Как разобрать шрус уаз
Перейти к содержимому

Как разобрать шрус уаз

  • автор:

ШРУС на УАЗ «Буханка»

В этой статье мы поговорим о замене ШРУСов («гранат») на УАЗ «Буханка». Перед тем как рассказывать о самом процессе замены, давайте вспомним, что такое ШРУС и зачем он нужен.

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) — это механизм, предназначенный для передачи крутящего момента от дифференциала ведущему колесу. Благодаря своей конструкции ШРУС позволяет управлять поворотом колес автомобиля.

Применяются ШРУСы только на передних колесах, так как только передние колеса могут осуществлять поворот. ШРУС состоит из двух элементов: полуоси и шариков.

В результате трения и постоянной работы ШРУС приходит в негодность. Использование неисправного ШРУСА крайне небезопасно, поэтому, в случае поломки, необходимо срочно заменить неисправную деталь.

Симптомами проблем с ШРУСами могут являться хруст и треск в области переднего моста. Особенно эти звуки становятся слышны при повороте, ускорении, трогании с места и движении по бездорожью.

Способствовать износу ШРУСов могли такие факторы как повреждение пыльника, опасное вождение и отсутствие смазки на трущихся поверхностях.

Перед началом работы по замене «гранаты» следует приобрести подходящий ШРУС, подготовить соответствующий инструмент, поставить автомобиль на смотровую яму или установить на подъемник. Желательно отмыть область вокруг заменяемой детали.

Теперь перейдем непосредственно к самому процессу замены ШРУСа на «Буханке». Сначала мы снимаем передние колеса автомобиля. С помощью торцевого ключа на «14» откручиваем гайки муфты и снимаем ее. Далее разгибаем шайбу.

Откручиваем гайку крепления ШРУСа, снимаем шайбу. Затем снимаем шайбу и откручиваем гайку. После этого мы можем снять кольцо упора подшипника. Снимаем подшипник и ступицу. Ключем на «17» демонтируем крепления щита тормоза и цапфы.

Для более легкого снятия ШРУСа, его надо обстучать молотком и зубилом. Смазываем новый ШРУС и вставляем его в посадочное место, немного покрутив его на новом месте для лучшего смазывания.

Затем можно собирать механизм в обратной последовательности. По окончанию работы покрутите колесо автомобиля. Если люфт отсутствует, то все выполнено верно.

Конструкции ШРУС

ШРУС — расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей и предназначен для передачи крутящего момента от одной оси к другой с постоянной угловой скоростью, даже если оси находятся друг к другу под углом.

На автомобильном сленге ШРУС часто называют «граната» за ее характерную форму, а также неправильно – шруз. Реже встречается академическое наименование «гомокинетический шарнир», то есть шарнир, который обеспечивает одинаковую скорость вращения.

Задача у шарнира такая же, что и у кардана, но есть два основных отличия ШРУСа:
— максимальный эффективный угол между осями составляет 70 градусов, тогда как кардан не в состоянии нормально работать при углах больше 20 градусов.
— как и следует из названия, ШРУС обеспечивает равномерную передачу момента с оси на ось, тогда как в карданном соединения ведомая ось то запаздывает, то опережает ведущую

кинематика работы ШРУС

Схема ШРУСа:
ω1, ω2 — угловые скорости валов 1 и 2 соответственно;
α β — угол шарнира;
О — точка контакта рычагов валов 1 и 2;
r1, r2 — радиусы вращения рычагов вала 1 и вала 2 соответственно;
OO’ — биссектриса угла φ

При всем многообразии конструктивных решений, в шарнирах равных угловых скоростей должен выдерживаться единый принцип: точки контакта, через которые передаются окружные силы, должны находиться в плоскости, проходящей через биссектрису угла между валами (в биссекторной плоскости).

Поводом для изобретения шарнира равных угловых скоростей стало желание перевести привод колёс на переднюю ось. В самом деле, как передать крутящий момент на колесо, которое должно поворачиваться, причем на углы значительно большие, чем 20 градусов…

На современных автомобилях на каждое переднее колесо обычно приходится по два ШРУСа: наружный (со стороны колеса) и внутренний (со стороны привода). На УАЗе, вследствии применения только зависимой подвески используется только один, наружный ШРУС

По типу конструкции ШРУСы разделяются на четыре основных вида:

Шариковый (самый популярный)

Трипод (тоже достаточно популярный)

— Спаренный кардан (устарел, применяется редко)

Кулачковый (устарел, применяется редко)

Детали шарикового ШРУСа в движении испытывают большие нагрузки, поэтому нуждаются в ОСОБОЙ пластичной смазке.
Чтобы внутрь шарнира не попала грязь и вода, на них одеваются пыльники.

