0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шкворень поворотного кулака уаз патриот

Шкворень УАЗ: одна из основ управляемости и маневренности внедорожника

В передней оси полноприводных автомобилей УАЗ расположены шкворневые узлы со ШРУСами, которые делают возможной передачу крутящего момента на колеса даже при их повороте. Важную роль в данном узле играют шкворни — все об этих деталях, их назначении, типах, конструкции и работе читайте в данной статье.

Что такое шкворень УАЗ, его назначение и функции

Шкворень — стержень, образующий шарнирное соединение поворотного кулака (в сборе со ступицей колеса) и шаровой опоры поворотного кулака (ШОПК, внутри опоры располагается шарнир равных угловых скоростей, ШРУС) на переднем мосту полноприводных автомобилей УАЗ. Шкворни являются компонентами шкворневого механизма, который обеспечивает возможность отклонения управляемых колес без разрыва потока крутящего момента.

Шкворни УАЗ имеют следующие функции:

• Выступают в роли осей, вокруг которых может качаться поворотный кулак;
• Выступают в роли соединительных компонентов, объединяющих шаровую опору и поворотный кулак в единый узел;
• Выступают в роли несущих компонентов, которые обеспечивают необходимую жесткость шкворневого узла, а также воспринимают возникающие во время движения автомобиля моменты сил от поворотного кулака (а он, в свою очередь, от колеса) и передают их на балку моста.

Шкворни УАЗ, несмотря на простую конструкцию, играют важную роль в функционировании переднего моста внедорожника, а значит и всего автомобиля.

Типы шкворней УАЗ

В общем случае шкворень — короткий стержень той или иной формы, который верхней частью запрессовывается в корпус поворотного кулака, а нижним концом имеет шарнирное соединение с корпусом шаровой опоры. Для соединения поворотного кулака с ШОПК используется два шкворня — верхний и нижний, на всем мосту, соответственно, устанавливается четыре шкворня.

В разные годы на передние мосты автомобилей УАЗ устанавливалось три основных типа шкворней:

• Т-образные цилиндрические шкворни (с вращением в бронзовой втулке);
• Составные шкворни с шаром (с вращением на шаре);
• Составные подшипниковые шкворни (с вращением на коническом подшипнике);
• Цилиндроконические шкворни со сферической опорой (с вращением в бронзовом сферическом вкладыше).

Т-образные цилиндрические шкворни — это классическое решение, которое ставилось на ранние модели автомобилей УАЗ с ведущими мостами типа «Тимкен» (с разъемным картером редуктора). Составные шкворни с шаром и подшипником — более современное решение, эти детали ставятся на ведущие мосты типа «Тимкен» взамен обычных шкворней, они имеют те же габариты. Шкворни со сферической опорой начали устанавливаться на новые модели автомобилей УАЗ с ведущими мостами типа «Спайсер» — УАЗ-31519, 315195 («Хантер»), 3160, 3163 («Патриот») и их модификации.

Шкворни различных типов имеют существенные конструктивные отличия.

Конструкция и принцип работы Т-образных цилиндрических шкворней

Такой шкворень представляет собой деталь в виде двух цилиндров разного диаметра, выточенную из цельной заготовки. На торце верхней (широкой) части, в его центре, выточен канал с резьбой для установки пресс-масленки. Рядом, со смешением от центра, высверлен канал меньшего диаметра с гладкими стенками под установку стопорного штифта. На боковой поверхности нижней (узкой) части предусмотрена кольцевая выточка для распределения смазки. Также в шкворне может выполняться сквозной продольный канал для смазки всего узла в сборе.

Шкворень широкой частью запрессовывается в корпус поворотного кулака и фиксируется стальной накладкой (она удерживается четырьмя болтами), а проворачивание предотвращается штифтом. Своей узкой частью шкворень устанавливается в бронзовую втулку, запрессованную в корпус шаровой опоры. Втулка калибруется таким образом, чтобы шкворень мог проворачиваться в ней без заклинивания. Между широкой частью шкворня и корпусом шаровой опоры укладываются металлические прокладки, с помощью которых осуществляется центровка всего шкворневого механизма. Для облегчения поворота и снижения интенсивности износа деталей шкворни установлены под небольшим углом.

