Полуось что такое. Полуось или приводной вал, что это такое? Устройство, виды и неисправности полуосей и приводных валов

Устройство полуоси автомобиля

Общая конструкция включает в себя 3 основных элемента:

• наружный ШРУС;
• приводной вал;
• внутренний ШРУС;

Фактически, полуось является валом той или иной длины (в зависимости от особенностей ТС). К валу прикреплены (наварены) переходники для установки ШРУСов.

В целях предотвращения прокручивания соединения выполняются шлицевыми. На конце переходника вал зафиксирован при помощи стопорного кольца, что предотвращает случайный выход вала из ШРУСа.

Если просто, легковые переднеприводные авто имеют внутренний и наружный ШРУСы, которые соединены между собой полуосью. Необходимость установки двух шарниров продиктована особенностями независимой подвески.

Внутренний ШРУС отвечает за перемещение колеса при вертикальном движении  подвески, тогда как наружный за повороты колеса.

Если говорить о видах полуосей автомобиля, полуоси по типам и видам делятся на:

• частично разгруженные
• полностью разгруженные

Такое деление происходит в зависимости от влияния на полуось изгибающего момента. Полуразгруженная полуось обычно ставится на легковые авто. В такой конструкции подшипник находится между полуосью и кожухом, а сама полуось прикреплена к ступице колеса. В результате на полуось воздействует изгибающий момент.

Разгруженная полуось ставится на грузовики, автобусы и т.д.  В этом случае полуось стоит внутри моста, при этом на мостовую балку двумя подшипниками опирается ступица колеса.

Такая конструкция означает, что изгибающий момент  приходится на подшипники, а задачей полуоси остается только передача крутящего момента. Получается, дополнительных нагрузок такая полуось не испытывает по сравнению с полузагруженной.   

Полуось (приводной вал)

Основные виды полуосей

Зависимо от конструкции полуось может быть полностью или частично разгруженной от действующих на нее изгибающих моментов.

Разгруженная полуось более характерна для транспортных средств с большой грузоподъемностью, в том числе автобусов. Такая полуось на чертеже будет выглядеть свободно установленной внутри моста деталью, а опираться на балку моста будет ступица колеса с помощью двух подшипников.

Полузагруженная полуось в подавляющем большинстве случаев установлена на легковых и легкогрузовых автомобилях. Устройство полуоси данного вида отличается тем, что в ней подшипник стоит между самой полуосью и ее кожухом, причем полуось крепится непосредственно к ступице колеса.

На переднеприводных автомобилях для передачи крутного момента от КПП к колесам устанавливаются полуоси несколько иной конструкции. Состоит такой приводной вал из оси, внутреннего и наружного ШРУСов.

Устройство приводного вала переднеприводного автомобиля.

Причины поломки полуосей

В процессе эксплуатации транспортного средства полуось постоянно работает под довольно серьезными нагрузками, среди которых:

• изгибающий момент, который появляется из-за воздействия на автомобиль силы тяжести;
• касательная реакция, возникающая при начале движения и торможении автомобиля;
• боковая сила из-за заносов машины;
• боковые нагрузки, возникающие из-за воздействия сильного бокового ветра.

Полуоси испытывают практически экстремальные нагрузки при перемещении автомобиля по грунтовым дорогам, а также по разбитым шоссе.

Поломка полуоси приводит к полной или частичной потере управляемости автомобилем, поэтому правильный, тщательный и своевременный уход за ними имеет большое значение.

В процессе эксплуатации ведущего моста нужно периодически проверять состояние размещенных на полуосях подшипников. Их долговечной работы можно добиться, обеспечив полноценную защиту от проникновения грязи и жидкостей.

Поломки полуосей

Основная неисправность которую чаще всего приходится устранять — хрустящие подшипники.

Следует отметить, что полуось в большинстве моделей автомобилей считается очень надежной деталью, которая крайне редко выходит из строя. Особенно это касается машин, работающих в городском цикле. Но все же и с ними бывают проблемы.

Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении машины разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.

Вообще подшипники чаще всего становятся причиной поломки полуосей. Помимо заливания трансмиссионным маслом, они ломаются из-за дефектов запорных колец, а также иногда заклиниваются вследствие попадания посторонних предметов.

Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости так и приводной вал в целом.

От продолжительной эксплуатации полуось может разболтаться в местах крепления, вплоть до разбивания шлицов. Крайне редко, но случаются и поломки самих полуосей с разъединением на две части. Чаще всего они ломаются посередине, у шлицевой или возле подшипника.

