Ступичный подшипник автомобиля — Устройство и работа

Автор Servicing-Auto На чтение 4 мин Просмотров 816 Опубликовано 04.04.2015

Обладатели автомобилей не раз сталкивались с ситуацией, когда ходовая их транспортного средства требовала замены ступичного подшипника. Хорошо, если автолюбитель «сыграл на опережение», гораздо хуже, когда завывающий подшипник становится в конечном итоге причиной тяжелого ДТП со всеми вытекающими последствиями. Сегодняшнюю статью мы посвятим ступичным подшипникам – их назначению, разновидностям, а также причинам, по которым они со временем выходят из строя.

Содержание

1. Для чего нужны ступичные подшипники?
2. Какие бывают ступичные подшипники?
3. Каков ресурс ступичного подшипника, и что влияет на его износ?
4. Как определить неисправность ступичного подшипника?
5. Подведем итоги

Для чего нужны ступичные подшипники?

Основное назначение ступичных подшипников – обеспечение равномерного вращения колес машины. Как не трудно догадаться из названия, они являются связующим звеном между осью транспортного средства и ступицей, к которой посредством шпилек с гайками закрепляется тормозной диск и непосредственно колесо.

По своему устройству ступичные подшипники являются классическими подшипниками качения. Они состоят из двух металлических колец, между которыми запрессованы конические элементы, отделенные от корпуса специальным изолятором, изготавливаемым из резины повышенной плотности.

Какие бывают ступичные подшипники?

В современном автомобилестроение существует значительное различие между ступичными подшипниками, применяемыми в иномарках, и подшипниками, предназначенными для российских моделей. Иностранные детали имеют значительно более сложную конструкцию, обеспечивающую высочайший уровень надежности. Зарубежные концерны в основном прибегают к применению ступичных подшипников «HUB» 2-го и 3-го поколений. У таких подшипников имеется фланцы для закрепления к тормозным дискам, либо к корпусу колесной ступицы. Зачастую подшипник прикрепляется к обеим названным частям одновременно. Помимо этого подшипники «HUB-2» и «HUB-3» наделены специальным электронным датчиком. Подобное устройство значительно упрощает установку и центровку подшипников, позволяя определять с высокой точностью степень их износа.

С отечественными авто все заметно хуже. Переднеприводные модели марки ВАЗ до сих пор получают морально устаревшие двухрядные закрытые подшипники «HUB-1». На «Нивах» инженеры применяют однорядный конический тип ступичных подшипников. Примерно та же самая история и с другими моделями, включая грузовой коммерческий транспорт. Указанные подшипники достаточно сложно устанавливаются, предъявляют жесточайшие требования к точности момента затяжки и нуждаются в постоянном наличии большого количества смазки. К сожалению, кроме подшипников «HUB» 1го поколения и подшипников нулевого класса, российские производители ничего не выпускают.

Каков ресурс ступичного подшипника, и что влияет на его износ?

Ступичные подшипники не имеют строго регламентированного рабочего ресурса. Исходя из практики эксплуатации, при правильной установке они способны «отходить» более 100 тысяч километров пробега. Согласитесь, ресурс весьма внушительный. Среднестатистическому водителю не требуется производить замену этой детали на протяжении нескольких лет.

Увы, существует множество факторов, негативно влияющих на подшипник. Именно они значительно сокращают продолжительность его бесперебойной работы.

• Плохое состояние дорог. Это основная причина выхода из строя большинства ступичных подшипников. Дело в том, что находясь в колесе, они принимают на себя всю силу ударных нагрузок, неминуемо возникающих во время поездки. Какое то время силовое воздействие выдерживается, но после достижения определенного уровня «усталости» подшипник начинает разрушаться.
• Агрессивные среды эксплуатации. Летом данное воздействие выражается в виде попадающей внутрь ступицы дорожной пыли и влаги, зимой ситуация еще больше усложняется из-за химических реагентов, обильно высыпаемых коммунальщиками на дороги.
• Перегрев. Вращение колес всегда связано с функционированием в режиме повышенных температур. Постоянное чередование нагрева с охлаждением, особенно зимним, влияет на ресурс подшипников, существенно сокращая его.