Работает механизм с данными шкворнями просто: при выполнении маневра поворотный кулак посредством сошки отклоняется от среднего положения, шкворни поворачиваются своими узкими частями во втулках, запрессованных в корпусе шаровой опоры. При поворотах консистентная смазка из канала шкворня поступает в выточку в его нижней части, где распределяется в пространстве между шкворнем и втулкой — это снижает силы трения и сокращает интенсивность износа деталей.

Конструкция и работа шкворней на шаре

Такой шкворень состоит из трех частей: верхней, запрессованной в корпус поворотного кулака, нижней, запрессованной в корпус ШОПК, и зажатого между ними стального шара. Шар укладывается в полусферические лунки, выточенные в торцевых частях половин шкворня. Для смазки шара в половинах шкворня выполнены осевые каналы, в верхней части шкворня предусмотрен резьбовой канал для пресс-масленки.

Читать еще:  Самодельные приспособления для домашней мастерской и гаража

Монтаж шкворней на шарах отличается от монтажа обычного шкворня только тем, что нижняя половина жестко устанавливается в корпусе шаровой опоры, поэтому здесь нет бронзовой втулки.

Работает шкворневой механизм с деталями данного типа просто: при отклонении колеса верхняя часть шкворня проворачивается на шаре, причем и сам шар несколько проворачивается относительно половин шкворня. Это обеспечивает снижение сил трения и сокращение интенсивности износа деталей относительно стандартного шкворня.

Конструкция и принцип работы шкворней на подшипнике

Конструктивно шкворень с подшипником устроен наиболее сложно, он состоит из трех деталей: нижней половины, на которую напрессовывается конический подшипник (дополнительно может использоваться упорное кольцо, подкладываемое под подшипник), и обоймы подшипника, запрессовываемого в корпус поворотного кулака. В нижней половине предусмотрен осевой канал для подачи смазки, в обойме подшипника выполняется боковой канал под штифт и центральный канал под установку пресс-масленки.

В сущности, данный тип шкворня является модернизацией шкворня на шаре, но здесь две половины проворачиваются на подшипнике, что позволяет значительно снизить силы трения и в целом повысить надежность узла. Применение конических подшипников обеспечивает повышенную устойчивость к осевым нагрузкам, которые возникают при эксплуатации автомобиля.

Конструкция и принцип работы шкворней со сферической опорой УАЗ «Хантер» и «Патриот»

Данные шкворни объединяют в себе преимущества обычных шкворней и шкворней на шаре, от первых они взяли простоту конструкции, от вторых — улучшенные характеристики и сниженные силы трения. Конструктивно шкворень представляет собой цилиндроконический стержень с полусферической головкой, выточенный из одной заготовки. На узкой части шкворня предусмотрена резьба под гайку, вдоль оси детали высверлен канал для смазки, а на головке выполнены проточки для распределения смазки по трущимся поверхностям.

Шкворень жестко устанавливается в корпусе поворотного кулака, для фиксации используется зажимная втулка, в которую шкворень входит своей конической частью, а сверху через стальную накладку шкворень с втулкой стягивается гайкой. Сферической частью шкворень упирается в бронзовый вкладыш (сегодня есть модификации с пластиковыми вкладышами, однако они менее надежные), который, в свою очередь, уложен в опору шкворня на корпусе ШОПК. Регулировка относительного положения деталей узла осуществляется с помощью прокладок, подкладываемых под накладку шкворня.

Работает шкворень данного типа следующим образом: при повороте колеса шкворни, жестко соединенные с корпусом кулака, своими сферическими головками проворачиваются во вкладышах. Причем такие шкворни лучше воспринимают отклонения кулака в вертикальной плоскости, что обеспечивает их длительный ресурс и надежность работы в любых условиях.

Шкворни всех типов с течением времени изнашиваются, какое-то время этот износ можно компенсировать подтяжкой деталей или увеличением числа прокладок, однако данный ресурс быстро исчерпывается и шкворни требуется менять. При правильной и своевременной замене шкворней автомобиль вновь приобретает устойчивость на дороге и может безопасно эксплуатироваться даже в сложных условиях.

