Что такое ступица колеса. Предназначение, устройство и диагностика поломки.
Ступица колеса – это та деталь, с помощью которой производится установка транспортного средства на ось, которая называется цапфой.
В таком соединении подшипники, которыми оснащена ступица, являются важным элементов, причем не только самой ступицы, но и все ходовой части автомобиля. Именно подшипники ступицы несут ответственность за то, насколько управляем ваш автомобиль и, насколько безопасно его вождение.
Для чего предназначена ступица?
Ступица – это важная автомобильная деталь, которая осуществляет соединение двух деталей между собой, а именно – вала с колесным диском, которые отвечают за крутящий момент. Одна сторона этой детали насажена на вал, а другая при этом сопряжена с колесным диском и имеет для этого специальное посадочное место.
Именно через ступицу вращательное движение оси коленвала передается на само колесо. К ступице прикреплён и тормозной диск, поэтому она является неотъемлемой частью тормозной системы любого транспортного средства. Вращение колеса автомашины происходит благодаря подшипникам, которыми оснащена ступица.
Какие виды ступиц и подшипников бывают?
Автомобильное средство оснащено множеством подшипников разного размера и назначения, но именно подшипник ступицы испытывает наибольший груз по сравнению со всеми остальными подшипниками.
Он удерживает большую часть массы всего транспортного средства. Максимальные нагрузки появляются в процессе движения, особенно сильно это выражено в момент разгона, резкого ускорения или торможения автомобиля.
К качеству подшипника всегда предъявляются особенно высокие требования, так как во время движения транспортного средства он испытывает на себе действие сразу двух сил: осевой и радиальной.
Подшипники
В современных транспортных средствах подшипники ступицы всегда выполняют функцию качения. Они включают в себя два кольца, одно из которых – наружное, а второе, соответственно – внутреннее.
Также среди его составляющих деталей – сепаратор. Он используется для того, чтобы удерживать на определённой траектории тела качения, а также распределять их и по подшипнику. В качестве тел качения могут выступать различные шарики, а также ролики.
Ступичные подшипники можно разделить на несколько групп относительно вида переносимой нагрузки:
- Радиальные подшипники.
- Упорные.
- Упорно-радиальные.
- Радиально-упорные.
Схема ступицы не всегда идентична, она отличается у каждой отдельной модели, она может иметь несколько конфигураций. В автомобилях с задним приводом чаще всего можно встретить роликовые подшипники однорядного типа.
Ими оснащена каждая ступица в количестве двух подшипников. Также популярными становятся и подшипники с радиально-упорной схемой, неотъемлемой частью которой являются шариковые элементы.
Как устроена ступица?
Большинство современных автомобильных средств оснащены электронными системами управления, в таком случае ступицы колес обычно совмещаются с системой ABS. Также они соединены и с датчиками, которые контролируют и скорость оборота колёс. Эти ступицы полностью закрыты, их нет возможности разобрать, обратно собрать.
Именно поэтому при неисправности они не подлежат ремонту. Обычно срок эксплуатации таких колесных ступиц не может превысить общий срок использования и эксплуатации транспортного средства.
Как распознать поломки ступицы?
Состояние ступиц колес напрямую влияет на безопасность управления и эксплуатации транспортного средства, именно поэтому стоит внимательно следить за ними. Вывести из строя их можно при неосторожной и неправильно организованной замене колес, а также в процессе ремонта ходовой части.
Например, при неосторожном ремонте можно сорвать резьбу, это происходит при чересчур сильном закручивании болтов. Проблему такого характера сложно упустить из вида, поэтому она редко несет реальную опасность безопасности управления автомобилем.
Замена ступичного подшипника осуществляется при помощи пресса. К выбору его стоит подходить внимательно, он должен быть хорошего качества и соответствовать всем характеристикам ступицы. Это необходимо потому, что выпрессовка, а также и запрессовка выколоткой и молотком могут вызвать деформацию посадочных мест.
Неисправность в работе ступичного подшипника выдадут посторонние звуки, поломку этой детали всегда можно определить по измененным звукам подвески в процессе ее работы. Даже самый неопытный водитель не сможет не услышать эти нехарактерные для исправного транспортного средства звуки, поэтому упустить неисправность из вида довольно трудно.
При движении стоит осуществить поворот руля, и водитель услышит резкий, довольно громкий гул, это и сообщит ему о том, что с подшипником что-то не так. Также на проблему в его работе может указывать и увеличенный люфт колеса, и вибрация в области кузова.
