Функция
В общем случае ступица – это центральная часть вращающейся детали, служащая точкой крепления на вал или ось. В первом варианте посадку или соединение выполняют с помощью шпонки или шлицев для передачи крутящего момента. На ось деталь крепят через подшипник (почевник) качения или скольжения. В машиностроении ступицу делают для зубчатых колёс, шкивов, маховиков.
В конструкции автомобиля также присутствует ступица, которая отвечает за крепление передних и задних колёс. Деталь находится в составе подвески машины и крепится к опорным мостам, балкам и рычагам. Основная функция элемента – удержание тормозного диска (барабана), колеса, передача крутящего момента. Ступичный узел воспринимает большую радиальную и осевую нагрузки. Первая – результат удержания веса автомобиля и преодоления препятствий в виде выбоин на дорогах. Осевое воздействие возникает при вхождении в поворот и боковом смещении машины.
Ввиду высоких динамических нагрузок изготавливают элемент из цельнометаллической стальной болванки. Обычно на заводе предварительно выливают заготовку в специальную форму с последующей токарной обработкой. Готовая ступица выглядит как металлический диск с крепёжными отверстиями и посадочным местом под подшипник. В зависимости от назначения в ней может быть выполнено отверстие (простое или под шлицевый вал) либо сделана глухая втулка.
Конструкция
Опорный узел состоит из ступицы колеса, навесного устройства, подшипников качения. Все его компоненты изготовлены с высокой степенью точности. Даже незначительные зазоры могут привести к разрушению узла. Крепится ступица к подвеске через радиально-упорный шариковый или роликовый подшипник. Для фиксации последнего применяют стопорные кольца или зажимные корончатые гайки, предотвращающие самопроизвольное откручивание.
К сведению!
В зависимости от места установки и типа привода автомобиля возможен монтаж ступицы на один или два подшипника. В первом случае используют однорядный шарико- или роликоподшипник.
Конструкция ступицы колеса зависит от типа привода автомобиля и места установки. Существует 4 основных конструктивных варианта исполнения компонента:
- Ведущие неуправляемые колёса. Такие элементы устанавливают на задних мостах автомобилей с полным или частичным приводом. Узел представлен длинной полуосью, входящей в зацепление с деталями дифференциала, на которой закреплён монтажный фланец и ступичный подшипник.
- Ведомые неуправляемые колёса. Применяют в задней подвеске переднеприводных автомобилей. Ступичный узел состоит из монтажного фланца, закреплённого на подшипниках. Крепят элемент к продольным или поперечным балкам задней подвески.
- Ведущие управляемые колёса. Такой тип устанавливают на автомобили с полным или частичным приводом. Ступица передняя служит не только для поддержки колеса, но и для передачи крутящего момента от трансмиссии. Она пустотелая с внутренним шлицевым зацеплением.
- Ведомые управляемые колёса. Применяют ступичные узлы в конструкции передней подвески заднеприводных автомобилей. Закрепляют детали на поворотном кулаке с помощью резьбового соединения, а зазоры в элементах можно регулировать путём затяжки стопорной гайки.
Основная деталь в ступичном узле – подшипник. Именно он воспринимает все статические и динамические нагрузки. От его ресурса зависит долговечность всего механизма. Производители, выпускающие подшипники, указывают срок службы компонента порядка 200 тыс. км. Это число довольно условное и зависит от характера вождения, а также состояния дорожного покрытия. При езде по бездорожью пробег снижается до 50 тыс. км. После окончания срока службы подшипник подлежит замене.
Чтобы увеличить комфорт и снизить шум в автомобиле, производители стараются уменьшить неподрессоренные массы подвески. Для этого подшипник и ступицу объединили в единую конструкцию. Всего разработано 5 поколений новых узлов:
- Двухрядные подшипники типа HUB-I. Такие детали можно заменить отдельно, что увеличивает ремонтопригодность конструкции.
- Подшипники с монтажным фланцем HUB-II. Одна из обойм деталей выполнена в теле ступицы или крепёжного элемента.
- Ступичный узел в сборе HUB-III. Третье поколение получило наиболее широкое применение в автомобилях последних годов выпуска. Как такового подшипника в узле уже нет, а есть ступица и крепёжный элемент, разделённые между собой телами качения.
