Назначение и устройство приводов ведущих колес

Приводы ведущих колес предназначены для передачи крутящего момента от главной передачи к колесам .

На легковых автомобилях получили распространение две конструкции привода, которые применяются в зависимости от типа подвески (типы подвесок рассмотрены в главе «Ходовая часть»).

Первая конструкция — полуоси, установленные в жестком картере на подшипниках. Полуоси с картером и главной передачей образуют мост. Конструкция моста показана на рисунке ниже. В случае применения моста подвеска является зависимой. Стойки стабилизатора поперечной устойчивости обеспечивают подвижное соединение упругого стабилизатора со ступицей или поворотным кулаком. Мы бы рекомендовали полиуретановые стойки стабилизатора Триалли.

Вторая конструкция — приводы с шарнирами равных угловых скоростей. В этом случае допускается взаимное перемещение колес друг относительно друга и относительно главной передачи. Также возможен поворот управляемых колес.

Задний мост

Общий вид привода передних колес с шарнирами равных угловых скоростей показан на нашем сайте в разделе «Ходовая часть».

Принцип работы такого привода следующий. Внутренние шарниры 11 (рисунок ниже) шлицами соединены с полуосевыми шестернями дифференциала, куда приходит крутящий момент от коробки передач.

1 — гайка ступицы; 2-упорная шайба гайки; 3-корпус наружного шарнира; 4-большой хомут чехла наружного шарнира; 5 — защитный чехол наружного шарнира; 6 — малый хомут чехла наружного шарнира; 7 — вал привода; 8 — малый хомут чехла внутреннего шарнира; 9 — защитный чехол внутреннего шарнира; 10 — большой хомут чехла внутреннего шарнира; 11 — корпус внутреннего шарнира; 12 — стопорное кольцо хвостовика внутреннего шарнира; 13 — внутренняя обойма внутреннего шарнира; 14 — шарики внутреннего шарнира; 15 — сепаратор внутреннего шарнира; 16 — фиксатор внутреннего шарнира; 17 — стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 18 — упорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 19 — упорное кольцо обоймы наружного шарнира; 20 — стопорное кольцо обоймы наружного шарнира; 21 — внутренняя обойма наружного шарнира; 22 — шарики наружного шарнира; 23 — сепаратор наружного шарнира

Далее крутящий момент передается с внутренних шарниров на валы 7, а затем на наружные шарниры 3. На шлицах наружных шарниров установлены ступицы ведущих колес. Таким образом, крутящий момент передается от главной передачи к колесам автомобиля.

Наличие шариков 14 и 22 позволяет шарнирам поворачиваться на некоторый угол относительно вала, поэтому колесо имеет возможность перемещаться относительно главной передачи и противоположного колеса этой же оси. Вместо шариков в шарнире равных угловых скоростей могут быть установлены три подшипника особой формы. Такие шарниры называются «трипод».

Устройство и виды рулевого привода

Рулевой привод представляет собой механизм, состоящий из рычагов, тяг и шаровых шарниров и предназначенный для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Устройство обеспечивает необходимое соотношение углов поворота колес, что влияет на эффективность рулевого управления. Помимо этого конструкция механизма позволяет уменьшить автоколебания управляемых колес и исключить их самопроизвольный поворот при работе подвески автомобиля.

Конструкция и виды рулевого привода

К приводу относятся все элементы, находящиеся между рулевым механизмом и управляемыми колесами. Структура узла зависит от типа используемой подвески и рулевого механизма.

Рулевой привод механизма “шестерня-рейка”

Данный вид привода, входящий в состав рулевой рейки, получил наибольшее распространение. Он состоит из двух горизонтальных тяг, рулевых наконечников и поворотных рычагов стоек передней подвески. Рейка с тягами соединяется при помощи шаровых шарниров, а наконечники фиксируются стяжными болтами либо при помощи резьбового соединения.

Также следует заметить, что с помощью рулевых наконечников регулируется схождение колес передней оси.

Привод с механизмом типа «шестерня – рейка» обеспечивает поворот передних колес автомобиля на разные по величине углы.

Рулевая трапеция

Рулевая трапеция обычно применяется в рулевом управлении с червячным или винтовым механизмом. Она состоит из:

• боковых и средней тяг;
• маятникового рычага;
• правого и левого поворотного рычага колес;
• рулевой сошки;
• шаровых шарниров.

Каждая тяга имеет на своих концах шарниры (опоры), которые обеспечивают свободное вращение подвижных деталей рулевого привода относительно друг друга и кузова автомобиля.