Чаще всего сама ступица и ее подшипник ломаются вследствие сильного износа. Также частой причиной поломки может стать сильный улар, например, если на высокой скорости автомобиль попал в дорожную яму. Объем и характер ремонтных работ будет зависеть от конкретной модели авто, а также от типа ступиц, которые используются в нем.
При незначительных неисправностях можно осуществить текущий ремонт подшипника, но чаще всего прибегают к их замене, так как это менее хлопотно и не так затратно. Кроме того, подшипники чаще всего меняют не отдельно, а совместно с колесной ступицей.
Водителю не стоит игнорировать шумы, стуки, вибрацию, которые прямо указывают на поломку, так как это приведет к негативным последствиям. Если автовладелец вовремя не обратится в автосервис, ступичный подшипник будет изнашиваться все сильнее, то удары и стук станут очень сильными и определить их локализацию и причину появления будет гораздо труднее.
Такое состояние негативно влияет на только на саму ступицу, но и на ходовую часть транспортного средства, именно поэтому стоит внимательно относиться к любым подозрительным моментам в работе ступицы.
Что нужно знать о подшипнике ступицы рядовому автомобилисту
Одной из самых неприятных неисправностей ходовой части автомобиля является поломка подшипника ступицы. Мало того, что умирая, он начинает издавать пронзительный вой, способный свести с ума находящихся в салоне, так ещё при продолжительном игнорировании проблемы колесо может заклинить, что на большой скорости обычно приводит к аварии. Так что же следует знать о подшипнике ступицы рядовому автомобилисту?
Ступичные подшипники обеспечивают равномерное вращение колёсам автомобиля. Срок их службы не регламентирован, однако считается, что качественная правильно установленная деталь способна выдержать более ста тысяч километров пути. Иными словами, при щадящем режиме эксплуатации транспортного средства подшипники должны служить верой и правдой несколько лет. Однако, как показывает практика, ломаются они гораздо быстрее.
Причины, способствующие износу подшипника ступицы, кроются в качестве наших дорог. Постоянно попадая в ямы, колёса принимают на себя основной удар. Передаётся он и на подшипник, который не выдерживая нагрузки может расколоться в своей оправке. Способствует этому и неправильная его установка, произведённая кустарным образом с нарушением технологии.
Свидетельством поломки подшипника обычно служит возникающий во время движения гул, усиливающийся по мере разгона. На первых порах он может быть тихим и непостоянным. Однако, по мере усугубления проблемы когда-то бывший тихим гул начинает напоминать рёв турбины самолёта. Это говорит о том, что подшипник умер окончательно и то, что вы ещё продолжаете ездить без последствий – огромное счастье.
Ради обеспечения собственной безопасности, а угроза ей при износе подшипника ступицы весьма высока, т.к. колесо может не только заклинить, но и отвалиться, необходимо своевременно принять меры по устранению проблемы. Для начала следует убедиться в том, что источником гула является действительно подшипник. Для этого надлежит поднять автомобиль на домкрат и проверить на наличие люфта в колесе, раскачав его, взявшись за нижнюю и верхнюю части диска.
Косвенным доказательством поломки ступичного подшипника также послужит перегрев колеса в его центральной части. От сильного трения металлическая оправка детали раскаляется. Повышенную температуру довольно легко определить на ощупь – исходящий жар будет очень сильным. Как правило, на оправке снятых подшипников можно увидеть следы перегрева, из-за которого металл деформируется и теряет свои свойства.
Замена подшипника ступицы производится обычно в специализированных сервисах, поскольку для этой процедуры необходимо использовать специальное оборудование. Впрочем, некоторые умельцы умудряются менять ступичные подшипники и в гаражных условиях. В таких случаях следует быть осторожными, поскольку при нарушении технологии установки детали, отвечать за возникшие в ходе дальнейшей эксплуатации транспортного средства последствия придётся вам самим.
Похожие записи:
Тонкости выбора ступичного подшипника
Этот, казалось бы, незаметный и маленький элемент является важнейшей составляющей автомобиля. От ступичного подшипника во многом зависит работа самой ступицы, да и ходовой части транспортного средства. И прежде всего, такая деталь предназначена для того, чтобы уменьшить трение вращающихся элементов узла, а также для того, чтобы равномерно распределить по них нагрузку. Вполне понятно, что без нормальной работы такого элемента под угрозой окажется вся ходовая автомобиля. Ведь от правильной и стабильной работы этой детали напрямую будет зависеть срок службы отдельных комплектующих. В этом полезном материале остановимся подробнее на ступичном подшипнике, расскажем о его возможных неполадках и разновидностях.