- В конструкцию 3 поколения добавили интегрированный ШРУС, получив технологию HUB-IV.
- Ступичный узел с шарниром равных угловых скоростей и тормозным диском (HUB-V).
К сведению!
Технологии 4 и 5 поколения находятся в стадии разработки и тестирования. Ступичные узлы имеют минимальную неподрессоренную массу, что положительно сказывается на работе подвески. Однако, ввиду сложности конструкции у этих поколений высокая цена, а значит устанавливать их будут на премиальных автомобилях.
Замена подшипника задней ступицы своими руками
Подшипник задней ступицы – это очень важный элемент механизма вращения заднего колеса. Основная задача подшипника заключается в том, чтобы он бесперебойно обеспечивал вращение колеса. В данной статье мы рассмотрим как заменить подшипник задней ступицы своими руками, да бы не обращаться на станцию технического обслуживания, где возьмут за работу нормальные деньги.
Когда в районе задних колес появляется неприятный стук, в основном на неровностях или мелких ямах, а на ровной дороге характерный гул – это сообщение для автомобилиста, что подшипник задней ступицы неисправен и требует замены. Не рекомендую затягивать с ремонтом, так как данная поломка может потянуть за собой остальные узлы и агрегаты автомобиля.
Видео. Регулировка подшипников задней ступицы своими руками
Отметим, что в предыдущей статье мы рассматривали неисправности датчика холостого хода, его работу и замену своими руками. Из-за неправильной регулировки холостого хода, в автомобиле возникают проблемы с повышенным расходом топлива, поэтому рекомендую обратить внимание на данную статью.
Как определить, нужна ли замена подшипника ступицы заднего колеса?
Основная причина поломок подшипника задней ступицы – это наши, самые любимые, отечественные дороги, которые находятся просто в ужасном состоянии. Дорожные бугры и ямы просто выбивают подшипник, он быстро приходит в неисправное состояние. Еще одна, довольно популярная в последние годы причина – это материал низкого качества, из которого изготовляют подшипник. Самостоятельная замена подшипника ступицы заднего колеса на автомобиле – это довольно простой ремонт, который можно выполнить в гаражных условиях.
Видео. Установка подшипников ступицы заднего колеса своими руками
Как же определить, точно ли проблема в подшипнике задней ступицы? Все очень просто, нужно приподнять домкратом ту сторону, откуда произносится стук или гул, взять колесо руками и раскачивать. Таким образом мы проверим люфт колеса и если он будет обнаружен, требуется незамедлительная замена. Неисправный подшипник может повредить остальные элементы системы в ступице.
Стоит отметить, что залогом успеха будет правильный подбор инструмента и качественный подшипник, на котором мы не рекомендуем экономить средства. Производить покупку нужно в надежных магазинах, которые имеют хорошую репутацию и отзывы покупателей. А владельцам иномарок рекомендуем ознакомиться на https://nur-spare.ru/info/poleznoe/kupit-zapchasti-na-sitroen, какие из запчастей нужно приобретать только оригинальные, а какие можно заменить аналогами от надежных заводов-производителей.
Замена подшипника задней ступицы — пошаговая инструкция
Нам понадобится такой инструмент:
– домкрат; – съемник для гайки; – монтировка; – зубила; – баллонный ключ; – литол; – отвертка.
Порядок действий:
Первым делом требуется установить автомобиль на 1-ую передачу и подложить опоры под передние колеса. Затем нужно применить домкрат — поднимаем заднюю часть автомобиля и снимаем колесо. Откручиваем направляющие штифты и снимаем тормозной барабан.
Видео. Как заменить подшипник задней ступицы своими руками
Предварительно подготовив специальный съемник, откручиваем гайку ступицы и сбиваем с цапфы саму ступицу. Она должна выйти вместе с кольцом нашего подшипника. Если же не выйдет, в ход идет зубило и монтировка.
Чтобы снять неисправный подшипник, нам необходимо взять специальные щипцы и снять стопорное кольцо, затем сбиваем пыльник из металла. Предварительно смазываем посадочное место и устанавливаем новый подшипник. Стоит отметить, что установку нужно производить аккуратно, чтобы не повредить новую деталь.