Рулевая трапеция обеспечивает поворот управляемых колес на разные углы. Нужное соотношение углов поворота осуществляется путем подбора угла наклона рычагов относительно продольной оси автомобиля и длины рычагов.

Исходя из конструкции средней тяги трапеция бывает:

• с цельной тягой, которая применяется в зависимой подвеске;
• с разрезной тягой, используемой в независимой подвеске.

Также она может отличаться по типу расположения средней тяги: перед передней осью либо после нее. В большинстве случаев рулевая трапеция применяется на грузовых автомобилях.

Рулевой наконечник с шаровым шарниром

Шаровой шарнир сделан в виде съемного наконечника рулевой тяги, в его состав входят:

• корпус шарнира с заглушкой;
• шаровой палец с резьбой;
• вкладыши, которые обеспечивают вращение шарового пальца и ограничивают его перемещение;
• защитный кожух (“пыльник”) с кольцом для фиксации на пальце;
• пружина.

Шарнир выполняет передачу усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и обеспечивает подвижность соединения элементов рулевого привода.

Шаровые опоры воспринимают все удары от неровностей дорожной поверхности и потому подвержены быстрому износу. Признаками износа шаровых опор являются люфт и стук в подвеске при проезде неровностей. В этом случае неисправную деталь рекомендуется заменить на новую.

По способу устранения зазоров шаровые шарниры подразделяются на:

• саморегулируемые – они не требуют регулировок в процессе эксплуатации, а появившийся в результате износа деталей зазор выбирается благодаря поджиманию головки пальца с помощью пружины;
• регулируемые – в них зазоры между деталями устраняет затяжка резьбовой крышки;
• нерегулируемые.

Заключение

Рулевой привод является важной частью рулевого управления автомобиля. От его исправности зависит безопасность и комфорт управления автомобилем, поэтому необходимо своевременно проводить техническое обслуживание и менять вышедшие из строя детали.

Hyundai Solaris

Особенности конструкции приводов передних колес

Приводы передних колес состоят из наружных 2 (рис. 1) и внутренних 7 шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), соединенных валами приводов 6 и 9. Наружный шарнир обеспечивает возможность только угловых перемещений соединяемых валов. Внутренний шарнир дополнительно к угловым обеспечивает осевые смещения валов при повороте передних колес и работе подвески. На корпус наружного шарнира напрессовано задающее кольцо 1 датчика частоты вращения колеса.

Рис. 1. Приводы передних колес:

1 – задающее кольцо датчика частоты вращения колеса; 2 – наружный шарнир равных угловых скоростей; 3 – большой хомут крепления чехла шарнира; 4 – чехол шарнира; 5 – малый хомут крепления чехла шарнира; 6 – вал привода правого переднего колеса; 7 – внутренний шарнир равных угловых скоростей; 8 – стопорное кольцо; 9 – вал привода левого переднего колеса; 10 – динамический демпфер

Наружный шарнир типа Бирфильд состоит из корпуса, сепаратора, обоймы и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены канавки для размещения шариков. В продольной плоскости канавки выполнены по радиусу, что обеспечивает требуемый угол поворота наружного шарнира. Шлицевый наконечник корпуса наружного шарнира установлен в ступице переднего колеса и прикреплен к ней гайкой.

Обойма наружного шарнира установлена на шлицах вала и зафиксирована на валу стопорным кольцом.

Внутренний шарнир привода переднего колеса типа Трипод состоит из корпуса и трех роликов на игольчатых подшипниках, надетых на цапфы трехшиповой ступицы.

В корпусе шарнира выполнены пазы для роликов. Трехшиповая ступица зафиксирована на валу стопорным кольцом. Ролики позволяют ступице перемещаться в пазах корпуса шарнира в осевом направлении, благодаря чему привод может удлиняться или укорачиваться для компенсации взаимных перемещений подвески и силового агрегата. Наконечник корпуса внутреннего шарнира с внутренними шлицами закреплен на промежуточном валу раздаточной коробки пружинным стопорным кольцом, установленным в проточку вала.

В наружном шарнире установлены шарики одной сортировочной группы. Все детали шарнира селективно подобраны друг к другу, поэтому ремонтировать шарнир заменой отдельных деталей нельзя. В запасные части поставляют только шарнир в сборе, а также малый ремкомплект, состоящий из стопорного кольца, чехла, хомутов крепления чехла и в некоторых случаях смазки.