Назначение и ремонт поворотного кулака на УАЗ Патриот

Поворотный кулак УАЗ Патриот является элементом конструкции переднего моста. Конструкция узла обладает высокой механической прочностью, но при эксплуатации автомобиля в условиях бездорожья происходит повреждение трущихся деталей. Владелец может самостоятельно выполнить ремонт агрегата или обратиться в специализированный центр.

Назначение механизма

Механизм предназначен для следующих целей:

  • передачи крутящего момента к передним колесам;
  • отклонения колес от центрального положения для осуществления поворота.

Устройство и схема поворотного кулака

Поворотные кулаки установлены на торцевых кромках переднего ведущего моста Спайсер, который крепится к раме внедорожника при помощи амортизаторов и пружинной подвески. Для передачи крутящего момента внутри балки установлены полуоси. Поворотный кулак оснащен шарниром, позволяющим отклонять колеса в разные стороны от центрального положения (с сохранением передачи потока мощности от двигателя). Узел оснащается точками крепления рычагов для рулевых наконечников и поперечной тяги, обеспечивающих синхронное отклонение колес при повороте автомобиля.

На корпусе кулака предусмотрен болт, регулируемый в заводских условиях. Предназначен для ограничения угла поворота передних колес. Внутри кулака выполнены полости для установки шарового шарнира, передающего крутящий момент к ступице с тормозным диском. В устройство входят 2 шкворня (расположены сверху и снизу), удерживающие обойму шарнира в заданном положении. Весь узел крепится к полуоси переднего моста при помощи фланцевого соединения.

К внешней стороне кулака крепится цапфа, позволяющая смонтировать роликовые конические подшипники и диск датчика антиблокировочной системы тормозов. Стальная ступица оснащается шпильками, на которые надет тормозной диск и крепится колесный обод. На концевике цапфы имеется резьба для гайки регулировки затяжки осевого зазора в подшипниковых опорах.

Читать еще:  Чем смазать трапецию дворников ваз

Признаки неисправностей

В схеме кулака не имеется много деталей, подверженных износу в процессе эксплуатации автомобиля. При разрушении беговых дорожек ступичных подшипников появляется люфт ступицы, приводящий к нарушению управляемости машины. Попадающая на шарнир вода с грязью вызывает абразивный износ и коррозию металла, из которого изготовлены детали. Из узла вымывается смазка, что приводит к нарастающему износу сопрягаемых поверхностей. При движении в поворотах появляется стук, наблюдается заедание привода в момент начала движения.

Замена детали

При обнаружении неисправностей, связанных с шарниром привода передних колес, необходимо снять поворотный кулак с автомобиля, а затем разобрать конструкцию для проверки состояния деталей. Процедура ремонта не требует использования специального инструмента или оснастки. Все работы выполняются в гараже со смотровой ямой или на подъемнике. После замены деталей необходимо обратиться в сервисный центр для проверки угла схождения в горизонтальной плоскости и корректировки упорного элемента, ограничивающего поворот управляемых колес.

Необходимые инструменты

Для разборки узла потребуются инструменты:

  • гаечные ключи размером 12, 14, 17 и 19 мм;
  • торцевой ключ или головка для гаек размером 10 мм;
  • монтажная лопатка;
  • ударная отвертка;
  • молоток;
  • металлическая щетка и ветошь для удаления загрязнения.

Техника безопасности

Перед началом выполнения работ автомашина устанавливается на ровной площадке, рычаг ручного тормоза поднимается в верхнее крайнее положение. Рекомендуется установить под задние колеса противооткатные упоры. При проведении работ требуется снять передние колеса, кузов автомашины устанавливается на стальные опоры. Под пороги подкладываются предохранительные прокладки (колеса или деревянные брусья), предотвращающие падение автомашины на человека при поломке опор.