Пришло время вернуть металлический пыльник и стопорное кольцо на свое законное место. Аккуратно наносим удал по внутреннему кольцу подшипника, надевая ступицу на цапфу. Затягиваем цапфу, устанавливаем тормозные колодки, барабан и ставим на место автомобильное колесо. Замена подшипника задней ступицы своими руками успешно завершена, на весь процесс ушло около двух часов.
Возможные дефекты, причины их возникновения
Отказ ступичного узла не происходит мгновенно. Обычно дефекты проявляются постепенно. Сопровождаются они в увеличении зазора в подшипнике, что приводит к люфту и биению колеса. Основные виды неисправности ступицы:
- Разрушение сепаратора или тел качения. Обычно это происходит из-за низкого качества материалов или нарушения технологии сборки подшипника. Кроме того, разрушение возможно по причине неправильного монтажа узла.
- Выработка контактных поверхностей. Детали подшипника неизбежно изнашиваются, однако, интенсивность процесса зависит от твёрдости материала, из которого они изготовлены.
- Ослабление креплений. В конструкции механизма предусмотрены стопорные кольца и гайки. Если они ослабнут, подшипниковый узел может разболтаться.
- Высыхание или отсутствие смазки. Без смазывающего материала интенсивность износа повысится в несколько раз, что приведёт к преждевременному отказу элементов.
- Попадание внутрь грязи или абразивных материалов. При нарушении герметичности посторонние вещества способствуют быстрому разрушению деталей.
Что именно сломается спрогнозировать сложно. Всё зависит от модели автомобиля, особенностей конструкции ступичного узла, применяемых комплектующих. Не стоит эксплуатировать машину, если есть подозрение, что элементы ходовой имеют повреждения. Увеличенные зазоры в опоре колеса приводят к повышению динамических нагрузок на компоненты подвески (шаровые, наконечники, стойки, амортизаторы и другие менее значимые детали). Кроме того, отказ ступицы во время движения может стать причиной потери управления и возникновения ДТП.
Стандартные размеры ступицы
Разные модели автомобилей оборудованы разными по диаметру ступицами. Но всегда должно соблюдаться правило, что цилиндр ступицы может быть установлен на колес с минимальным допуском. Существует так называемая система DIA, которая устанавливает диаметры автомобильных колес. Если колеса будут меньше положенного им размера, их не получится установить на ступицу. Если же колеса будут больше, они будут просто болтаться. Иногда производители изготавливают колеса с достаточно большими диметрами. Правда для правильной установки диска на ступицу приходится применять специальные переходные кольца. В данном случае эти переходные кольца помогают обеспечить центровку колеса на ступице.
Признаки дефектов, их диагностика
Чтобы не допустить полного отказа ступичного узла, когда колесо перестанет вращаться или даже отвалится, водителю необходимо обращать внимание на признаки поломки. Последние проявляются постепенно. Сначала появляется невнятный гул во время разгона или торможения, затем шум не стихает даже при равномерном движении по ровной дороге. Более сильные повреждения выражены скрежетом и свистом. Когда отказывает подшипник, наблюдается чрезмерный износ протектора и нагрев тормозного диска.
К сведению!
Неисправности узла сложно диагностировать на первом этапе их появления. Чтобы исключить отказ, нужно периодически проводить проверку на станциях, где есть специальное оборудование.
При появлении первых явных признаков, что ступичный узел работает неправильно, нужно провести диагностику деталей. Самостоятельно это можно сделать несколькими способами:
- Постучать ногой по боковой части покрышки. Это простой, но действенный способ: если колесо заметно шатается, в его креплениях есть люфты.
- Проверка в движении. Если при скорости автомобиля 60 км/ч и выше появляется монотонный гул, виляя из стороны в сторону, можно определить, какой узел имеет дефект. При повороте влево нагружается правая ось и наоборот. Если при манёвре звук стихает – значит, именно эта ступица подлежит ремонту.
- Приподнять колесо. Необходимо поднять автомобиль домкратом или на подъёмнике и проверить люфт и перемещение каждой ступицы. Прилагая боковое усилие к колесу, последнее не должно болтаться или стучать. Кроме того, при вращении недопустимы шелестящие звуки и гул в подшипнике.