Шарнир «Тракта»

Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы под обозначением «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках, так как при высоких скоростях вращения вала склонны к перегреву.

На рисунке шарнир «Тракта», состоящий из четырех штампованных деталей: двух втулок и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Если разделить по оси симметрии кулачковый карданный шарнир, то каждая часть будет представлять собой карданный шарнир неравных угловых скоростей с фиксированными осями качания (так же, как у сдвоенного карданного шарнира). В нашей стране был разработан кулачково-дисковый шарнир, который применяется на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ.

шарнир Тракта

Немного другая конструкция у шарнира состоящего из пяти простых по конфигурации деталей: двух вилок, двух кулаков и диска.
Кулачковые шарниры благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей способны передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между валами до 45°. Но трение скольжения между контактирующими поверхностями приводит к тому, что этот шарнир имеет самый низкий КПД из всех шарниров равных угловых скоростей. Следствием этого является значительный нагрев и задиры на деталях шарнира.

шарнир Тракта

Спаренный кардан

Спаренный кардан – это самый старый и примитивный вид ШРУСа, который нашел применение еще в начале 20-х годов 20 века. Принцип его работы похож на обычный карданный вал с двумя шарнирами.

Как известно, в карданном шарнире вилка ведущего вала находится под углом в 90 градусов к вилке ведомого. Из-за этого и возникают толчки при вращении – постоянно то растут, то падают инерционные нагрузки. Как избавиться от этой пульсации?

Спаренный кардан

Простейшее решение – установка двух карданных шарниров последовательно. Поскольку все вилки расположены друг к другу под углом 90 градусов, то когда их четыре штуки, первая вилка (на ведущем валу) будет сориентирована под нулевым углом к последней (на ведомом валу). Никакой пульсации не будет – шарниры будут «уравновешивать» друг друга. Конструкция из двух карданных шарниров, соединенных «спина к спине», смогла равномерно передавать момент под углом до 45 градусов. Основной его недостаток – громоздкость конструкции. В ступице колеса, которое приводит в движение спаренный кардан, зачастую не остается места для тормозного механизма.

Шарнир Вейсса

Ведущая и ведомая ось ШРУСа конструкции немецкого конструктора Карла Вейсса (в другом варианте — Вайсса) имеют полусферические вилки, которые стыкуются друг с другом под углом 90 градусов. Внутри этих вилок по дуге нарезаны четыре взаимно перпендикулярные направляющие канавки. В точках, где канавки двух вилок пересекаются, находятся четыре рабочих шарика. В центре шарнира находится пятый, центровочный шарик – иногда он закреплен на штифте.

Шарнир Вейсса

Шарнир сконструирован так, что центры шариков всегда находятся в плоскости, которая проходит через биссектрису угла, образованного ведущим и ведомым валами, и при этом перпендикулярна плоскости, образованной осями этих валов. За счет такой геометрии крутящий момент передается равномерно. Причем при движении вперед работают два «передних» шарика, а назад – два «задних».

Достоинства шарнира Вейсса:
— компактность
— простота в производстве и низкая стоимость

Недостатки шарнира Вейсса:
— угол корректной работы – не более 32 градусов
— из-за того, что одновременно работают только два шарика, на них приходится огромная нагрузка, и ресурс не превышает 30 тысяч километров

Патент Карла Вейсса купила американская фирма Бендикс, поэтому шарнир Вейсс также иногда называют Бендикс-Вейсс (Bendix-Wiess). Широкое распространение эти шарниры получили во время Второй мировой войны – ими оснащали Виллисы, Студебеккеры и Доджи. Благодаря ленд-лизу с американскими военными машинами близко успели познакомиться советские инженеры, и эти ШРУСы нашли применение на многих послевоенных машинах, в том числе на УАЗ-469, ГАЗ-66, ГАЗ-69 и ЗИЛ-131.

ШРУС Рцеппа

На данный момент большинство автомобилей оснащено именно шариковым шарниром типа «Рцеппа» в классическом или модифицированном виде. В отличие от шарнира Вейсс, крутящий момент с оси на ось в этом ШРУСе передают не два, а шесть шариков, что значительно снижает нагрузку на узел и продлевает его ресурс. Правда и конструкция шарнира Рцеппа – значительно сложнее.