Процесс демонтажа

Алгоритм действий при снятии поворотного кулака с машины:

  1. Снять колесо и удалить с поверхностей тормозного суппорта и кулака грязь и следы смазки.
  2. Открутить болт, удерживающий пластину тормозных колодок, а затем утопить поршни гидравлической системы вглубь суппорта отвертками.
  3. Вынуть из гнезда тормозные накладки.
  4. Открутить 2 болта, фиксирующих скобу механизма, а затем демонтировать скобу.
  5. Выкрутить болт, удерживающий верхнюю часть тормозного суппорта.
  6. Ослабить нижнюю точку крепления суппорта, что позволит отвести узел в сторону.
  7. При помощи ударной отвертки открутить 3 винта, удерживающих тормозной диск на ступице.
  8. Демонтировать диск со ступицы ударами молотка, наносимыми через деревянную прокладку.
  9. Отвернуть 6 болтов, удерживающих цапфу на поворотном кулаке. Если резьбовые соединения покрыты слоем ржавчины, то необходимо обработать поверхности средством WD40 (или аналогом).
  10. Аккуратно снять цапфу вместе со ступицей и стальным щитком тормозного диска. Если на автомобиле имеется антиблокировочная система, то необходимо демонтировать датчик.
  11. Вытянуть из чулка моста полуось.
  12. Открутить гайку крепления, а затем вынуть палец наконечника рулевой тяги из отверстия, предусмотренного в рычаге кулака.
  13. При помощи гаечного ключа открутить 5 болтов, соединяющих фланцы кулака и переднего моста.
  14. Демонтировать пластину, в которую упирается болт, ограничивающий отклонение колес при повороте.
  15. Вытянуть корпус кулака из чулка переднего моста, для выполнения работы потребуется монтажная лопатка, которая вставляется в зазор между фланцами. Снятый кулак разбирается на верстаке, оборудованном тисками.
  16. Отвернуть 9 болтов, удерживающих манжету вокруг обоймы шарнира.
  17. Выкрутить болт, ограничивающий поворот колес (оборудован контргайкой). Рекомендуется измерить длину вылета элемента, что позволит корректно отрегулировать угол отклонения при сборке.
  18. Снять манжету и войлочный уплотнитель, что позволит демонтировать резиновый сальник.
  19. Извлечь шаровую опору из посадочного гнезда в кулаке, узел удерживается 2 шкворнями.

Сборка шарнира

Краткий алгоритм действий при сборке шарнира:

  1. Установить в опору втулки для шариков шкворней и нанести на поверхности специальную смазку.
  2. Заполнить внутреннюю часть кулака густой смазкой, а затем установить полуось.
  3. Надеть на полуось шаровую обойму, которая должна совпасть с отверстиями для установки шаровых пальцев шкворней.
  4. Установить симметрично шаровую обойму относительно кулака, а затем затянуть втулки шкворней.
  5. Осадить опорные элементы ударом молотка через прокладку из мягкого металла, а затем подтянуть крепления шаровых пальцев шкворней.
  6. Уложить на штатное место резиновую манжету, а затем поместить поверх войлочное кольцо.
  7. Установить обойму, которая затем крепится болтами к корпусу поворотного кулака.
  8. Смонтировать болт, ограничивающий угол отклонения колеса.
  9. Вставить полуось в чулок, а затем затянуть болты, соединяющие фланцы моста и кулака.
  10. Отрегулировать усилие, необходимое для отклонения кулака в стороны. Усилие, необходимое для поворота кулака относительно моста, составляет 1,0-2,5 кгс.м (узел должен поворачивать усилием рук). Регулировка производится затяжкой шаровых пальцев шкворней.
  11. Смонтировать на штатные места ступицу и остальные детали. Центральная гайка, регулирующая зазор в подшипниках, затягивается моментом 30-40 Н.м, а затем фиксируется при помощи замочной шайбы.
Читать еще:  Сколько крестовин на кардане газель

Проверка работы

Для проверки работы узла необходимо совершить тестовую поездку. При корректно отремонтированных кулаках снижается отдача на руль при движении по неровностям, перемещение по ямам не приводит к необходимости корректировки курса рулевым колесом. Рекомендуется посетить сервисный центр для проверки углы горизонтального схождения и корректировки угла отклонения колес.