Внутренний шарнир поставляют в запасные части в виде двух ремкомплектов: большого, включающего в себя все детали шарнира, и малого, аналогичного ремкомплекту наружного шарнира.

Для смазки шарниров применена специальная смазка с дисульфидом молибдена (отечественный аналог – ШРУС-4). Полости всех шарниров защищены от попадания дорожной грязи и воды резиновыми гофрированными чехлами 4, закрепленными на корпусах шарниров и валах приводов соответственно большими 3 и малыми 5 хомутами.

Валы приводов различаются по длине, поэтому приводы правого и левого колеса не взаимозаменяемы. Для снижения вибрации в трансмиссии на валу правого привода установлен динамический демпфер 10, закрепленный хомутом, аналогичным малым хомутам 5 чехлов 4.

Шарниры приводов очень долговечны, их расчетный ресурс почти равен ресурсу автомобиля. Однако в эксплуатации их меняют или ремонтируют довольно часто из-за повреждения защитных чехлов. Такая работа дорогая и трудоемкая. Чтобы серьезно сэкономить, регулярно проверяйте состояние защитных чехлов шарниров и немедленно заменяйте их при малейших повреждениях. Если в шарнир через поврежденный чехол попадет вода или пыль, он выйдет из строя через несколько сотен километров пробега. Герметичный шарнир изнашивается чрезвычайно медленно.

Табл. 1. Возможные неисправности приводов передних колес, их причины и способы устранения

Описание конструкции приводов передних колес автомобиля с коробкой передач JH3

Приводы правого «А» и левого «В» колес

1 – корпус наружного шарнира;
2 – большой хомут крепления чехла наружного шарнира;
3 – чехол наружного шарнира;
4 – малый хомут крепления чехла наружного шарнира;
5 – демпфер;
6 – вал привода правого колеса;
7 – малый хомут крепления чехла внутреннего шарнира привода правого колеса;
8 – чехол внутреннего шарнира привода правого колеса;
9 – большой хомут крепления чехла внутреннего шарнира привода правого колеса;
10 – корпус внутреннего шарнира привода правого колеса;
11 – трехшиповик внутреннего шарнира привода левого колеса;
12 – держатель чехла внутреннего шарнира привода левого колеса;
13 – чехол внутреннего шарнира привода левого колеса;
14 – хомут крепления чехла внутреннего шарнира привода левого колеса;
15 – вал привода левого колеса.

Приводы колес с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУСами) служат для передачи крутящего момента от главной передачи к ведущим колесам при различных углах поворота колес и ходах подвески.

При конструировании приводы стараются делать одинаковой длины, т. к. это условие обеспечивает равенство сил и моментов, возникающий на ведущих колесах. Выполнить это условие на автомобиле с поперечным расположением силового агрегата сложно, поэтому на таких автомобилях, как правило, правый привод значительно длиннее левого привода.

Для автомобиля с коробкой передач JH3 были применены конструктивные решения, позволяющие сблизить длины приводов ведущих колес. Длины приводов ведущих колес сближены за счет разной конструкции внутренних шарниров. Для того, чтобы увеличить длину привода левого колеса, корпус внутреннего шарнира привода выполнен внутри картера коробки передач. Для того, чтобы уменьшить длину привода правого колеса, корпус внутреннего шарнира отодвинут от картера коробки передач. Для этого в конструкцию коробки передач был введен дополнительный элемент — шлицевой вал, который выполнен за одно целое с полуосевой шестерней дифференциала.
На валу привода правого колеса установлен резиновый демпфер. Наружные и внутренние шарниры приводов (типа Трипод) имеют разные конструкции. Шарниры приводов закрыты грязезащитными чехлами.

Элементы внутреннего шарнира привода правого колеса

1 – вал привода;
2 – малый хомут крепления чехла;
3 – чехол шарнира;
4 – большой хомут крепления чехла;
5 – грязеотражатель;
6 – корпус шарнира;
7 – пружина;
8 – стопорное кольцо трехшиповика;
9 – упорная шайба пружины;
10 – трехшиповик.