Виды ступичных подшипников: как не ошибиться с выбором
В первую очередь стоит отметить, что ступичные подшипники бывают шариковыми, конусообразными и игольчатыми. Кроме этого они могут быть изготовлены из различных материалов. Но чаще всего производители изготавливают их из металла. Однако нередко в последнее время на рынке и в спецмагазинах можно встретить модели из полимеров. Что касается конструкции, то ступичные подшипники могут быть закрытого или открытого типа. Варианты закрытого типа считаются предпочтительными, поскольку в них сердцевина элемента надежно защищена от попадания грязи, пыли и влаги. Однако при выборе ступичного подшипника далеко не это самое главное. Очень часто продавцы под видом оригинальной детали продают низкокачественный аналог, срок службы которого понятное дело ничтожно мал. Чтобы не ошибиться с выбором оригинальной детали, важно обратить внимание на внешний вид элемента. На оригинальном подшипнике всегда есть гравировка. Как правило, производитель размещает ее либо в нижней либо в верхней части элемента. На гравировке оригинальной детали всегда должна указываться информация о:
- Производителе;
- Стране и месте производства;
- Буквенно-числовая комбинация детали;
- Размер и дата изготовления.
В комплекте с оригинальной деталью всегда идут крепежные элементы типа одноразовой гайки ступицы, болтов, штифтов и сальников. На оригинальной и качественной детали никогда не будет дефектов, всевозможных трещин, сколов и царапин. Элемент с наличием хоть какого-либо из этих недостатков не стоит покупать. В противном случае после установки некачественного подшипника можно со временем получить серьезные проблемы с автомобилем.
На что обратить внимание при выборе ступичных подшипников?
Кроме основной информации при выборе ступичных подшипников очень важно обращать внимание и на некоторые нюансы. К примеру, очень важным критерием выбора может считаться период эксплуатации авто. Если автомобиль предполагается далее эксплуатировать, то лучше выбирать качественные и дорогостоящие варианты. Кроме этого, предпочтение следует отдавать тем производителям, которые поставляют свою продукцию на конвейер. В таком случае качество детали будет подтверждаться множественными испытаниями компании. Не стоит также отталкиваться только от размеров детали. Внешне вполне идентичные по размеру детали могут разниться внутри. Неподходящий элемент выйдет быстро из строя и вполне возможно приведет к поломке всего узла.
Подробнее о том, как проверить ступичный подшипник будет рассказано в этом видеоматериале:
Опубликовано: 19 октября 2018
Подшипники в автомобильных ступицах
Даниил Минаев, фото автора
Конструкторы-машиностроители, проводя некоторые расчёты, иногда цитируют своего знаменитого коллегу: «Правильно подобранный подшипник в узле с правильно рассчитанной нагрузкой – вечен»! Но на практике в автотранспортной отрасли, это, к сожалению, не всегда так.
В теории долговечность (как в часах, так и в миллионах оборотов) подшипников зависит от значений динамической грузоподъёмности и приведённой нагрузки. За расчётную долговечность группы подшипников принимается количество кругов вращений (часов при определённой неизменной скорости), за время которых 90% или более от всего количества подшипников обязаны работать исправно, без каких-либо признаков усталости материала, из которого они изготовлены.
На практике дорожные условия, ударные нагрузки, недостаток смазки и перегрев, а также неверная регулировка сокращают срок службы ступичных узлов автомобиля. Но чтобы продлить жизнь этим скромным шариковым и роликовым труженикам, о них надо просто помнить и изредка заботиться.
Нестареющая классика
В ведущих задних мостах большегрузной техники подшипники, отвечающие за вращение колеса, являются неотъемлемой частью монолитной конструкции, они служат долго и особого внимания в процессе эксплуатации не требуют. Их заменой, как правило, занимаются при среднем или капитальном агрегатном ремонте. Гораздо чаще напоминают о себе ступицы передних колёс, а не ведущие оси.