Рекомендации по обслуживанию

Обслуживание переднего кулака на УАЗ Патриот заключается в регулировке затяжки шкворней, что позволит снизить нагрузки на сферические поверхности. Доступ к регулятору закрывается крышкой с гайкой, затяжка шарового пальца производится специальным ключом. Допускается осаживание пальца ударом молотка через деревянную или металлическую прокладки. Крышка устанавливается на штатное место, линия стыка уплотняется прокладкой. Гайка крепления затягивается динамометрическим ключом с усилием до 100 Н.м.

Клуб УАЗ Патриот

Форум всероссийского клуба владельцев УАЗ Патриот

Шкворневой узел: вкладыши или подшипники?

  • Перейти на страницу:

Шкворневой узел: вкладыши или подшипники?

Сообщение Ваксойл » Чт май 13, 2010 06:43

Вот уже в течение года мы пытаемся рассказать владельцам мостов типа «Спайсер» как бороться со шкворневыми узлами с пластмассовыми вкладышами. Несмотря на это, поток автомобилей с неисправностью в шкворневом узле, не прекращается, а даже наоборот имеет тенденцию к росту. Поэтому решил поделиться своими соображениями – почему так происходит на конкретном примере. В данный момент на ремонт поступил Патриот с пробегом 75 000 км, проводилось периодическое обслуживание на дилерской СТО согласно требованиям РЭ, и вот что имеем в результате http://www.youtube.com/watch?v=oxIO1HQO9fw
Пожалуй, начнем немного с теории, на картинке представлена схема шкворневого узла

Суть обслуживания узла заключается в периодической проверке наличия люфта и при его появлении устранения при помощи доворачивания зажимных втулок на определенный угол. Если люфт отсутствует произвести эту операцию весьма проблематично, поскольку для этого необходимо вывести из зацепления конуса шкворня и зажимной втулки.
Момент возникновения люфта поймать очень сложно, поскольку даже в приведенном на видео автомобиле хозяин и не чувствовал его наличие и заехал на СТО с жалобой на плохую управляемость. Когда увидел как болтаются колеса был в шоке. Почему так происходит? У кого то узел без проблем служит многие десятки тысяч километров, а у кого то дикий люфт шкворневого узла проявляется уже на первых тысячах. Поясним опять же на картинках.

На рисунке 2 приведен пример контакта полусферических поверхностей шкворня, вкладыша шкворня и опоры шкворня, который назовем идеальным и который возможен лишь теоретически.

На практике встречаются формы контактов которые изображены на рисунке 4. Если на Вашем автомобиле изначально присутствует контакт б) то шкворневой узел будет исправно работать до того момента пока не выберется зазор указанный на рисунке буквой Δ.
В случае, если присутствует контакт а) люфт в шкворневом узле Вашего автомобиля появится в независимости от того, как Вы будете с ним бороться и это должны признать самый тяжелый случай. Достаточно много клиентов приезжают с жалобой на то что все попытки устранить люфт путем затяжки конусных втулок успехом не завершились. Данная жалоба вполне справедлива, поскольку при наличии зазора Δ между шкворнем и вкладышем затяжка конусной втулки люфт не устранит.

Минусы бронзовых вкладышей:
1. Имеют определенный период притирки ( обычно — 200. 500 км , иногда до 2 000 километров пробега) во время которого повышается управляющее усилие на рулевом колесе и, как следствие, ухудшение курсовой устойчивости на скоростях свыше 90 км/час.

Плюсы бронзовых вкладышей:
1. Имеют неограниченный ресурс.
2. Обладают демпфирующим эффектом.
3. Полностью соответствуют заводской конструкции.

Минусы подшипников:
1. Значительно повышается вероятность возникновения паразитных резонансных колебаний (Шимми)
распространённое мнение, которое однако некоторыми форумчанами не поддерживается .

2. Необходимость использования гасителя колебаний (демпфера)
рекомендуемая и не обязательная имхо Ваксойла .

3. Подверженность бринеллированию
в результате непрофессиональной установки .

4. Подверженность коррозии .
5. Изменение штатной конструкции.
6. Высокая трудоемкость и дороговизна внедрения.

Плюсы подшипников:
1. Легкий руль сразу после установки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector