Устройство наружного ШРУСа

Что такое шрус в автомобиле ваз 2110

Рассмотрите устройство, назначение и неисправности внутреннего и наружного шруса от автомобиля ваз 2110…

Приветствую, автолюбитель ВАЗ на сайте RtiIvaz.ru!

Видеоролики отвечают на вопрос, что такое ШРУС в машине, какие бывают, назначение и где они устанавливаются.

Аббревиатура шрус расшифровывается, как – шарнир равных угловых скоростей. Он был изобретен ещё в 1927 году Альфредом Рцеппом и иногда в народе его называют «шарнир Рцеппа».

Шрусы наружные и внутренние ВАЗ 2109 и 2110.

Шарниры служат для передачи крутящего момента от двигателя через КПП на ведущие колёса автомобиля. Чаще всего такими шарнирами оснащены автомобили с передним приводом.

Внутренний шарнир ваз 2110 устанавливается в коробку, а наружный в колёсном узле, точнее он входит по шлицам в ступицу колеса.

Так как шрус сам по себе не в состоянии передать крутящий момент от коробки передач к колёсам, то требуется соединительный вал, называемый приводным валом.

Внутренний шрус ваз 2110

Для начала стоит отметить, что шрус внутренний ваз 2110 более массивный, в сравнении с наружным шарниром, что наблюдается почти на всех моделях авто. Такое соотношение размеров объясняется тем, что наружный шарнир находится около колеса где, как правило, всегда мало места и он более компактный.

Внутренний шрус состоит из корпуса, в народе называется «граната» из-за их схожести, в передней части которого имеется шлицевой вал. На валу имеется канавка под стопорное кольцо, необходимое для фиксации шарнира в коробке передач при движении.

Внутри корпуса шарнира находятся три выемки «дорожки» для трехлучевого подшипника – трипода. Подшипник «трипод» состоит из трёх опор и такого же количества обойм, между которыми расположены игольчатые ролики. Во внутренней части трипода находятся шлицы для соединения с валом привода, на втором конце которого установлен наружный шрус.

Подшипник имеет свободу перемещения по длине своих дорожек вперёд – назад в корпусе шарнира. А также поворачивается на некоторый небольшой угол 20-25 градусов, относительно корпуса. Это условие необходимо при езде, так как при вращении управляемых колёс, он меняет свои угловые установки, уменьшая или увеличивая расстояние от кпп до колёс автомобиля.

Шрус может длительное время эксплуатироваться в рабочем состоянии, при условии герметичности защитных чехлов «пыльников» и целостности их крепёжных хомутов.

Признаки неисправности внутреннего шарнира:

• Вибрация под нагрузкой при наборе скорости с 0 до 30 км/час,
• Сильный износ роликов, наружных обойм и выработка в самом корпусе в рабочей зоне.

Наружный шрус ваз 2110

Снаружи шрус защищён так же, как и внутренний эластичным пыльником, предохраняющий шарнир от влаги, грязи и прочих элементов с полотна дороги.

Наружный шарнир состоит из корпуса со шлицевым валом, на конце которого выполнена резьба. Шрус вставляется в ступицу колеса, на внутренней поверхности которой, также находятся шлицы. По резьбе накручивается гайка ступицы и затягивается определённым моментом.

Корпус наружного шарнира представляет собой, по сути, наружную обойму подшипника. Сам подшипник имеет ещё и внутреннюю обойму, сепаратор и шарики, в количестве 6 штук. Внутри внутренней обоймы выполнены шлицы для соединения с приводным валом от внутреннего шруса.

На конце вала выполнена проточка под стопорное кольцо, который не дает возможность шарниру выйти из зацепления с приводом.

Внутри корпуса шарнира выполнены шесть дорожек по количеству шариков подшипника. Благодаря этим дорожкам внутренняя обойма подшипника имеет большую свободу перемещения на разные углы. Таким образом дается возможность самому шарниру передать крутящий момент колесу при его вращении в разных плоскостях, относительно своей оси.

• При износе одного шарика при повороте руля сначала появляется одинарный клацающий, щёлкающий стук, потом двойной, когда изношены два шарика и непрерывный хруст, когда изношены все шарики;
• Биение в руль при повороте колеса на малой скорости, закусывание внутренней обоймы за наружную часть, при этом ощущение, что бьёт колесо, как будто ударен обод;
• При проверке вал привода в идеале не должен иметь люфтов вокруг своей оси в шарнирах, ощущение что вал и шарнир сварены воедино кроме продольного движения, что допустимо;
• Следы смазки на пыльниках, это предупреждение к их проверке и замене.

