Назначение ступицы
Ступица автомобиля - элемент подвески, с помощью которого соединяется вал и диск колеса. Кроме этого, узел служит местом крепления деталей тормозной системы.
Основная функция ступицы заключается в обеспечение вращения колес, а для ведущих - передача вращающего момента на колеса от дифференциала. На узел передается вся масса автомобиля, поэтому его выполняют с большим запасом прочности, что позволяет безопасно эксплуатировать машину в экстремальных условиях.
На внешнем ободе ступицы крепятся тормозной диск или барабан, а также диск колеса, на внутреннем - установлены ступичные подшипники. Ступица сама по себе обладает чрезвычайной надежностью, поэтому крайне редко выходит из строя. Она представляет собой цельнометаллическую деталь, выточенная из литой заготовки, что позволяет исключить возникновение локальных внутренних напряжений. Более уязвимы ступичные подшипники, которые нуждаются замене при появлении первых признаков неисправности.
Конструктивные особенности ступиц
Подшипники ступицы могут быть установлены различным способом, который зависит от того, на какие колеса они монтируются:
-
Ведущие неуправляемые колеса. Ступица воспринимает усилия передаваемые дифференциалом на полуось, которая предусматривает для крепления цапфу или фланец.
-
Ведомые неуправляемые колеса. Ступица и подшипники представляют собой единую конструкцию. Для крепления ступицы на заднем мосте предусмотрен рычаг.
-
Ведущие управляемые колеса. Для передачи вращательного движения используется ШРУС.
-
Ведомые управляемые колеса. Установка осуществляется с помощью поворотного кулака.
Кроме этих вариантов, существуют другие, которые соответствуют техническим особенностям конструкции автомобиля.
Назначение подшипника ступицы
Ступичные подшипники - опорная деталь автомобиля, которая несет на себе его массу и испытывает динамические нагрузки при разгоне-торможении и маневрировании. Деталь характеризуется высокой надежностью и обладает большим ресурсом, который снижается при езде по плохой дороге и неаккуратном вождении.
В автомобилях устанавливают различные типы подшипников ступицы:
-
одно- и двухрядные;
-
шариковые радиально-упорные;
-
роликовые конические.
При выборе типа ступичных подшипников принимают во внимание то, что нагрузка на элементы снижается в зависимости от увеличения контактной площади. Конические подшипник наиболее полно отвечают этому требованию, поэтому многие автопроизводители отдают предпочтение им. Нередко они устанавливаются парами, что позволяет компенсировать действие разнонаправленных нагрузок, или используются двухрядные подшипники.
Торцевая часть подшипников защищена специальным кольцом, благодаря которому внутрь узла не проникают загрязнения и влага, а также исключается вытекание смазочного материала. Подшипник с поврежденным защитным кольцом подлежит замене.
Виды подшипников ступицы
Подшипники нулевого поколения можно встретить только на раритетных моделях автомобилей. Они изготавливались обслуживаемыми, поэтому нуждались в регулярной смазки и регулировке. Их сменили подшипники первого поколения типа HUB-I, замена которых выполняется отдельно от ступицы.
Более совершенными считаются подшипники HUB-II. Второе поколение подшипниковых узлов предусматривает фланец, на котором имеются отверстия для крепления на подвеске.
Ступичный узел в сборе представляет собой третье поколение подшипников HUB-IІІ, которые имеют надежную защиту от воздействия внешних факторов. Такое техническое решение обеспечивает минимальное радиальное биение и отклонение линейных размеров. Поверхностью качения выступает сама ступица, что дает дополнительное преимущество - снижается общая масса конструкции.
Ступичные подшипники HUB-II и HUB-IІІ предусматривают кассетные уплотнители, которые обеспечивают выход газов и служат защитой от влаги и грязи.
HUB-IV конструктивно объединены со ШРУСом, а подшипники пятого поколения интегрированы с тормозными дисками. В настоящее время эти разработки находятся на стадии испытаний, поэтому встречаются редко.
Ступичные подшипники, интегрированные с ABS
Антиблокировочная система устанавливается на многие модели современных автомобилей, поэтому ступичные узлы служат местом крепления датчиков и сенсоров. На смену традиционным зубчатым колесам приходит новейшие магнитные энкодеры. Последние имеют переменные участки магнитных полюсов, благодаря которым осуществляется передача информации о скорости вращения колеса на сенсор.
Магнитные энкодеры обладают небольшой массой и способны считывать данные даже на самых малых скоростях. Вес активных датчиков также невелик, а их монтаж выполняется намного проще по сравнению с более ранними моделями.
Поломки ступичных подшипников
Основная причина выхода из строя подшипников ступицы - износ, естественный или аварийный. При этом появляются характерные признаки, указывающие на поломку:
-
гул, тональность которого изменяется в зависимости от скорости движения;
-
люфт колес;
-
потеки смазки, указывающие на разгерметизацию;
-
чрезмерный нагрев узла;
-
дефекты, которые определяются визуально.
На долговечность подшипника ступицы влияет стиль вождения и качество дорожного покрытия. Оба фактора существенно снижают заявленный производителем ресурс детали, поэтому при проведении ТО обязательно следует обращать внимание на ее состояние. При выявлении неисправности ходовой части необходимо незамедлительно ее устранить, чтобы не допустить аварии. Ступичный подшипник, как и сама ступица, не подлежат ремонту, и требуют замены, причем только со стороны, которая в этом нуждается.