На автомобилях с передним приводом часто рвутся пыльники ШРУСов, что в дальнейшем пагубно влияет на шарниры.

Проблемы могут быть вызваны случайностью, продолжительной или чрезмерно небрежной эксплуатацией автомобиля, непрофессиональными ремонтными работами или низким качеством самих деталей. Ремонт чаще всего осуществляется через замену полуоси, подшипников или прочих элементов механизма.

http://m.etlib.ru

legkoe-delo.ru

Принцип функционирования

Газы, возникающие при сгорании топлива, расширяются и давят на поршни, которые приводят в движение коленчатый вал двигателя. Через маховик и сцепление вращение передается на шестерни коробки переключения передач. Для движения ведущих колес в конструкцию входят две полуоси, с закрепленными на концах шарнирами равных угловых скоростей. Внутренние ШРУСы вставлены в КПП, а внешние шарниры прикреплены к ступицам передних колес.

За счет использования ШРУСов крутящий момент стабилен независимо от угла, на который повернуты колеса. Такая схема позволяет машине двигаться при поворотах и маневрировании.

Признаки неисправности

Важно понимать, что на полуоси (особенно в случае с легковыми авто) приходятся достаточно большие нагрузки. При этом такие нагрузки в значительной степени возрастают в том случае, если машина эксплуатируется в условиях бездорожья, водитель при езде часто проходит крутые повороты на большой скорости, практикует резкие старты с вывернутыми колесами и т.д.

Также часто к проблемам с полусоями приводит износ сальников, подшипников, повреждение стопорных колец. В ряде случаев неполадки становятся причиной того, что полуось ломается. При этом разломы возникают в середине приводного вала или в местах крепления.

С учетом вышесказанного рекомендуется постоянно следить за состоянием пыльников ШРУСов, поверять места соединений на люфты и т.д., так как шлицевые соединения за время длительной эксплуатации могут прийти в негодность.

Если же осуществляется ремонт и замена изношенных элементов, необходимо приобретать детали и запасные части надлежащего качества. Дело в том, что использование неоригинальных дешевых заменителей может привести не только к быстрому выходу из строя подобной запчасти, но и стать причиной ДТП.

Поломки полуосей

http://m.etlib.ru

legkoe-delo.ru

В первую очередь выходят из строя внешние ШРУСы по причине наибольшей нагрузки на конструкцию в ступицах колес и максимальных углах поворота внешней части привода. Внутренние шарниры более долговечны, однако со временем на соприкасающихся деталях ШРУСов образуется выработка, которая в дальнейшем приводит к неисправности детали.

Совет! Для понимания симптомов неисправности можно сравнить хруст вышедшего из строя ШРУСа с резким звуком, который издает механическая КПП при попытке включить заднюю скорость, когда автомобиль еще катится вперед.

Для внешних ШРУСов этот признак проявляется при движении с колесами, вывернутыми в крайние положения. Внутренние шарниры при наличии неисправности хрустят при прямолинейном движении накатом, при трогании с места, а также при езде под нагрузкой (например, на подъем).

Особенно четко треск внутренних шарниров проявляется при больших ходах подвески (прямолинейная езда по ухабам или бездорожью).

Также при неисправности ШРУСа характерны рывки при вращении ведущих колес, хорошо заметные наблюдателю со стороны при медленной езде по ровной площадке.

Для подтверждения неисправности можно проверить наличие люфта у внутреннего ШРУСа: если привод имеет свободный ход, требуется срочная замена.

Быстрый выход внутренних и внешних ШРУСов из строя обусловлен одной из следующих причин (или их совокупностью):

• попадание в механизм шарнира частиц грязи, пыли или воды через повреждения защитных чехлов (пыльников),
• недостаточное количество смазки в механизме ШРУСов;
• ненадлежащее качество изготовления деталей или дефект металла;
• жесткая манера езды по разбитым дорогам (старты с пробуксовкой, резкие повороты руля в крайние положения на высокой скорости и прочее).

Рекомендации по замене внутренних ШРУСов

В системе АКПП также имеется ряд подшипников, из-за которых может из строя выйти вся коробка передач. К примеру, к таким жизненно важным элементам для автомобиля относится подвесной промежуточный подшипник приводного вала. Конечно, если сломается один подшипник, ни к чему серьезному это не приведет, но все-таки ездить с сильным гулом из-под капота не очень приятно.

