохранять передаваемую мощность. Достигнуть таких показателей в сохранении передаваемой энергии вращения, на сегодняшний день не под силу альтернативным механизмам. Также к положительным свойствам можно отнести его вес, не сложность замены в случае необходимости, и сравнительно неплохую надежность в работе.

Преимущества ШРУСа:

Наверно самым главным недостатком ШРУСа можно назвать его пыльник, являющийся паралельно контейнером смазки. Тут играет свои роль и его расположение, в результате чего он периодически попадает под воздействие посторонних предметов. Например, когда вы проезжаете по глубоким колеям или преодолеваете определенные препятствия, он может быть поврежден. К сожалению не всегда водитель узнает о повреждении данной элемента защиты сразу. Попавшая внутрь пыль или грязь, способствует интенсивному износу. Хорошо если такое попадание произошло недавно, тогда можно снять и прочистить ШРУС. Если прошло достаточно много времени с момента попадания пыли внутрь, деталь в любом случае не прослужит свой полный срок.

Когда угол между составными элементами маленький, передачу крутящего момента легко осуществляют шарниры неравных угловых скоростей кардана. Вслед за увеличением данного угла, увеличивается неравномерность вращения валов, что усложняет работу передачи и мощность начинает теряться. Вот тут и раскрывается в полной мере необходимость в таком механизме как ШРУС, который предназначен для устранения данных проблем.

Ссылка на основную публикацию
Что такое система Старт-стоп, для чего предназначена и как работает
Что такое система Start Stop Система старт-стоп в автомобиле Были осуществлены специальные расчеты с исследованиями, при которых найдено, что двигатель...
Что такое Launch Control и как он работает
Старт с ланча что это Лонч (launch) – маркетинг-менеджмент запуска нового продукта. Лонч - выпуск на рынок нового продукта, сопровождающийся...
Что такое mAh (миллиампер-часы) на аккумуляторе
Что такое mAh (миллиампер-часы) на аккумуляторе Всем привет. Автономность работы ноутбука, мобильного телефона, источника бесперебойного питания -зависит от параметра аккумулятора,...
Что такое система; Платон; для грузовиков
Подключить прием платежей для сайта Система быстрых платежей. PSP Platon подходит для любых e-магазинов, онлайн-сервисов и мобильных приложений на Android...
Adblock detector