Как определить неисправность ступичного подшипника?

Главным свидетельством ухудшения работы ступичного подшипника является появляющийся гул, громкость которого возрастает с увеличением скорости движения. Сначала он возникает непостоянно, периодически пропадая. По мере разрушения подшипника, гул становится очень громким, напоминающим звук работы самолетных турбин. Если подшипник издает подобные звуки, его состояние критическое, а водитель рискует в любой момент столкнуться с заклиниванием колеса.

Подведем итоги

В конце статьи порекомендуем автолюбителям относиться к состоянию ступичных подшипников очень внимательно. Малейший посторонний шум должен стать сигналом для водителя, что деталь нужно заменить. Запомните, откладывая ремонт, вы подвергаете себя опасности провокации ДТП. Оно неминуемо возникает при заклинивании колеса, подшипник которого окончательно разрушился.

Всё про ступицу колеса и подшипник ступицы

Ступичный узел, на котором держится колесо, несет на себе весь вес автомобиля, дополнительно усиленный динамическими нагрузками (разгон, торможение, повороты).

Как правило, комплектом ступицы или ступичным узлом называют саму ступицу вместе с подшипником, стопорными кольцами, болтами и гайками, а в отдельных случаях к нему еще относится и ось ступицы.

Ступица, подшипник и ось

Ступица колеса

Ступица служит основой для установки колесного диска и тормоза. Ее задача – обеспечивать фиксацию и свободное вращение колеса и сопутствующих деталей, а для ведущих колес ступица служит звеном передачи момента вращения от дифференциала на колесо. Это одна из самых надежных деталей подвески, и вывести из строя ступицу можно разве что в результате аварии или очень длительной эксплуатации в тяжелых условиях.

Для работы при постоянных нагрузках ступицы делают цельнометаллическими: из литой стальной болванки вытачивают деталь нужной формы. Такой способ позволяет изготовить прочную конструкцию без участков напряжения.

На внешний (большой) обод ступицы крепится тормозной диск (барабан) и колесный диск, фиксируемые входящими в комплект болтами или шпильками. Внутренний обод снабжается подшипником (одним или двумя), которые могут располагаться на внешней или внутренней части ступицы, в зависимости от ее назначения и места установки.

Ступица колеса без подшипников и в сборе с подшипниками

Способ установки зависит от того, ставится она на управляемые или неуправляемые (передние или задние), ведущие или ведомые колеса.

По конструктивным особенностям разделяют 4 основных вида ступиц:

• Для ведущих неуправляемых колес (задние колеса автомобилей с задним или полным приводом). На такую ступицу передается усилие от дифференциала через полуось, которая может иметь цапфу, входящую в ступицу, или фланец для крепления.
• Для ведомых неуправляемых колес (задние колеса переднеприводных автомобилей). В таких случаях ступица объединяется с подшипниками в одно целое, а ось ступицы крепится на рычаг заднего моста.
• Для ведущих управляемых колес (передний мост переднеприводных или полноприводных автомобилей). Здесь передача крутящего момента идет через ШРУС, цапфа которого входит в зацепление со шлицами ступицы.
• Для ведомых управляемых колес (передний мост заднеприводных автомобилей). Ось ступицы устанавливается в поворотный кулак.

Помимо этих, есть и другие варианты конструкции, обусловленные особенностями того или иного автомобиля.

Для некоторых моделей автомобилей различают ступицы для левого и правого колеса, если у них асимметричное крепление. При покупке нужно обращать внимание на сторону установки: левая, правая или универсальная двухсторонняя.

Подшипник ступицы

Ступичный подшипник – одна из самых нагруженных деталей, на которую не только приходится вес автомобиля, но и дополнительные нагрузки от торможений-ускорений-поворотов. Механизм, работающий в таких условиях, делается максимально надежным, и современные подшипники рассчитаны на 200 тыс. км аккуратного «европейского» вождения или 50-100 тыс. км езды по плохим дорогам.

Если сама ступица обеспечивает вращение колеса, то подшипник фиксирует всю конструкцию на подвеске.

По конструкции подшипники делятся на однорядные и двухрядные, шариковые радиально-упорные и конические роликовые. Чем больше опорная поверхность подшипника, тем меньше нагрузка на его элементы и тем дольше срок службы, поэтому многие производители отдают предпочтение коническим подшипникам, которые устанавливаются либо парой (для компенсации разнонаправленных нагрузок), либо сразу делаются двухрядными.

На торцевой поверхности подшипник имеет защитное кольцо, надежно предохраняющее от вытекания пластичной смазки и попадания внутрь воды и грязи. Повреждение кольца означает замену самого подшипника: все они делаются неразборными и неремонтируемыми.

Схема ступицы переднего колеса с подшипником.

1. Поворотный кулак. 2. Наружное грязеотражательное кольцо.

3. Ступичный подшипник. 4. Ступица. 5. Упорная шайба. 6. Гайка.

7. Стопорное кольцо. 8. Внутреннее грязеотражательное кольцо.

Виды ступичных подшипников

В современных иномарках уже не используются обслуживаемые подшипники устаревших моделей (так называемые подшипники нулевого поколения), нуждающиеся в регулировке и смазке. Их место заняли двухрядные подшипники типа HUB-I (первого поколения), которые можно заменить отдельно от ступицы.

Подшипники HUB-I

Второе поколение – подшипники HUB-IІ, наружная обойма которых снабжена фланцем с крепежными отверстиями, и с его помощью подшипники фиксируются на элементах подвески.

Подшипники HUB-IІ с вращением по внутреннему (слева)

и по наружному кольцу (справа).

Самый современный вариант – подшипник ступицы третьего поколения HUB-IІІ, представляющий собой ступичный узел в сборе, в котором подшипник защищен от внешних воздействий, обладает минимальными показателями радиального биения и отклонениями от линейных размеров. В качестве одной из сторон обоймы (поверхностей качения) в подшипниках HUB-IІІ используется поверхность самой ступицы, что дополнительно снижает вес всей конструкции.

Ступичные узлы HUB-IІІ для ведущего (слева)

и ведомого колеса (справа)

Подшипники второго и третьего поколения снабжаются кассетными уплотнителями, позволяющими газам выходить из рабочей полости, но не пропускающими внутрь влагу и грязь.

Ступичные узлы четвертого поколения HUB-IV объединены со ШРУСами, а конструкции пятого поколения – с тормозными дисками. Такие решения пока не внедряются широко, находясь в стадии разработок и испытаний.

Интеграция в ABS

На современные ступичные узлы могут устанавливаться датчики и сенсоры антиблокировочной системы. Это может быть как классическое зубчатое кольцо, так и новейшего образца магнитный энкодер с переменными участками магнитных полюсов, передающий данные о скорости вращения колеса на считывающий сенсор.

Преимущества магнитных энкодеров – маленький вес (что важно для неподрессоренной массы) и возможность считывать данные при низкой скорости движения колеса. Сами активные датчики имеют меньший вес по сравнению со старыми моделями и легче монтируются на ступичный подшипник.

Система ASB (Active Sensor Bearing)

с кольцом радиального (сверху) и осевого (снизу) типа

Неисправности

Как правило, сама цельнометаллическая ступица практически не ломается. Большинство неисправностей происходит из-за износа подшипника, как естественного, так и аварийного. Признаки неисправности подшипника: гул при движении, перегрев, потеря смазки, деформация поверхности, люфт колеса. Ступичный подшипник требует замены приблизительно раз в 3 года, но этот срок может сократиться или продлиться в зависимости от стиля вождения, режима эксплуатации автомобиля и других факторов нагрузки.

Специалисты рекомендуют проверять состояние ходовой на каждом ТО: мастера смогут выявить и устранить проблему в самом начале, не дожидаясь аварии.

Лопнул шарик в подшипнике ступицы

Ни сама ступица, ни ступичный подшипник ремонту не подлежат: при выявлении неисправностей их можно только заменить. Замена может делаться только на той стороне, где это нужно (слева или справа). В отличие от многих других частей подвески, в случае с деталями ступицы парная замена не обязательна.

Даже при высоком качестве самой детали и безупречной ее установке, рано или поздно менять подшипник придется. Лучше это делать сразу при появлении признаков неисправности, а не дожидаться неприятных сюрпризов.

О том, как выбрать комплект ступицы и на какие бренды обратить внимание, читайте наш «Гид покупателя».

Что такое подшипник колеса и ступица колеса? — Советы экспертов

Что такое подшипник колеса?

Подшипник колеса представляет собой круглую металлическую деталь, расположенную в центре ступицы, которая соединяет оси с колесами и помогает им плавно вращаться. Обычно они имеют смазанные маслом металлические шарики, заключенные между двумя кольцами, называемыми гонками. Вы когда-нибудь поворачивали руль своего автомобиля и слышали безошибочный «жужжащий» звук из-за неисправного ступичного подшипника? Изношенные ступичные подшипники издают этот шум с тех пор, как они существуют. По мере их износа в подшипнике возникает избыточный люфт. Этот избыточный люфт вместе с пылью, грязью и мусором, проникающими внутрь, в конечном итоге приведет к повреждению внутренних поверхностей подшипника. Как только поверхности колесных подшипников повреждены, у них нет шансов на выживание. Состояние ступичного подшипника будет ухудшаться до тех пор, пока он, наконец, самоуничтожится эффектным образом. Как вы понимаете, идеальной ситуацией является замена ступичного подшипника задолго до того, как он достигнет точки разрушения.

Что такое ступица колеса?

Как только вы снимаете колеса с автомобиля, первое, что вы видите, это ступица колеса, смотрящая прямо вам в глаза. Это потому, что ступицы — это та часть, к которой крепятся болтами колеса. Они круглые, из них торчат колесные шпильки и предназначены для постоянного вращения с тяжелыми грузами. Угадайте, что еще крепится к ступице? Тормозные диски конечно! Ступицы колес могут приводиться в движение осями или просто свободно вращаться. Каждая ступица колеса так или иначе связана с колесным подшипником. Они либо спрессованы, либо скреплены болтами, и часто представляют собой единый узел «ступица колеса и подшипник». Это значительно упрощает и удешевляет монтаж. Просто снимите старую ступицу и подшипник в сборе и наденьте новый. Не требуется мощного прессования или специальных инструментов.

Как работают датчики ABS

Ступицы колес имеют очень тесную связь с датчиками антиблокировочной тормозной системы (ABS). Это потому, что датчики ABS измеряют скорость вращения колеса. Чтобы сделать это точно, они должны быть близко к колесам, но не мешать всем движущимся частям.

У производителей автомобилей есть несколько способов решения этой задачи. Первый — с «тональным кольцом». Тональное кольцо крепится к задней части ступицы колеса и выглядит как шестерня. Когда ступица ABS прикреплена к транспортному средству, рядом с тональным кольцом находится датчик ABS, который измеряет скорость вращения колеса, наблюдая за тем, сколько зубьев проходит мимо датчика в течение определенного периода времени.

Другой распространенный метод измерения скорости вращения колеса заключается в размещении всего датчика ABS внутри самой ступицы колеса. Это может быть благословением и проклятием. Это упрощает систему АБС, так что при выходе из строя датчика АБС необходимо заменить всю ступицу вместе с ним. Довольно расточительно, если у вас есть прекрасно работающий центр. Еще одна конструкция системы ABS, в которой полностью отсутствует соединение со ступицей, а тональное кольцо размещается на оси вместо ступицы колеса. Все эти методы отлично работают, вам просто нужно убедиться, что вы используете правильные детали, предназначенные для работы с ABS. Без этого звукового кольца, прикрепленного к ступице колеса или оси, загорится индикатор ABS, и ваш автомобиль не остановится, как было задумано.

