Внутренний ШРУС - обзорная статья

Шарнир равных угловых скоростей (сокращенно — ШРУС) выступает в качестве передатчика крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к колесу. Причем передача вращательного движения к полуосям от одной к другой осуществляется под углом, который постоянно изменяется.

Конструкция.

Конструкция шарнира равных угловых скоростей была изобретена еще в 1927 году. Автор — Альфред Рцепп. Сама по себе она очень проста, поэтому при правильной эксплуатации ШРУС может прослужить дольше других агрегатов и узлов автомобиля.

Итак, шарнир состоит из: внутренней обоймы, сепаратора, который удерживает шарики, и самих шариков в количестве шести штук. Шарики размещаются в канавках обоймы и корпуса. Обойма объединяется с приводным валом при помощи шлицевого соединения.

Если на одну полуось передается ритмичное вращение, то на другую — прерывистое.

Принцип работы.

В корпусе шарнира, а также на внутренней обойме имеются сферические канавки. Их число равно количеству шариков. По наружному диаметру шарики передвигаются по канавкам корпуса. Одновременно с этим по канавкам кулака происходит перемещение по внутреннему диаметру. Во время вращения ведущего вала усилие посылается обойме, а после — на ведомый вал через кулак и имеющиеся в канавках шарики. Когда измененяется угол среди ведущего и ведомого валов, шарики беспрепятственно передвигаются по канавкам, продолжая посылать усилие.

Отличие ШРУСа внутреннего от наружного.

Для нормального движения и функционирования автомобиля одного ШРУСа не достаточно. На каждую сторону должно приходится по два таких шарнира.

Шарнир равных угловых скоростей передающий вращение от КПП на вал, является внутренним. У него преимущественно больший размер, нежели у наружного, который меньше по размерам из-за отсутствия в нем свободного пространства. И он категорически не переносит грязи.

Все остальные отличия ШРУСов определяются маркой автомобиля.

Так, например, в ВАЗовских автомобилях у внутреннего шарнира канавки изготовлены не по радиусам, а прямыми. У Таврии внутренний ШРУС отличается по конструкции от ШРУСов других легковых автомобилей — по принципу карданного вала, в котором крестовина закреплена не четырьмя вилками, как бывает у обычного карданного вала, а тремя шипами, на которых установлены ролики, вращающиеся на игольчатых подшипниках.

Ролики находятся в продольных пазах внутри шарнира, что обеспечивает осевое движение и изгиб. Эта конструкция весьма надежна и, как и все шрусы, требует правильной эксплуатации и обслуживания. О замене ШРУСа своими руками читайте здесь.

Напоследок отмечу, что все комплектующие любого шарнира изготавливаются с наиболее высокой точностью. Поэтому при попадании в него грязи, пыли и/или воды шарнир равных угловых скоростей довольно быстро выходит из строя и требует своей замены, ведь, как правило, данная деталь является не ремонтопригодной.

Вот почему так важно регулярно следить за состоянием резинового пыльника – гофры, как внутреннего, так и наружного шарнира, который из-за постоянного нахождения в агрессивных средах (соль, грязь, вода, различные реагенты и т.д.) обязательно герметизируются.

Материалы: http://autoepoch.ru/avtoazbuka/vnutrennij-shrus.html

ШРУС – новое слово для многих автолюбителей, так как при ремонте авто мало кто сталкивался с его ремонтом. Это, порой непонятное слово, является ничем иным, как аббревиатурой от словосочетания «шарнир равных угловых скоростей». В простонародье его часто называют гранатой.

Эта небольшая деталь, расположенная в ходовой части авто, выполняет важнейшую функцию, а точнее – передает крутящий момент от коробки передач к направляющему колесу. Кроме того, деталь передает вращательные движения одной полуоси к другой. Чаше всего он устанавливается вместе с независимой подвеской. Его угол поворота по отношению к оси может составлять до семидесяти градусов. Но чаще всего этот показатель не превышает двадцати градусов.

Как правило, ШРУСы устанавливаются на автомобили с передним приводом, но иногда это могут быть и заднеприводные автомобили, например – кроссоверы новых моделей. Преимущества использования ШРУСа на лицо:

• он обладает практически безграничным запасом прочности, который часто превышает срок эксплуатации самого автомобиля;
• деталь значительно уменьшает износ шин;
• имеет небольшой вес по сравнению с карданным сцеплением.

ШРУС был изобретен достаточно давно, по наиболее распространенной версии он был изобретен еще в двадцатых годах прошлого века Альфредом Рцеппом. Потому не удивительно, что с тех пор появилось множество разновидностей данной детали:

• сухариковый – устанавливается исключительно на грузовиках;
• триподный – как правило, используется в качестве внутреннего ШРУСа;
• спаренный шарнир – применяется довольно редко в силу сложной конструкции;
• шариковый, или ШРУС Рцеппа – наиболее распространенный вид, который и применяется чаще всего на осях легковых автомобилей.

Именно это изобретение и стало революционным для конструирования легковых авто с передним приводом.

Устройство ШРУСа

Здесь можно увидеть фото ШРУСа шарикового, благодаря которому станет понятней, что же собой представляет данная деталь в собранном состоянии. Если говорить о ее составляющих, то их, на самом деле, не так много:

1. Корпус с наружной обоймой.
2. Сепаратор.
3. Внутренняя обойма.
4. 6 шариков.
5. Вал.
6. Кольцо стопора.
7. Пыльники внешний и внутренний, их удерживают хомуты.

Если собрать воедино эти оставляющие, то они внешне действительно напоминают некую гранату.

Все эти детали собираются в ШРУС наружный и ШРУС внутренний. Внутренний передает вращательные движения к внешнему механизму, в результате и производится изменение угла полуоси по отношению к оси.

На видео можно посмотреть само устройство и его работу:

Несмотря на то, что все составляющие для данной детали производятся из высокопрочных материалов и рассчитаны на длительный период эксплуатации, они тоже могут подвергаться износу, а значит – ШРУС уже не будет полноценно выполнять свои функции. При повороте колес и развороте автомобиля, он начинает хрустеть и скрипеть. Если на ранней стадии эти явления еще можно устранить, то при длительной эксплуатации автомобиля при неисправном ШРУСе – эта деталь может полностью выйти из строя, а ее замена точно будет существенным капиталовложением.

Но такие затраты легко предотвратить, заменив такую несущественную и недорогую деталь, как наружный или внутренний пыльник ШРУСа. Обычно механизм выходит из строя из-за вытекания смазки или попадания в него грязи и воды. А так как единственной внешней защитой является пыльник, то вторая причина является наиболее актуальной.

Далее – список самых распространенных причин поломок:

1. Плохие дорожные условия, постоянная езда по пересеченной местности, и в результате внешний пыльник, а затем и внутренний – деформируются и трескаются.
2. Быстрый износ ШРУСА происходит в результате сдачи назад при вывернутых колесах или при резких стартах.
3. Старение смазки внутри механизма.

При проверке ШРУСа на предмет износа деталей, в первую очередь нужно обратить внимание на состояние пыльника как внутреннего, так внешнего. Если детали имеют явные трещины, то в механизме наверняка находится до килограмма грязи с дорог.

Если поврежден не только внешний, но и внутренний пыльник, наверняка большая часть смазки уже вытекла. Потому придется извлечь ШРУС и наполнить его свежей смазкой, но перед этим – извлечь остатки старой вместе с грязью и водой.

Смазка ШРУСа, как правило, устраняет хруст внутри механизма. Естественно, эта процедура должна сопровождаться заменой пыльников в случае их повреждения. И нужно помнить о том, что смазка может устареть и в случае, когда с пыльниками все в порядке. При ее замене все детали механизма нужно очистить и промыть бензином, а только после этого наносить на них свежую смазку.

Существует устойчивое мнение опытных водителей, что если есть скрип в одном из механизмов, то и второй тоже в скором времени придется ремонтировать. Потому, когда внешний или внутренний пыльник растрескался только на одном из механизмов, следует произвести замену пыльников и на втором. Все равно в скором времени с ним случится то же самое.

Но, если на данный момент необходимо проверить, какой из механизмов нуждается в ремонте, то можно полностью вывернуть руль и повернуть в таком положении руля машину. Скрипеть будет именно тот ШРУС, в котором устарела смазка или нужно вычистить грязь.

Многих также интересует вопрос, внутренний или внешний ШРУС износился и подлежит ремонту. Как правило, это именно внешний механизм, довольно редко внутренний шарнир изнашивается и подлежит замене.

Часто возникает такая ситуация, что полностью заменить гранату нет возможности, и можно только переставить ту или иную деталь с другого автомобиля. И тут возникает вопрос, можно ли ШРУС внутренний правый заменить на ШРУС внутренний левый, или наоборот. Как правило, взаимозаменяемы только внешние чаши, а вот внутренние имеют разное направление резьбы на хвостовике.

Но все может зависеть от конкретной модели автомобиля. У некоторых из них на обоих полуосях стоят одинаковые гранаты, как внешние, так и внутренние.

Зато пыльник ШРУСа с обоих сторон одинаковый, так что его смело можно смело переставлять с правой гранаты на левую, если в этом есть крайняя необходимость.

Из всего сказанного выше делаем вывод, что при желании можно избежать дорогого и сложного ремонта ШРУСа. Достаточно заменить пыльники, защищающие детали от попадания грязи, воды и от вытекания смазочного материала. В результате ШРУС будет служить на протяжении десятилетий, полностью выполняя свои функции.

Одинаковы ли сепараторы на нажнойи и внутреней гранате

Да, одинаковые. По крайней мере, у тех машин, с которыми мне приходилось сталкиваться. К примеру, BMW 3 series Coupe.

Материалы: http://mashintop.ru/term.php?id=208

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей, «граната») состоит из двух основных элементов – обоймы и корпуса. Обойма расположена внутри корпуса. Их поверхности оснащены специальными параллельными углублениями («канавками»), предназначенными для шариков. Корпус и обойма имеют сферическую форму, а шарики обеспечивают им жесткое соединение и передачу вращения.

Вообще, ШРУСы могут иметь разное конструктивное исполнение. Тут уже все зависит от их типа (триподный, спаренный карданный, шариковый или кулачковый). Вне зависимости от того, что они отличаются в конструктивном плане, их предназначение и работа в трансмиссии одинаковы: С одной стороны ведущий вал, в составе которого установлен ШРУС, соединяется с дифференциалом, а другая – с подшипником ступицы колеса, благодаря которому, ведущие колеса получают энергию вращения. Передачей же данной энергии от мотора к подшипникам ступиц занимается именно «граната».

Наружный ШРУС, в отличии от внутреннего, имеет значительно больший «рабочий угол». Дело в том, что когда поворачивается управляемое колесо, наружный ШРУС может иметь угол поворота близкий 50 градусам. В то время как внутренний ШРУС может поворачиваться не более чем на 20 градусов. По этой причине шарниры применяемые для внутренних и наружных «гранат» не одинаковы. Треножные для внутренних, а шаровые для наружных.

Конструкция наружного ШРУСа включает в себя обойму, расположенную на валу. Как писалось выше, поверхность обоймы оснащена канавками. Они имеются и на узловом корпусе, причем в идентичном количестве. Шарики находящиеся в них, предназначены для передачи крутящего момента по «маршруту» от вала к ШРУСу, а потом от него к ступице.

Конструктивно наружные ШРУСы сделаны так, что работают они только на изгиб, без сдвигов по оси. Внутренний ШРУС работает не только на изгиб, но и на осевой сдвиг, потому и отличается от наружного своим устройством. Причем отличаются они не только от наружных, но могут иметь отличия даже между собой. Тут уже все зависит от машины, на которую они должны быть установлены. Например, у внутренних ШРУСах для автомобилей ВАЗ канавки корпуса расположены прямо, а не по радиусу. Внутренний шарнир равных угловых скоростей, предназначенный для «Таврии», предусматривает расположение роликов на шипах крестовины. Вращение которых происходит благодаря игольчатым подшипникам, которые расположены в продольных пазах корпуса. Потому такой элемент и может работать как на изгиб, так и на осевое смещение. Так как ШРУС установлен в таком месте, где он постоянно будет подвергаться воздействию пыли и грязи, для него была предусмотрена герметичная защита – пыльник. Это гофрированная накладка из резины, которая крепится к корпусу хомутами.

Даже притом, что конструктивно ШРУСы имеют множество решений, их предназначение и работа остаются теми же, что были 10 или 20 лет назад. Каждая контактная точка, которая отвечает за передачу окружных сил, обязательно должна быть расположена в биссекторной полости, которая проходит через биссектрису текущего угла между валами.

Применение ШРУСов.

Шарнир равных угловых скоростей применяется в передних независимых подвесках ведущих управляемых колес. ШРУС является составной деталью, которая может обеспечить не только вращение, но и поворот в пределах 70-ти градусов. Благодаря таким свойствам, он может применяться для ведущих осей.

Автомобиль с полным или задним приводом довольно редко оборудуется такими механизмами, а если и встречаются, то в моделях имеющих заднюю независимую подвеску. В данном случае, колесо может совершать несинхронизированное смещение относительно вертикальной и горизонтальной осей. Такое перемещение ограничено, но даже в таком случае, обычный приводный вал уже становится недоступным для использования для ведущих задних осях.

Внутренний и внешний ШРУС – в чем отличия.

Для нормального движения автомобиля, недостаточно иметь только внешние ШРУСы. Чтобы привод функционировал как следует, внешний «шарнир» должен работать в паре с внутренним. Иногда, человек никогда не располагавший возможностью, а возможно и желанием визуально оценить данные детали, а имевший представление о них только со слов других автолюбителей, немного удивляется, когда при необходимости замены и покупке видит разницу, как в размерах, так и в цене между ними. Внутренний ШРУС больше чем внешний, и стоит он дороже.

Наружный и внутренний ШРУС

Из-за специфики конструктивного решения и способа, которым вращательное движение передается от КПП или редуктора к ведущим колесам, необходимо наличие минимум двух шарниров в данной схеме работы. За передачу вращения валу отвечает большой (внутренний) ШРУС.

Благодаря внешнему ШРУСу происходит вращение ступицы колеса. Для этого предусмотрены специальные шлицы. Меньшие размеры внешнего «шарнира» связаны с его расположением и дефицитом свободного места.

Плюсы и минусы в работе ШРУСа

Одним из основных плюсов в работе ШРУСа является его способность максимально сохранять передаваемую мощность. Достигнуть таких показателей в сохранении передаваемой энергии вращения, на сегодняшний день не под силу альтернативным механизмам. Также к положительным свойствам можно отнести его вес, не сложность замены в случае необходимости, и сравнительно неплохую надежность в работе.

Наверно самым главным недостатком ШРУСа можно назвать его пыльник, являющийся паралельно контейнером смазки. Тут играет свои роль и его расположение, в результате чего он периодически попадает под воздействие посторонних предметов. Например, когда вы проезжаете по глубоким колеям или преодолеваете определенные препятствия, он может быть поврежден. К сожалению не всегда водитель узнает о повреждении данной элемента защиты сразу. Попавшая внутрь пыль или грязь, способствует интенсивному износу. Хорошо если такое попадание произошло недавно, тогда можно снять и прочистить ШРУС. Если прошло достаточно много времени с момента попадания пыли внутрь, деталь в любом случае не прослужит свой полный срок.

Когда угол между составными элементами маленький, передачу крутящего момента легко осуществляют шарниры неравных угловых скоростей кардана. Вслед за увеличением данного угла, увеличивается неравномерность вращения валов, что усложняет работу передачи и мощность начинает теряться. Вот тут и раскрывается в полной мере необходимость в таком механизме как ШРУС, который предназначен для устранения данных проблем.

Материалы: http://i4car.net/2015/05/ustrojstvo-i-princip-raboty-shrusa/