«Пассивная» ступица в большинстве случаев устанавливается на цапфу. В этом случае часто могут применяться парные роликовые конические подшипники. Такая классическая конструкция знакома не одному поколению автомобилистов. Её преимущества заключаются в доступности ремонта: для полной разборки и сборки не требуется специнструмент. Недостаток ступичных узлов с коническими подшипниками в том, что узел требует периодической регулировки преднатяга подшипников, а через определённый интервал – полной разборки, промывки и заложения свежей смазки. Параллельно в этот момент заменяют и сальники.
Для регулировки преднатяга конических роликовых подшипников используется два типа гаек: корончатая, которая стопорится шплинтом, или гайка с обминаемым пояском. Иногда конструкторы на левом борту предусматривают «обратную» резьбу, с направлением затяжки против часовой стрелки. Регулировка сама по себе не сложная, но требует определённого навыка. Перетянутый подшипник быстро выйдет из строя из-за перегрева, недотянутый начнёт усталостно разрушаться из-за ударных нагрузок. А для чуткого водителя люфтящие ступицы, особенно на передней оси, – вещь раздражающая.
Современность
Более современный вариант – закрытые двухрядные радиальные подшипники. Они используются для серьёзных нагрузок с высокой частотой осевого вращения. Шарик со своим точечным пятном контакта позволяет получить наибольшую скорость вращения в сравнении с другими типами подшипников. Двухрядные шариковые подшипники, по аналогии с их названием, имеют два ряда шариков, что позволяет использовать их при больших нагрузках, чем аналогичные однорядные тех же технических параметров, таких как диаметр внутреннего и наружного кольца.
Конструкция сферических двухрядных радиальных шариковых подшипников с внутренним кольцом позволяет им успешно работать в достаточно неблагоприятных точках нагрузок, при которых происходят перекосы осей наружного и внутреннего колец. Эти подшипники способны отлично держать радиальные нагрузки, но осевые нагрузки выдерживают немного хуже, чем роликовые.
Если говорить об автомобильных ступицах, то смазку в закрытые двухрядные радиальные подшипники закладывают при изготовлении на весь срок службы узла. Поэтому они не требуют подтяжки и дополнительного обслуживания за весь период эксплуатации. При установке такого подшипника на автомобиль ступичная гайка затягивается единожды достаточно большим моментом согласно руководству по ремонту, который в обязательном порядке контролируется динамометрическим ключом. Такого рода конструктив сплошь и рядом можно увидеть на переднеприводных автомобилях.
При ремонте ходовой части, если пришлось демонтировать подшипник такого типа, его повторная установка не рекомендуется, а иногда и вовсе не допускается производителем техники. Из практики можно сказать, что если ремонт, например, поворотного кулака не связан с ДТП, то нередко и незаменённый согласно инструкции подшипник вполне нормально доживает отведённый ему срок.
Теоретические рассуждения
Явные эксплуатационные преимущества шариковых или роликовых подшипников на автотранспорте выделить сложно из-за сильного разброса по качеству выпускаемых изделий, а также добротности, зрелости общей конструкции конкретного автомобиля. Но теоретически шариковый подшипник имеет меньший момент трения, так как пятно контакта у него точка, а не прямая как у роликового собрата, меньше шумит и почти не боится чрезмерной затяжки. Роликовый «коллега» более шумный, медлительный, но более грузоподъёмный, особенно в части пиковых нагрузок, зато требует более аккуратной регулировки преднатяга.
Сессия вопросов и ответов
Как правильно отрегулировать преднатяг конических роликовых подшипников?
Несмотря на то что эта работа требует определённого опыта и «чутья», особой сложности она не представляет. Ступичная гайка аккуратно затягивается при вывешенном колесе до тех пор, пока вращение колеса не начнётся с заметным усилием (туго). Затем очень медленно гайку отпускаем до тех пор, пока не восстановится лёгкое вращение и одновременно покачиванием колеса в осевом направлении контролируем отсутствие люфта. Появившийся люфт устраняем подтягиванием гайки с минимальным шагом. Эта процедура «аналоговая», надо потренироваться. Затем остаётся только законтрить гайку. Если ступица отрегулирована верно, то при отсутствии люфта она не должна сильно нагреваться (рука «терпит») даже после длительного движения.
Для замены закрытых шариковых подшипников ступиц в руководстве по ремонту требуется использовать специальные съёмники и пресс для их установки. Но гаражные мастера обходятся без этих специальных приспособлений. Насколько качественно будет выполнена их работа?