Факты о замене ступицы колеса и подшипника колеса

Сами по себе ступицы редко имеют проблемы, поскольку представляют собой простые стальные блоки. Наиболее распространенной причиной замены ступицы колеса является выход из строя прикрепленного к ней ступичного подшипника. Колесные подшипники могут выйти из строя из-за возраста, грязи и воды, а также из-за неправильной установки. Большинство ступиц, которые приводятся в движение осями, требуют особого крутящего момента при установке. Если этот крутящий момент слишком велик или слишком слаб, срок службы ступичного подшипника может сократиться. Тем не менее, большинство ступиц и подшипников в сборе очень удобны для самостоятельной сборки. Если вы можете заменить тормоза самостоятельно, у вас, вероятно, не возникнет проблем с заменой ступицы колеса самостоятельно.

Найдите обучающее видео для своего года выпуска, марки и модели в нашей видеобиблиотеке.

Требуется замена подшипника колеса и ступицы в сборе?

Что такое ступичный подшипник и почему он важен?

Большинство водителей, когда их механики говорят им, что их ступичные подшипники нуждаются в замене, реагируют с пустым выражением лица. Но хотя эти компоненты могут быть загадочными, они имеют основополагающее значение для плавной езды.

Здесь мы поможем вам сориентироваться, чтобы у вас было лучшее представление о том, что у вас плохо.

Что такое ступичный подшипник?

Колесный подшипник представляет собой круг из шарикоподшипников , закрепленных в кольце, называемом «гонкой». Эта простая, но гениальная конструкция помогает вашим колесам вращаться с минимальным трением. Их можно найти в автомобилях, грузовиках и самолетах.

В автомобилях ступичные подшипники вращаются на концах осей и плотно входят в ступицу колеса. Ступица представляет собой элемент чашеобразной формы, который находится в центре каждого колеса . На ступице расположены болты с проушинами, которые используются для удержания колеса на месте.

Как издает звук поврежденного ступичного подшипника?

Нелегко определить, какой звук издают ступичные подшипники, потому что в это время вы будете за рулем. Тем не менее, следующее должно помочь….

Звук поврежденного автомобильного подшипника сначала будет слабым, а затем постепенно станет громче. Его сравнивают со звуком, когда колода карт ударяется о велосипедную спицу.

Как определить, какой ступичный подшипник неисправен

Чтобы определить, находится ли поврежденный ступичный подшипник автомобиля слева или справа, попробуйте вести автомобиль равномерно по дороге со скоростью около 40 миль в час, покачиваясь (слегка) из стороны в сторону. сторона. Если при повороте налево слышен тревожный звук, проблема с подшипником, скорее всего, слева, и наоборот.

Имейте в виду, что поврежденные шины могут издавать шум, похожий на шум поврежденного ступичного подшипника, особенно если они частично изношены. Обязательно проверьте шины.

Почему ступичные подшипники выходят из строя

Колесные подшипники спроектированы и изготовлены так, чтобы служить очень долго, и поэтому могут подвергаться серьезным испытаниям. Однако плохо смазанные подшипники могут сильно нагреваться, что может привести к непоправимому повреждению .

Точно так же, если уплотнение ступичного подшипника повреждено, вода и другой мусор могут попасть в компонент, и он выйдет из строя, о чем свидетельствует гудящий и грохочущий шум.

Что делать, если вы слышите неприятный шум из подшипников колес

Во-первых, не паникуйте. Ступичные подшипники автомобиля еще некоторое время работают после того, как вы впервые слышите шум. Но с учетом сказанного вам следует решить проблему как можно быстрее, так как есть вероятность того, что подшипник автомобиля может заклинить, чего вы не хотите во время вождения.

Если ступичный подшипник вашего автомобиля заблокируется, вы не сможете двигать свой автомобиль и, скорее всего, вам придется вызывать ремонт после поломки.

Нет подходящего защитного кожуха? Получите цитату политики восстановления после поломки от нас здесь .

Следует ли заменить все колесные подшипники?

При выходе из строя одного ступичного подшипника нет необходимости заменять их с обеих сторон. Остальных подшипников должно хватить на несколько лет вперед.

Рекомендации по самостоятельной замене ступичного подшипника

Большинство водителей большинство водителей пригласят опытного механика для замены ступичного подшипника. Поскольку это довольно трудоемкий процесс, ожидайте дорогостоящего счета.