Еще одна деталь, на которую стоит обратить внимание, это шарнирный комплект, приводной вал никак не сможет обойтись без данного элемента конструкции. Именно он обеспечивает равномерность передачи тяговых усилий, которые приходятся на ведущие колеса.

Чаще всего, шарниры приводного вала дают сбой из-за негерметичного пыльника. Неисправность данной детали видно сразу, вы почувствуете, как неравномерно во время езды вес автомобиля распределяется на колеса. Конечно, в первую очередь необходимо проверить давление шин, а потом разбираться с АКПП.

Шарнир равных угловых скоростей представляет собой чашеобразный корпус с полуосью (цапфой), в который вставлена обойма и сепаратор с подшипниками. На наружной поверхности обоймы и внутренней стороне корпуса нанесены специальные канавки. В движении внутренняя обойма передает усилие на корпус ШРУС, заставляя его вращаться.

Размеры деталей отличаются: внутренние ШРУСы выполнены более массивными по сравнению с наружными.

Существует два типа шарниров: обычный (с шариковыми подшипниками, которые двигаются по делительным канавкам) и трипоидный, в котором три ролика с полусферическими поверхностями вращаются на игольчатых подшипниках. По своему исполнению шарниры могут быть разборными и неразборными.

Для изготовления ШРУСов применяются высокопрочные сплавы, которые теоретически гарантируют длительный эксплуатационный ресурс узла и отсутствие неисправностей.

Как правило, для замены детали необходимо снять переднее колесо, отвинтить крепеж элементов подвески и снять соответствующий приводной вал в сборе с шарнирами равных угловых скоростей. Также эта операция требует предварительно слить трансмиссионное масло из КПП минимум на 1/3 часть от ее общего объема.

Далее, с демонтированной полуоси снимаются защитные пыльники и сами ШРУСы.

В некоторых случаях приходится сбивать шарниры с вала молотком, а иногда для удаления частей развалившегося ШРУСа с полуоси требуется применить фрезу или болгарку.

Для обладателей машин, на которых установлены ШРУСы разборной конструкции, существует альтернативный, более быстрый вариант: Необходимо раскрыть хомуты и сдвинуть пыльник внутреннего ШРУСа на полуось. Затем болты на внутреннем шарнире свинчиваются, в результате чего конструкция удерживается за счет посадки фланца.

Выворачивая передние колеса в крайние положения, можно добиться такой ситуации, при которой привод выпадет из КПП самостоятельно. После этого останется только заменить внутренний ШРУС, добавить смазку, установить новый пыльник и собрать конструкцию.

Знание характерных симптомов выхода из строя внутренних ШРУСов и понимание потенциальных причин этой неисправности позволят вовремя обнаружить поломку и принять меры для обеспечения безопасной эксплуатации автомобиля.

Назначение и типы полуосей | Трансмиссия

Вращающий момент от полуосевых шестерен дифференциала к ведущим колесам передается валами, называемыми полуосями. Помимо вращающего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действующих на ведущее колесо. Такими силами являются реакция дороги F от вертикальной нагрузки, приходящейся на колесо 1 (рис.

а), сила тяги Р (или тормозная сила при торможении), боковая сила Т, возникающая при повороте и заносе. В зависимости от способа установки полуоси могут быть полностью или частично разгружены от изгибающих моментов, возникающих под действием перечисленных сил на расстояниях с и г соответственно.

Полностью разгруженная полуось 4 (рис. б) внутренним концом установлена на шлицах в полуосевой шестерне дифференциала, корпус которого опирается на подшипники, а наружным при помощи фланца соединена со ступицей колеса. Ступица 5 с колесом установлена на двух подшипниках 2 на балке моста 3.

При такой установке полуось передает только вращающий момент, а все изгибающие моменты воспринимаются через подшипники балкой моста, что облегчает условия работы полуоси. Полностью разгруженные полуоси применяются на транспортных колесных машинах средней и большой грузоподъемности.

Рис. Схема установки полуосей

В приводе управляемых ведущих колес к карданному шарниру равных угловых скоростей 19 вращающий момент подводится от дифференциала внутренней полуосью 6. Наружная полуось 23 имеет фланец, от которого момент передается на ступицу 2 колеса. Ступица колеса установлена наповоротной цапфе 22 с помощью двух конических роликовых подшипников 1, передающих на цапфу все изгибающие моменты от указанных выше сил.