Внутренний шарнир привода обеспечивает возможность угловых перемещений подвески и компенсирует взаимные перемещения подвески и силового агрегата за счет изменения длины вала привода. Внутренний шарнир — разборный. На шлицевом конце вала привода со стороны внутреннего шарнира установлена ступица с тремя шипами — трехшиповик, на каждом из шипов (цапфе) которого расположен ролик с наружной сферической поверхностью, вращающийся на игольчатом подшипнике. Игольчатый подшипник фиксируется от смещений вдоль оси шипа запорным кольцом, надетым на стопорное кольцо, расположенное в проточке шипа. Трехшиповик зафиксирован на валу привода стопорным кольцом. Взаимные перемещения подвески и силового агрегата компенсируются перемещением роликов трехшиповика в продольных пазах корпуса внутреннего шарнира.

Внутренние шарниры приводов левого и правого колес невзаимозаменяемы.

Элементы внутреннего шарнира привода левого колеса

1 – хомут крепления чехла на наружном кольце подшипника;
2 – грязезащитный чехол шарнира;
3 – держатель чехла;
4 – стопорное кольцо трехшиповика;
5 – трехшиповик;
6 – подшипник;
7 – грязеотражатель.

Наконечник корпуса внутреннего шарнира привода правого колеса надевается на шлицевой вал, выходящий из картера коробки передач и выполненный заодно с полуосевой шестерней дифференциала (для наглядности показано на демонтированной коробке передач).

Пружина, установленная внутри корпуса внутреннего шарнира привода правого колеса, обеспечивает прижим корпуса шарнира к полуосевой шестерне дифференциала при работе подвески.

Корпус внутреннего шарнира привода левого колеса расположен в коробке передач и выполнен заодно с левой полуосевой шестерней дифференциала (показано при снятом приводе).

Подшипник (в сборе с сальником) внутреннего шарнира левого привода

На валу привода левого колеса за трехшиповиком внутреннего шарнира установлен игольчатый подшипник в сборе с сальником.

Внутреннее кольцо подшипника напрессовано на вал привода и вращается вместе с ним. На неподвижном наружном кольце подшипника хомутом закреплен защитный чехол внутреннего шарнира. Другим своим концом чехол шарнира через металлический фланцевый держатель крепится к картеру коробки передач.

Сальник, установленный в наружном кольце подшипника, предотвращает утечку масла из коробки передач по валу привода. Сальник подшипника закрыт от грязи пластмассовым грязеотражателем, установленным на валу.

Примечание:

При повреждении грязезащитного чехла шарнира или сальника подшипника произойдет утечка масла из коробки передач.

Наружный шарнир привода

1 – кулак;
2 – ролик;
3 – трехшиповик;
4 – корпус шарнира.

Наружный шарнир привода обеспечивает передачу крутящего момента при различных углах поворота ведущих колес. Наружные шарниры приводов обоих колес одинаковы, выполнены неразборными и не демонтируются с валов.

Наружный шарнир состоит из корпуса, в котором жестко закреплен трехшиповик с роликами, вращающимися на игольчатых подшипниках, и кулака, выполненного заодно с валом привода. При взаимных угловых смещениях корпуса и кулака шарнира ролики трехшиповика перекатываются в продольных пазах кулака.

Корпус наружного шарнира шлицевым хвостовиком входит в шлицевое отверстие ступицы колеса и крепится гайкой подшипника ступицы.

В наружные шарниры обоих приводов и внутренний шарнир правого привода заложена консистентная смазка MOBIL CVJ 825 BLACK STAR на весь срок их службы.

Пополнение или замена смазки, а также какое-либо другое обслуживание валов приводов колес в процессе эксплуатации автомобиля не требуется. Владельцу автомобиля необходимо лишь следить за состоянием защитных чехлов шарниров и хомутов их крепления, а также за состоянием сальника подшипника внутреннего шарнира левого привода.

Поврежденный чехол необходимо как можно быстрее заменить, так как попадание грязи в смазку вызывает быстрый износ деталей шарнира и выход его из строя, а повреждение резинового чехла или сальника подшипника внутреннего шарнира левого привода приведет к утечке масла из коробки передач и к выходу ее из строя. При установке нового чехла шарнира хомуты его крепления также следует заменить новыми.

В случае выхода из строя наружного шарнира необходимо заменить весь привод в сборе, а при выходе из строя внутреннего шарнира привода можно заменить только шарнир.
Подшипник (в сборе с сальником) внутреннего шарнира привода левого колеса поставляется в запасные части вместе с защитным чехлом. Этот же подшипник применяется на автомобилях Renault: Megan, Scenic, Clio, Twingo, Kangoo; Citroёn Saxo; Peugeot 106; Volvo: 440, 460, 480. Но защитный чехол шарнира у этих автомобилей другой.

В статье не хватает:

• Качественных фото ремонта