ШРУС жаргонное: — граната. Аббревиатура, которая расшифровывается как: "шарнир равных угловых скоростей".
Полуоси обеспечивают безвибрационный и бесперебойный привод отдельных колес. Чем короче расстояние между приводным устройством (двигателем/коробкой передач) и ведомой точкой (колесом), тем меньше энергии теряется.
Ключевой задачей ШРУСов является передача крутящего момента, по возможности без трения, от трансмиссии к колесам, которые как упруго подвешены, так и, в переднеприводных автомобилях, еще и управляемые. Степень свободы, необходимая для управления и изгиба упругого элемента, достигается за счет угла преломления и осевого смещения суставов. Для этого требуется один шарнир с продольной компенсацией и один фиксированный шарнир(ы) на каждой полуоси.
1. Неподвижные шарниры
Этот термин произошел от их конструкции – точка подвески вала фиксирована, что облегчает вращение. Неподвижные соединения предотвращают перемещение вдоль оси. Обычно их применяют в переднеприводных автомобилях, на конце полуоси, со стороны колеса. В зависимости от типа транспортного средства возможны углы преломления до 53°.
2. Шарниры с продольной компенсацией
Помимо изменения угла наклона они обеспечивают также осевое перемещение. Соединения с продольной компенсацией разделены на четыре группы.
Шаровые шарниры с продольной компенсацией
. Также известны как шарниры «VL». Эта маркировка обусловлена формой направляющей на внутренней стороне соединения, напоминающей букву «V».
- Трассы мяча выполнены по прямой линии.
- Возможный угол наклона до 22°.
- Ход около 48 мм.
- Хорошая передача крутящего момента обеспечивается даже на высоких скоростях.
— В переднеприводных автомобилях они устанавливаются только со стороны трансмиссии. На заднеприводных автомобилях возможно применение продольно-компенсированных шаровых шарниров на обоих концах полуосей.
Трехрычажные шарниры с продольной компенсацией
- установлены со стороны шестерни и поглощают передачу вибрации двигателя до 65%. Поэтому их в основном устанавливают на автомобили с дизельным двигателем, зачастую в сочетании с автоматической коробкой передач. Это дополнительно обеспечивает непрерывную подачу мощности на колеса. Трехрычажные шарниры с продольной компенсацией характеризуются низким коэффициентом трения между элементами конструкции и позволяют изменять длину полуосей.
- Возможные углы наклона до 18°.
- Ход около 55 мм.
- Крестовина имеет рычаги, соединенные с внешними роликами с помощью игольчатых подшипников. Внешние роликовые дорожки движутся линейно в каждой из внутренних дорожек корпуса или «колокола».
- Игольчатые подшипники внешних роликов крестовины имеют различные функции. Помимо компенсации длины бокового вала с низким коэффициентом трения, они должны еще и передавать движущую силу от коробки передач к карданному валу.
Трехплечевые овальные шарниры с продольной компенсацией
. Идеально подходят для использования в трансмиссиях фургонов и спортивных автомобилей. На плечах трехплечей крестовины имеются три независимых ролика, которые перемещаются как обычные трехплечие шарниры с продольной компенсацией внутри желобчатой дорожки качения. Рычаги трехплечей крестовины имеют овальную форму, благодаря чему ролики могут перемещаться подобно качающимся подшипникам на трехплечей крестовине. Это обеспечивает равномерный привод и поглощает удары и вибрации, передавая крутящий момент до 70%.
- Овальные трехрычажные шарниры с продольной компенсацией подходят для передачи высоких крутящих моментов.
- Возможный угол наклона до 18°.
- Ход около 40 мм.
Шарниры с продольной компенсацией типа DO (шарнир «Doppel Offset»)
- устанавливаются на переднеприводных автомобилях, где пространство для установки со стороны трансмиссии ограничено. Они имеют форму цилиндрической шейки и представляют собой комбинацию шарового и трехплечего шарнира с продольной компенсацией.
- Соединения типа DO имеют прямые дорожки качения.
- Возможный угол наклона до 22°.
- Ход около 55 мм.
ШРУС — Возможные причины поломок
Повреждение ШРУСов можно распознать по вибрации и шуму во время движения. При наличии малейших признаков неисправностей рекомендуется проверить автомобиль на специализированной СТО. 80% повреждений ШРУС происходит в результате изменения рабочего хода полуоси, 8% - в результате сборки и еще 8% - в результате растрескивания гибкой крышки полуоси и потеря смазки, а, следовательно, и загрязнение сустава. Лишь в оставшихся 4% всех отказов причиной можно считать удар и нормальный износ деталей.