Если полуось наружным концом непосредственно опирается на подшипники 2 (см. а), установленные в балке моста, то она воспринимает изгибающие моменты от всех перечисленных выше сил и, кроме того, передает вращающий момент на ведущее колесо. Полуоси такого типа называются полуразгруженными.

На быстроходных гусеничных машинах механизмы поворота, служащие для управления движением, включены в трансмиссию, так как через них передается вращающий момент от двигателя к ведущим колесам.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Методы самостоятельной диагностики

На ровной поверхности автомобиль ставится на стояночный тормоз, задние колеса блокируются противооткатными упорами или подсобными предметами.

С помощью домкрата и двух подпорок передок машины вывешивается таким образом, чтобы ведущие колеса не касались земли.

Запускается двигатель, включается первая передача (для АКПП – режим D). Если при медленном вращении передних колес будет периодически слышен резкий металлический треск или хруст, то внутренние ШРУСы неисправны. Именно таким способом определяют состояние внутренних шарниров на станциях технического обслуживания, поднимая автомобиль на подъемнике.

Дополнительно стоит осмотреть пыльники на предмет повреждений и подтекания смазки, а также проверить люфт конструкции. Для этого следует пошатать привод в разные стороны, не допуская проворачивания полуоси.

Предупреждение! Неисправный внутренний ШРУС может развалиться или выскочить из КПП на высокой скорости и привести к серьезной аварии. Необходимо своевременно проводить диагностику и устранять выявленные дефекты приводов.

Малая полуось — это… Что такое Малая полуось?

Не следует путать с термином «Эллипсис».

Эллипс и его фокусы

Э́ллипс (др.-греч. ἔλλειψις — недостаток, в смысле недостатка эксцентриситета до 1) — геометрическое место точек M Евклидовой плоскости, для которых сумма расстояний от двух данных точек F1 и F2 (называемых фокусами) постоянна, то есть

| F1M | | F2M | = 2a.

Окружность является частным случаем эллипса. Наряду с гиперболой и параболой, эллипс является коническим сечением и квадрикой. Эллипс также можно описать как пересечение плоскости и кругового цилиндра или как ортогональную проекцию окружности на плоскость.

Связанные определения

• Отрезок AB, проходящий через фокусы эллипса, концы которого лежат на эллипсе, называется большой осью данного эллипса. Длина большой оси равна 2a в вышеприведённом уравнении.
• Отрезок CD, перпендикулярный большой оси эллипса, проходящий через центральную точку большой оси, концы которого лежат на эллипсе, называется малой осью эллипса.
• Точка пересечения большой и малой осей эллипса называется его центром.
• Точка пересечения эллипса с осями называются его вершинами.
• Отрезки, проведённые из центра эллипса к вершинам на большой и малой осях называются, соответственно, большой полуосью и малой полуосью эллипса, и обозначаются a и b.
• Расстояния r1 и r2 от каждого из фокусов до данной точки на эллипсе называются фокальными радиусами в этой точке.
• Расстояние называется фокальным расстоянием.
• Эксцентриситетом эллипса называется отношение . Эксцентриситет (также обозначается ε) характеризует вытянутость эллипса изменяется. Чем эксцентриситет ближе к нулю, тем эллипс больше напоминает окружность и наоборот, чем эксцентриситет ближе к единице, тем он более вытянут.
• Фокальным параметром называется половина длины хорды, проходящей через фокус и перпендикулярной большой оси эллипса.
• Отношение длин малой и большой полуосей называется коэффициентом сжатия эллипса или эллиптичностью: . Величина, равная называется сжатием эллипса. Для окружности коэффициент сжатия равен единице, сжатие — нулю. Коэффициент и эксцентриситет эллипса связаны соотношением

Свойства

• Фокальное свойство. Если F1 и F2 — фокусы эллипса, то для любой точки X, принадлежащей эллипсу, угол между касательной в этой точке и прямой (F1X) равен углу между этой касательной и прямой (F2X).
• Прямая, проведённая через середины отрезков, отсечённых двумя параллельными прямыми, пересекающими эллипс, всегда будет проходить через центр эллипса. Это позволяет построением с помощью циркуля и линейки легко получить центр эллипса, а в дальнейшем оси, вершины и фокусы.
• Эволютой эллипса является астроида.

Эллипс также можно описать как

Соотношения между элементами эллипса

Части эллипса (описание см. в разделе «Связанные определения»)

Координатное представление

Эллипс и его фокусы