Никаких вилок, в отличие от кардана, шарнира Тракта и шарнира Вейсс, здесь нет. Ведущий вал оканчивается обоймой – массивной металлической деталью с нарезанными канавками. Ведомый вал оканчивается сферической чашкой, тоже с канавками. Нетрудно догадаться, что по этим канавкам передвигаются шарики, разделяющие чашку и обойму.

Как и в случае с шарниром Вейсс, для равномерной передачи момента нужно, чтобы центры всех шариков находились в плоскости, проходящей через биссектрису угла между ведущим и ведомым валами и одновременно – в плоскости, перпендикулярной осям валов. Чтобы обеспечить это условие, в ШРУСе Рцеппа есть сепаратор – специальное кольцо с отверстиями, удерживающее шарики между чашкой и обоймой. Сепаратор перемещает делительный рычажок, закрепленный на пружине внутри ведомого вала.

Как следует из названия, изобретателем классического шарикового ШРУСа был американский инженер Альфред Рцеппа, который на момент регистрации патента в 1927 году работал в компании Ford. Впоследствии именно на основе конструкции Рцеппы появились более современные варианты шариковых ШРУСов. Свои конструкции разработали компании Birfield, Loebro и GKN.

разновидности ШРУС Рцеппа

Достоинства шарнира Рцеппа:
— компактность конструкции- возможность передать большой момент за счет распределения нагрузки на шесть шариков
— долговечность (при условии герметичности пыльников ресурс составляет до 200 тысяч километров)

Недостатки шарнира Рцеппа:
— сложность и дороговизна конструкции (в сравнении с шарниром Вейсс, Тракта и спаренным карданом)
— относительно небольшой угол эффективной работы (по сравнению с триподом)

ШРУС Birfield

Этот тип шарнира разработан фирмой Birfield на основе классической конструкции шарикового ШРУСа Альфреда Рцеппы.

Важное отличие от изначального варианта – отсутствие делительного рычажка. Как известно, именно он передвигал сепаратор таким образом, чтобы шарики всегда находились в биссекторной плоскости.

В шарнире типа Бирфильд пропорциональное перемещение сепаратора обеспечивают канавки с переменной глубиной, нарезанные по радиусам с центрами, смещенными в разные стороны от плоскости, в которой расположены шарики.

Кроме того, профиль самих канавок шарнира Бирфильд – не круглый, а слегка вытянутый, в виде эллипса. Это решение применено для того, чтобы снизить нагрузку на стенки канавок и предотвратить их от сминания и скалывания.

Главное достоинство ШРУСа Бирфильд – высокий КПД (от 95 до 99% в зависимости от угла поворота колеса) и возможность работать под углом до 45 градусов (классический ШРУС Рцеппа – до 38 градусов). Именно поэтому шарниры Бирфильд чаще всего применяют в качестве внешних ШРУСов, где принципиальное значение имеет именно угол.

ШРУС MetalPart для УАЗ

Шрус Бирфильд для УАЗ:

ШРУС MetalPart для УАЗ

Трехшиповой шарнир. ШРУС Трипод

Трипод (в народе он имеет еще названия Трипоид или Тришип) – это, в отличие от шарикового ШРУСа, относительно современный узел. Он был изобретен в 1963 году французским инженером Мишелем Орэном, и изначально широко использовался именно в автомобилях французских марок.

Считается, что трипод – это еще одно производное от классического шарикового шарнира Рцеппа, однако конструктивно он ушел от предшественника очень далеко. Принцип работы трипода основан на работе роликов (а не шариков), которые вращаются в игольчатых подшипниках на трехлучевой опоре и катаются по направляющим.

Триподы делятся на жесткие и универсальные. Жесткие обеспечивают большой угол поворота (до 43 градусов), но при этом не позволяют деталям перемещаться вдоль оси – они применяются в качестве внешних ШРУСов. Универсальные способны передавать момент под меньшим углом (до 25 градусов), зато позволяют осевые перемещения – их используют в качестве внутренних ШРУСов.

Конструкции жесткого и универсального трипода сильно отличаются. В жестком ШРУСе опора с роликами неподвижно закреплена в чашке-корпусе на ведущем валу. В эту конструкцию вставляется сферическая вилка, соединенная с ведомым валом. Собственно, ролики катаются вдоль пазов этой вилки.

ШРУС Трипод

Триподы — слева жесткий, справа универсальный.
Где: 1 — ведущий вал, 2 — корпус, 3 — ролики, 4 — крестовина, 5 — ведомый вал, 6 — вилка

В универсальном триподе всё наоборот. Трехлучевая (трехшиповая) опора с роликами размещается на вилке ведомого вала, которая вставляется в чашку-корпус ведущего вала. Ролики катаются вдоль сферических канавок, вырезанных в стенках чашки. Универсальный трипод, допускающий осевые перемещения, называют еще уникарданом.