Возможные причины повреждения полуосей и ШРУСов
Рабочий ход полуоси определен в технической спецификации. Если оно изменится из-за внешних воздействий, могут возникнуть серьезные поломки. Требуемый ход может измениться из-за следующих факторов:
- повреждение опор двигателя и/или коробки передач,
- центровка двигателя и трансмиссии,
- неровности подвески колес (повреждения ступиц, поворотных кулаков, шарниров, глушителя и т. д.).
. При перегрузке полуоси в первую очередь обычно повреждается шарнир со стороны шестерни. Чрезмерные вибрации и удары передаются на внешний шарнир. По этой причине могут возникнуть трещины во внутренних частях соединения.
Наиболее распространенной причиной повреждения суставов является повреждение или трещина гибкого покрытия. Чаще всего это касается наружного шарнира, так как гибкая оболочка из-за большего угла отклонения подвергается большим нагрузкам.
2. Повреждения соединений с продольной компенсацией. Так-же
в соединениях с продольной компенсацией неровности всей сборки между агрегатами и корпусом моста приводят к неправильной работе.
2.1. Повреждение шаровых шарниров с продольной компенсацией
Увеличение хода в шаровых шарнирах с продольной компенсацией приводит к слишком сильному выступанию сердечника и приводу только на одном конце шарнира. На концах дорожек качения создается чрезмерная нагрузка, а внутренние компоненты шарнира (сепаратор, сердечник и шарики) подвергаются повышенному износу или повреждению.
Уменьшение хода приводит к прижатию сердечника шарнира к фланцу шестерни. Также в этом случае шарнир и внутренние детали трансмиссии подвергаются чрезмерным нагрузкам, что приводит к их быстрому износу. Симптомы такого повреждения включают громкую работу с последующим повреждением шарнира и, как следствие, потерей передачи привода.
2.2. Повреждение трехплечих, овальных шарниров с продольной компенсацией. В трехплечих
, овальных шарнирах с продольной компенсацией, которые обычно устанавливаются со стороны трансмиссии, трехплечий шарнир перемещается вперед и назад при наклоне полуоси из-за к отклонению и расширению упругого элемента или рулевого управления во внутренней обойме корпуса. При нарушениях всей сборки между агрегатами и корпусом моста существует риск увеличения или уменьшения рабочего хода.
При слишком большом смещении трехрычажная крестовина выскальзывает из крепления, что приводит к потере привода. В худшем случае соседние элементы будут уничтожены. Если ход уменьшается, крейцкопф ударяется о нижнюю часть основания и повреждает внутренние компоненты шестерни.
2.3. Повреждения соединений DO с продольной компенсацией
Часто незнание и/или небрежность при сборке и разборке этих компонентов приводит к предотвратимым повреждениям или преждевременному износу.
Возможные причины повреждения сепаратора:
- естественный износ из-за условий эксплуатации элемента (крайне редко),
- удары или толчки, вызванные неровностями дороги,
- удары при сборке и разборке шарнира,
- недостаточная или избыточная смазка,
- чрезмерные напряжения вызвано увеличением или уменьшением хода.
3. Повреждение гибкого кожуха полуоси
Повреждение гибкого кожуха, особенно в случае управляемых мостов, является одной из наиболее частых причин поломок. Зачастую причиной является неправильная установка хомутов. Если зажимы прикреплены с неправильным моментом затяжки или используется пластиковый обруч, необходимое давление отсутствует, и эластичный кожух соскальзывает с соединения.
Кроме того, недостаточная вентиляция внутренней части соединения во время сборки или повреждение материала из-за использования неподходящих смазочных материалов приводят к тому, что преждевременный износ становится «запрограммированным».
Для достижения надлежащего срока службы эластичные крышки осевых шарниров должны быть надежно и плотно закрыты, а также установлены с необходимой гибкостью. Только так они смогут должным образом выполнить свою задачу.
Причины повреждений:
- естественный износ или старение материала (пористость, трещины),
- чрезмерная смазка,
- недостаточная вентиляция при сборке (уменьшение угла преломления),
- неподходящие или неправильно установленные хомуты.