Обслуживание гранаты

В большинстве случаев преждевременный выход из строя шруса вызван разрывом его чехла или потери, либо ослабления хомутов. Вода и грязь, попадая внутрь действуют, как абразив и быстро выводят дорогой узел из строя.

При сборке нового шарнира в него закладывается смазка, часть которой также наносится и на внутреннюю поверхность пыльника.

В случаях, когда производится замена порванного пыльника, шарнир разбирается, очищается и промывается. Устанавливается сепаратор с шариками, внутрь закладывается новая смазка, а также и в новый чехол.

Смазка «шрус» закладывается только в наружные шарниры, не следует использовать её для внутренних ШРУСов. Для них выпускается специальная «полимочевинная смазка».

Разборка подшипника гранаты

При необходимости промывки шарнир разбирается. Для этого сепаратор поднимают в верхнее положение, пока не освобождается 1 шарик. Шарик вынимают, и далее, поворачивая вверх сепаратор, поочерёдно вынимают ещё 6 шариков.

Затем деталь собирается в обратном порядке. При разборке запоминаем, какая часть сепаратора «смотрела» вверх. На некоторых сепараторах заводом делается выточка в верхней части.

Не забывайте периодически проверять состояние пыльников шрусов на предмет целостности и шарниры тогда, «ответят» вам сроком эксплуатации.

Устройство и принцип работы наружного ШРУСа. ВидеоКанал АвтоМалярка c Нуля:

Устройство внутреннего ШРУСа:

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.

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.

Принцип работы и устройство шарнира равных угловых скоростей (ШРУС)

Автоликбез 22 декабря 2017

В машинах с передним и полным приводом крутящий момент необходимо передавать от коробки скоростей поворачивающимся колесам, что несколько усложняет конструкцию приводных осей. Вариант с крестовиной, применяемой на карданных валах, в данном случае не подходит, поскольку «излом» вращающейся полуоси происходит в разных плоскостях. Проблему решает шарнир равных угловых скоростей, больше известный автолюбителям под аббревиатурой ШРУС. Желающим понять принцип действия и устройство элемента предлагается изучить представленный ниже материал.

Как функционирует ШРУС?

В народе шарнирный узел получил название «граната», потому что в сборе с цапфой имеет определенную схожесть с этим видом оружия. Устройство шарикового элемента, устанавливаемого на большинство легковых автомобилей, довольно простое и отдаленно напоминает подшипник увеличенных размеров. ШРУС состоит из следующих деталей:

• цилиндрический корпус с наружной обоймой в виде продольных либо радиальных канавок;
• шарики из прочной углеродистой стали – 6 шт.;
• сепаратор, удерживающий шарики на своих местах;
• внутренняя звездообразная обойма;
• корпус составляет единое целое со шлицевым ведущим валом («ручка» гранаты), соединяющимся с приводом коробки передач или передней ступицей.

В машине с ведущими передними колесами каждый привод представляет собой вал с двумя шарнирами – внутренним и наружным (общее число гранат – 4 шт.). Первый расположен возле коробки скоростей и компенсирует колебания подвески в вертикальной плоскости. Второй стоит рядом с колесом и обеспечивает передачу крутящего момента при любом угле поворота.

Чтобы граната фиксировалась на приводном валу, конструкцией предусматривается специальное стопорное кольцо, размещенное позади внутренней обоймы. Снаружи от попадания грязи детали ШРУСа защищены конусообразным резиновым пыльником, сделанным наподобие гармошки. Края чехла крепятся к элементам гранаты затяжными хомутами.

Справка. Устройство внутреннего и внешнего шарнирного узла отличается формой канавок наружной обоймы. На первом 6 полукруглых пазов выполнены вдоль оси вала, во втором расположены радиально.

Теперь о том, как работает ШРУС:

1. Нормальное положение приводных валов – с небольшим уклоном в сторону ступиц. Когда автомобиль движется по неровностям, полуось вращается и колеблется в вертикальной плоскости, вызывая перемещение шаров по продольным канавкам внутренней гранаты.
2. Аналогичный процесс происходит в наружном шарнире – при повороте колеса шарики перекатываются в радиальных пазах вместе с сепаратором, а внешняя обойма изменяет положение относительно внутренней.
3. Крутящий момент передается от шлицевой части к наружной обойме и шарам, затем ко второй обойме и ведомому валу.

Главная задача ШРУСа – сохранение одинаковых угловых скоростей вращения колес при любом повороте. В отличие от заднего редукторного привода, граната в автомобиле работает в густой смазке, обильно покрывающей детали шарнира. Наиболее распространенный смазочный материал, применяемый в отечественных марках автомобилей, – «ШРУС – 4».

Разновидности передних шарниров

Вышеописанная шариковая конструкция узла – наиболее распространенная, но далеко не единственная. В машинах различных классов и грузоподъемности используются и другие типы шарниров:

• кулачково-дисковые;
• трипоидные;
• спаренные крестовины.

Кулачковый шарнир равных угловых скоростей представляет собой диск, расположенный между двумя полуцилиндрическими вкладышами, которые, в свою очередь, вставлены в полукруглые вилки кулаков. Последние стоят на концах ведущего и ведомого вала. Подобное устройство позволяет шарниру поворачиваться в двух плоскостях и выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки. Узлы применяются на большегрузных автомобилях, включая передний привод отечественного грузовика «Камаз».

Конструкция трипоидного шарнира напоминает шариковый ШРУС и функционирует по похожему принципу. Внутри корпуса гранаты сделано 3 паза, куда вставляются ролики со сферической поверхностью. Последние насажены на пальцы опоры (трипоида), установленной на приводной вал. Вращение роликов обеспечивается за счет игольчатых подшипников.

При повороте передних колес ролики вращаются на подшипниках и перемещаются внутри канавок, передавая крутящий момент в любом положении. Сфера применения узла – легковые машины и коммерческий транспорт малой грузоподъемности.

Принцип работы спаренных крестовин предельно понятен. «Излом» вала в двух плоскостях достигается за счет установки между двумя крестовинами дополнительного переходника. Подобные шарниры надежны и дешевы, но неспособны обеспечить передачу крутящего момента на высоких оборотах. Спаренные ШРУСы применяются на низкооборотных приводах, например, в сельскохозяйственной либо строительной технике.

Причины выхода из строя

Существует несколько причин, по которым шарнир угловых скоростей приходит в негодность:

1. Естественный износ, происходящий в процессе эксплуатации.
2. Проникновение внутрь шарнирного узла грязи и абразивного песка в результате прорыва резинового чехла.
3. Недостаточное количество смазки.
4. Сильный удар по подвеске из-за попадания колеса в дорожную яму на большой скорости.
5. Установка дешевых запчастей низкого качества.

Явный признак неисправности ШРУСа – громкий хрустящий звук, слышимый при повороте колес на значительный угол. Вторичный симптом – гудение и треск при различных режимах езды.

Автомобильная граната – одна из наиболее надежных деталей, работающих с постоянной динамической нагрузкой. В нормальных условиях эксплуатации узел способен отслужить 100 тыс. км и более. Не является редкостью случай, когда ШРУС остается исправным в течение всего срока службы переднеприводного либо полноприводного авто. Поэтому причиной замены элемента редко становится естественный износ.

Главным виновником преждевременной поломки ШРУСа является порванный пыльник. Резина изнашивается гораздо быстрее шарнирного механизма, пересыхает и трескается, иногда повреждается посторонними предметами на бездорожье. Через прорыв проникает вода, грязь и песок. Первая размывает смазку и вызывает коррозию, вторые попадают между трущимися поверхностями и работают на истирание. Ресурс узла сокращается вдвое (как минимум).

Совет. За пыльниками следует наблюдать постоянно и менять их при первом подозрении. Цена вопроса несравнима с заменой шарнира.

Ускоренный износ также возникает от недостаточного количества смазывающего материала в механизме. Второй вариант – применение смазки, непригодной для высокооборотных шарнирных узлов. Если вы приобрели подержанную машину, сразу планируйте проверку данных элементов – неизвестно, чем и как их смазывал предыдущий владелец.

Из-за сильного удара по подвеске изношенный ШРУС в автомобиле может попросту вылететь из гнезда. Случай довольно редкий, но фатальный – полуось наверняка придется менять в сборе. Подбирая новую запчасть, старайтесь не слишком экономить и брать оригинальные детали. Автомобильный рынок насыщен китайскими подделками, чей срок службы непредсказуем.