Самое главное в этой операции, если нет специальных приспособлений, удалить изношенный подшипник, не повредив внутренние поверхности ступицы, и затем так же без повреждений установить новый. При наличии опыта мастер аккуратно инструментом из мягкого металла способен выбить негодный подшипник, но на это потребуется значительно больше времени, чем при использовании фирменной оснастки. Запрессовка нового подшипника осуществляется в нашем случае неспешно, с использованием наружного кольца демонтированного подшипника, самая главная ошибка – никогда для этой цели нельзя прикладывать усилия к внутреннему кольцу! Если эти условия будут выполнены, то ресурс нового подшипника не пострадает.
Надо ли перед установкой нового закрытого подшипника вскрывать уплотнение и добавлять смазку?
Для качественных изделий такой контроль не требуется, к тому же можно испортить уплотнитель. Однако из практики, мне попадались подшипники с неизвестной «родословной», под уплотнениями которых наблюдался явный дефицит смазочного материала.
Какую смазку выбрать для обслуживания регулируемых ступиц?
На рынке огромный выбор различных пластичных (консистентных) смазок. Предпочтение следует отдать материалам на синтетической основе проверенных брендов, температурный диапазон работы смазки указан на упаковке, его необходимо сопоставить с требованиями производителя техники. Ещё необходимо убедиться, что резиновые уплотнения (сальники) совместимы с выбранным вами смазочным материалом.
Подшипник ступицы: общие сведения
Подшипник ступицы дает о себе знать обычно тогда, когда его уже пора заменить. О его неисправности автомобилисты, как правило, слышат не от автомастеров, а по характеру шумов машины. Происходит это довольно часто вследствие того, что подшипник ежедневно подвергается экстремальным нагрузкам. На него оказывают влияние климат, окружающая среда, но в большей степени дорожное покрытие и нагрузки со стороны динамических деталей автомобиля – рулевого управления, тормозной системы и привода.Типы подшипников
Всего в конструкции автомобиля нашли применение два типа – подшипники качения и скольжения. А количество их исчисляется десятками. Почти во всех узлах автомобиля есть подшипники.
Подшипник качения
К этому типу и относится подшипник ступицы. Он состоит из двух колец – наружного и внутреннего, сепаратора и тел качения. Эти «тела» имеют различные формы, вращаются или «катаются» в пазах, созданных между двумя кольцами. В зависимости от формы тел качения подшипник ступицы бывает еще шариковым или роликовым. В последнем случае ролики могут быть различной формы: цилиндрической, игольчатой, конической или какой-либо другой.
Подшипник ступицы передний
В автомобилях с задним приводом он следующего вида: по типу – роликовый, по числу рядов – однорядный, по форме тел качения – конический. В общем узле применяется два таких подшипника. Они могут выдержать значительные нагрузки как радиальные, так и осевые.
Обслуживание и срок эксплуатации
Наибольшие нагрузки, как уже говорилось, подшипник ступицы испытывает от неровностей дорог, а их в нашей стране очень много. Однако не стоит недооценивать и фактор окружающей среды, например перепады температуры. Если в первом случае подшипник скорее всего придется менять, то во втором его можно спасти смазкой, благодаря которой снижается трение, происходят частичное отталкивание грязи и защита от коррозии. Для таких целей хорошо подойдут различные консистентные материалы для смазки. Из-за возможности возникновения опасности этот узел автомобиля необходимо периодически осматривать, примерно каждые 20-30 тысяч километров пробега. При этом проверяются люфт, наличие шума при вращении колеса. Если на вашем автомобиле установлен однорядный подшипник, то стоит периодически обращать внимание на осевой зазор и своевременно менять смазку. Если у вас закрытые подшипники, то иногда нужно проверять уплотнители на целостность. Срок эксплуатации данного узла зависит от своевременного контроля и правильного монтажа. Если вы прибегаете к самостоятельной замене узла, то сначала вам следует ознакомиться с инструкцией производителя. Некоторые подшипники устанавливаются под сильным давлением.
Подшипник ступицы ВАЗДля владельцев ВАЗов подойдут такие производители, как SKF, KOYO. Еще лучше будет установить стоковые заводские подшипники, ведь некоторые автомобилисты твердо убеждены в качестве только таких запчастей. Это можно объяснить именно техникой монтажа, которая может не соблюдаться. Поэтому перед покупкой подшипников лучше всего посоветоваться со специалистами, а затем обратиться к ним же для замены деталей. Тогда вы сможете насладиться ездой без шумов дольше.