Основное достоинство трипода – меньшая сложность изготовления и, как следствие, более низкая стоимость. На современных автомобилях триподы ставят в основном в качестве внутренних ШРУСов – жесткие триподы встречаются редко.

Разборка шкворневого узла автомобилей УАЗ
мост типа «СПАЙСЕР»

Инструмент для снятия сошки УАЗ

Необходимый инструмент:

Отвёртка плоская, Плоскогубцы, Ключ накидной на 22

Расшплинтуйте с помощью отвертки и отверните гайку М14х1,5 крепления пальца тяги сошки к рычагу поворотного кулака ключом «на 22» и снимите тягу сошки.
Расшплинтуйте и отверните гайку М14х1,5 крепления пальца тяги рулевой трапеции и снимите её.

Снятие сошки УАЗ. Крепление тягиСнятие сошки УАЗ. Шплинт и гайкаСнятие сошки УАЗ. Передний мост

Шаг 2. Снятие тормозного механизма

Головка специальная для снятия тормозного механизма УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка специальная на 19
Головка на 8

Схема снятия тормозного механизма УАЗ

Схема снятия тормозного механизма УАЗа с дисковыми тормозами

Снятие тормозного механизма УАЗ

Отверните болты (1, рисунок) крепления тормозных механизмов (2, рисунок) к корпусу поворотного кулака специальной головкой «на 19» и снимите их.

Снятие тормозного механизма УАЗ

Отворачиваем со шкворней ключом «на 8» пресс-масленки, если они есть.

Шаг 3. Снятие крепления рычага поворотного кулака

Инструмент для снятия рычага поворотного кулака УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка на 19, 24
Молоток (800 грамм)

Снятие рычага поворотного кулака

Отворачиваем гайку М16х1,5 с фланцем со шкворня головкой «на 24»

На рычаге поворотного кулака, головкой «на 19» отворачиваем четыре гайки Ml2x1,25 крепления рычага поворотного кулака
Снятие рычага поворотного кулакаСнятие рычага поворотного кулака

Снятие рычага поворотного кулака

и вынимаем разжимные втулки

Снятие рычага поворотного кулака

Втулки могут прикипеть, поэтому необходимо нанести несколько ударов молотком по концу рычага поворотного кулака и затем снимаем его

Шаг 4. Снятие накладки с прокладкой

Инструмент для снятия прокладки поворотного кулака УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка на 24

Отворачиваем оставшиеся гайки М16х1,5 с фланцем головкой «на 24» и снимаем накладку с прокладкой.
Снятие накладки с прокладкойСнятие накладки с прокладкой

Шаг 5. Снятие зажимной втулки

Инструмент для снятия зажимной втулки УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка на 27; Ключ шкворневой; Медная проставка или медный молоток; Молоток (800 грамм);

снятие зажимной втулки

Наносим несколько резких ударов по шкворням, через медную проставку или медным молотком для снятия натяга между шкворнем и зажимной втулкой.

снятие зажимной втулки

Шкворневым ключом и головкой «на 27» выворачиваем на несколько оборотов зажимную втулку.

Шаг 6. Снятие поворотного кулака

Инструмент для снятия поворотного кулака УАЗ

Необходимый инструмент:

Ключ на 14; Молоток; Брусок деревянный; Лопатка монтажна

Ключом или головкой «на 14» отворачиваем пять болтов М10х1×30 специальных крепления шаровой опоры к фланцу кожуха полуоси. Снимаем упор ограничителя поворота.
снятие поворотного кулака УАЗснятие поворотного кулака УАЗ

снятие поворотного кулака УАЗ

Постукивая молотком через деревянный брусок, разъединяем фланцы настолько, чтобы в разъём прошла монтажная лопатка.

Монтажной лопаткой, стараясь не повредить картонную прокладку, отжимаем и окончательно разъединяем фланцы и снимаем поворотный кулак.
снятие поворотного кулака УАЗснятие поворотного кулака УАЗ

Шаг 7. Фиксация поворотного кулака в тисках

Инструмент для снятия поворотного кулака УАЗ

Необходимый инструмент:

Тисы слесарные

Зажимаем в тисах слесарных поворотный кулак с полуосью за рычаг поперечной рулевой тяги
фиксируем поворотный кулак УАЗ в тискахфиксируем поворотный кулак УАЗ в тисках

Шаг 8. Отворачиваем болт-упор

Инструмент для снятия болта-упора УАЗ

Необходимый инструмент:

Ключ на 12, 14, 17; Штангенциркуль с глубиномером (колумбик);

Замеряем вылет болта-упора УАЗ

Замеряем вылет болта-упора штангенциркулем и записываем

отворачиваем болт-упор УАЗ

Ключом «на 14» отворачиваем болт M10x1x16. Ключом «на 17» ослабляем затяжку контргайки и ключом «на 12» отворачиваем болт-упор

Шаг 9. Снятие обоймы манжеты поворотного кулака

Инструмент для снятия манжеты поворотного кулака УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка на 10

Головкой «на 10» отворачиваем оставшиеся восемь болтов М6х12 крепления обоймы манжеты поворотного кулака и снимаем её
снятие манжеты поворотного кулака УАЗснятие манжеты поворотного кулака УАЗ

Далее снимаем войлочное кольцо (кольцо СП134-12-5) и манжету поворотного кулака
снятие манжеты поворотного кулака УАЗснятие манжеты поворотного кулака УАЗ

Шаг 10. Снятие шаровой опоры и ШРУС

Инструмент для снятия шаровой опоры УАЗ

Необходимый инструмент:

Головка на 27; Ключ шкворневой

снятие шаровой опоры и ШРУС УАЗ

Шкворневым ключом с головкой «на 27» выворачиваем зажимные втулки и вынимаем шкворня

Запомнив (пометив — кернением или краской) ориентацию шаровой опоры в поворотном кулаке, вынимаем её и снимаем с полуоси
снятие шаровой опоры и ШРУС УАЗснятие шаровой опоры и ШРУС УАЗ

снятие шаровой опоры и ШРУС УАЗ

Из поворотного кулака вынимаем полуось с шарниром равных угловых скоростей

Шаг 11. Снятие вкладышей и манжет полуоси

Инструмент для снятия вкладышей и манжет полуоси УАЗ

Необходимый инструмент:

Метчик 36х2

Извлекаем из шаровой опоры старые вкладыши и манжеты полуоси (манжета 32×50-10 с пружиной в сборе).

Очень часто при использовании некачественных шкворневых ключей повреждается резьба в корпусе поворотного кулака под зажимную втулку.

В случае, если резьба повреждена, её необходимо поправить метчиком М36×2
снятие шаровой опоры УАЗснятие шаровой опоры УАЗ

Шаг 12. Дефектовка деталей

Необходимый инструмент:
Керосин или дизельное топливо, ветошь

Промываем все детали в керосине или дизельном топливе и осматриваем их. На деталях недопустимы трещины, задиры и другие повреждения
дефектовка детале шкворня УАЗ дефектовка детале шкворня УАЗдефектовка детале шкворня УАЗ

ШРУСы УАЗ оказывается разбираются легко 🙂

Не, я конечно знал об этом, но думал там все запрессовано и не задумано, что будет разбираться.

После того, как сепаратор сломался в только что купленном шрусе (вероятно из-за сломанного ограничителя поворота колеса), решил изучить вопрос.

Как оказалось вал в ШРУСе держится за счет стопорного кольца, подвешиваем за вал в тисках, и уперевшись в центральную часть шруса выколоткой или тупым зубилом, около вала, кувалдой легко и не принужденно выбиваем вал из шруса.

Фото в бортжурнале УАЗ Patriot

Наклоняя сепаратор так, чтобы шарики можно было вытащить, извлекаем их.

Фото в бортжурнале УАЗ PatriotФото в бортжурнале УАЗ Patriot

Внутренняя обойма извлекается путем наклона ее перпендикулярно сепаратору. Обращайте внимание какой стороной стояли сепаратор и обойма, это имеет значение.

Фото в бортжурнале УАЗ Patriot

Вобщем вынул сепаратор из сломанного когда-то давно шруса, пересобрал с ним новый шрус с поломанным сепаратором.

Профит шикарен 🙂 лишние 4к руб на дороге не валяются, заодно при этой процедуре есть возможность хорошо набить шрус смазкой (в новом шрусе как оказалось, она была только сверху).

Фото в бортжурнале УАЗ PatriotФото в бортжурнале УАЗ Patriot

Если шрус не разбит, он достаточно туго изгибается в крайние положения, при вытаскивании шариков, бывает надо помочь ему молоточком и выколоткой 🙂

Шрус — донор и шрус — пациент для пересадки сепаратора хоть и одного производителя АДС, но вставить вал одного, в обойму другого не получилось, так что стоит иметь ввиду, что шлицы могут оказаться разные у разных производителей / партий.

в гараже набралось остатков на 3 шруса 🙂 профит.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *