Карданные передачи используются во многих как грузовых, так и легковых автомобилях. А если учесть всевозможную сельскохозяйственную технику, то там карданная передача нашла весьма широкое применение. Как известно, имеет подвижное крепление, поэтому как ведущие, так и управляемые колеса машины имеют возможность перемещаться относительно кузова в вертикальной плоскости. Однако и имеют эластичное, но довольно жесткое крепление к . Тем не менее, коробка передач и ведущие колеса связаны друг с другом. И эта связь осуществляется посредством карданной передачи.

Основным предназначением карданной передачи является передача вращения от силового агрегата через КПП к ведущим колесам машины, которые к тому же, могут быть и управляемыми. Карданная передача обеспечивает жесткую связь и выходного вала КПП и не препятствует работе подвески. Другими словами, карданная передача автомобиля позволяет передать крутящий момент при переменной соосности сочлененных агрегатов.

Устройство карданной передачи

Карданная передача представляет собой ведущий и ведомый валы, которые соединены гибким шарниром. Гибкое шарнирное соединение позволяет беспрепятственно передавать вращение при некотором изменении угла между двумя валами. По типу шарнирного соединения существуют две разновидности карданных передач :

• устаревшие шарниры неравных угловых скоростей;
• более современные шарниры равных угловых скоростей.

Карданная передача, основанная на шарнирах неравных угловых скоростей, наиболее часто применяется для соединения выходного вала и ведущего моста в заднеприводных как легковых, так и грузовых автомобилях. Помимо этого, такие шарниры используют для подсоединения и прочего вспомогательного оборудования. Более совершенные в конструктивном плане шарниры равных угловых скоростей используются в современных передне- и полноприводных автомобилях. Посредством таких карданных передач осуществляется соединение ведущих колес машины с .

Карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей имеет в конструкции следующие элементы:

• ведущие, ведомые и промежуточные карданные валы;
• крестовины (шарниры);
• подвесные и промежуточные опоры.

Непосредственно шарнир состоит из двух так называемых вилок, расположенных на валах и крестовины – соединительного элемента вилок. В собранном состоянии, вилки валов расположены относительно друг друга под углом в 90° и соединяет их крестовина, которая имеет на концах четыре чашки с игольчатыми подшипниками. Наличие игольчатых подшипников обеспечивает нормальное функционирование шарнира при различных углах отклонения валов. Однако наибольший угол между валами для шарнира неравных угловых скоростей обычно составляет не более 20° . Подшипники при сборке заполняются пластичной смазкой, которая рассчитана на весь срок службы.

Если рассмотреть для примера карданную передачу заднеприводного автомобиля ВАЗ, то в ее конструкции имеется два шарнира, промежуточный вал и подвесная опора промежуточного вала. В силу своей, так сказать, несовершенной конструкции, шарнир неравных угловых скоростей не имеет конструктивной возможности обеспечить постоянное (с постоянной скоростью) вращение ведомого вала по отношению к ведущему. За один оборот шарнира, ведомый вал дважды запаздывает и дважды обгоняет ведущий вал. Кроме того стоит учесть, что неравномерность вращения напрямую зависит от угла между валами, чем он больше, тем больше выражена неравномерность. Однако для устранения данного недостатка устанавливается второй аналогичный шарнир и промежуточный вал с опорой. Второй шарнир компенсирует и выравнивает скорости обоих валов.

Карданная передача с шарнирами равных угловых скоростей, которую чаще называют ШРУС, имеет более совершенную конструкцию и обеспечивает вращение валов с постоянной скоростью относительно друг друга независимо от изменяющегося угла между осями вращения. Карданная передача с такими шарнирами имеет практически аналогичное устройство:

• ведущие, промежуточные и ведомые валы;
• ШРУС;
• соединительные элементы.

Как уже было сказано, ШРУС имеет несколько иную конструкцию, нежели соединение с крестовиной. Наиболее распространенный шариковый ШРУС состоит из следующих элементов:

• корпус шарнира;
• обойма;
• сепаратор;
• шарики;
• стопорные кольца, хомуты и пыльник (защитный чехол).

Корпус ШРУСа имеет сферическую форму внутренней полости, в которой имеются проточки для шариков. Корпус отлит заодно с хвостовиком, который предназначен для подсоединения к ступице колеса или к коробке передач. Обойма ШРУСа также имеет проточки для шариков и отверстие для крепления на промежуточном валу. Сепаратор, как и в обычном подшипнике, удерживает шарики в требуемом положении. За счет проточек в корпусе и обойме, шарнир способен равномерно передавать вращение при углах отклонения валов до 35° .

ШРУС имеет намного больший срок службы, нежели шарнир с крестовинами в конструкции. Главным условием долговременной службы является наличие герметичного пыльника и достаточное количество особой пластичной смазки внутри шарнира. При повреждении защитного пыльника, ШРУС утрачивает герметичность, теряет смазку и очень быстро выходит из строя.

Применение шарниров равных угловых скоростей

Как уже было сказано выше, ШРУСы наиболее часто применяются для соединения ведущих колес и дифференциала ведущего моста, который смонтирован в картере коробки переключения передач (в случае с переднеприводным автомобилем). имеет в конструкции два ШРУСа. Однако два шарнира необходимы не для компенсации вращения, как в случае с шарнирами на крестовине, а для обеспечения перемещения колес в вертикальной плоскости и их поворота.

В заднеприводных автомобилях ШРУСы также нашли себе применение. Как известно, задний мост автомобиля имеет довольно громоздкую и тяжелую конструкцию. На современных автомобилях импортного производства вместо заднего моста в виде балки устанавливается малогабаритный и легкий корпус с дифференциалом, который соединяется с ведущими колесами посредством ШРУСов. Кроме того, такая конструкция позволяет реализовать полноценную независимую заднюю подвеску.

Абсолютное мнение по поводу истории создания ШРУСА отсутствует. Суть одного из наиболее распространенных в том, что в 1927 году это устройство изобрел и запатентовал Альфред Рцепп. Поэтому, сам механизм среди любителей-профессионалов до сих пор называют шарниром «Рцеппа». Уже ближе к концу 60-х переднеприводные автомобили стали особо интересны для разработчиков практически сразу всех значительных автомобильных концернов. Интерес вызвала компоновка их кузова, неоднократно позволяющая предложить водителю и самим пассажирам максимум места в транспортном средстве.

Вот так для обеспечения привода на передние управляемые колеса, не лишая их возможности поворачивать, специалисты придумали такой сложный механизм как ШРУС. Аббревиатура обозначает «шарнир равных угловых скоростей». Деталь интересная, термин непривычный. Само устройство предусматривает решение следующей задачи – передачу равномерного вращательного движения от одной полуоси к другой, в случае если они расположены под углом друг к другу. Самое важное, чтобы расположение полуосей было под определенным углом. Его величина обычно терпит постоянные изменения, не превышая отметку в 70 градусов.

Конструкции шарнира равных угловых скоростей бывают разные, их существует сразу несколько. В настоящий момент существует несколько модификаций ШРУСа. Так, ШРУС шарикового типа является наиболее распространенным. Появился он впервые в двадцатые годы прошлого века. Популярным является кулачковый ШРУС, разработанный французским изобретателем Грегуаром. Тот запатентовал свое изобретение в начале двадцатых годов под именем «Тракта». Следующая разновидность ШРУСа - спаренный карданный. Сфера его применения – автомобили производства США тоже двадцатых годов. Речь идет о Cord L29. В том числе их использовали для трансмиссии французских автомобилей «Панар-Левассор» в 50-60-х годы. В настоящий момент он тоже применяется в схемах разных транспортных средств, которые не развивают достаточно высокую скорость, например, тракторы.

1. Назначение ШРУСа

ШРУС имеет свое предназначение. Его основная задача – передача равномерного вращения под углом. Так, шарнир равных угловых скоростей применяют для независимой подвески, что на передних управляемых колесах. Правда, здесь нужно соблюдать следующее условие – колеса должны быть ведущими.

Так как ШРУС – составная деталь, значит, помимо вращения он способен обеспечить угол поворота в пределах 70 градусов, позволяя его применять в конструкции ведущей оси.

Внутренний и внешний ШРУС

Попытаемся разобраться, что собой представляют в трансмиссии переднеприводных автомобилей внутренний и внешний ШРУСы. Речь пойдет не только об особенностях конструкции, но и механизме передачи вращательного движения от коробки переменных передач либо вала редуктора на ведущие колёса, требуя как минимум два шарнира на пути. Дело в том, что иметь по одному ШРУСу на каждое колесо оказывается мало, нужна их пара.

Поэтому, напомним еще раз, что сама конструкция необходима для обеспечения свободы передвижения вала. Внутренний шрус устанавливают внутри корпуса коробки передач, в то время как внешний у самого колеса. Оба шруса необходимы для успешного передвижения автомобиля. Однако, между ними существует определенное отличие, которое зависит от модели автомобиля.

Попытаемся разобраться, в чем же разница между ними. Во-первых, внутренний больше по размерам, поэтому и стоит дороже. Его основное предназначение – передача вращения от трансмиссии к валу. Внешний ШРУС должен вращать ступицу колеса, поскольку у него посадочные шлицы. Отсутствие достаточного количества свободного пространства неоднократно вынуждает специалистов сделать его в габаритах намного меньшим.

2. Устройство и принцип работы ШРУСа

Что касается стандартного набора составляющих шарнира, он следующий. Здесь всего четыре детали, поэтому сам механизм простой.

- корпус, похожий на сферическую чашу и ведомый вал;

Внутренняя обойма как сферической кулак и ведущий вал;

Сепаратор как кольцо, в котором есть специальные отверстия. Он необходим для удержания шариков;

Да и сами шарики – шесть штук.

Невзирая на то, что существует полное разнообразие конструктивных решений ШРУСов, неизменным остается их принцип работы. А именно, точки контакта, которые передают окружные силы. Они обязательно должны находиться в биссекторной полости, что проходит через биссектрису угла, которую образуют валы.

Попытаемся разобраться в том, как работает ШРУС. Однако, чтобы этот принцип работы понять, необходимо разобраться из каких компонентов он состоит и каким образом работает.

Процесс работы ШРУСа предусматривает следующие этапы:

1. На внутренней обойме и в корпусе есть сферические канавки. Их количество совпадает с числом шариков;

2. Удержать шарики вполне реально сепаратором, что расположен в векторном пространстве кулак-корпус. Дальше они перемещаются по внешнему диаметру канавок корпуса. Что касается внутреннего диаметра, здесь шарики перемещаются по канавкам кулака;

3. Вращая ведущий вал, можно передать усилие на обойму через кулак и шарики, что находятся в канавках. Дальше эта мощность передается на ведомый вал;

4. В результате изменения угла между ведомым и ведущим валами, шарики очень свободно перемещаются по канавкам, продолжая таким образом передавать усилие.

3. Достоинства и недостатки ШРУСа

ШРУС легкий, относительно надежный, в случае поломки заменяется просто. Его преимущество заключается в том, что в сравнении с иными аналогичными механизмами, благодаря помощи шарнира возможна лишь незначительная потеря мощности.

Недостаток ШРУСа - наличие пыльника в конструкции. Он необходим, чтобы сохранить чистоту устройства, одновременно выступая контейнером для смазки. Это его защитная функция.

ШРУС как раз расположен в таком месте, где невозможно его соприкосновение с иными посторонними предметами. Оказаться порван может и пыльник. Это может случиться в момент езды, например, переезжая препятствие, либо по слишком глубокой колее. Узнать об этом может только сам владелец авто. Обычно он об этом понимает, когда грязь уже находится внутри пыльника, попав туда через трещину. Таким образом, можно спровоцировать интенсивный износ. В том случае, если владелец авто уверен, что это случилось совсем недавно, шрус можно просто снять, хорошенько его промыв. Заменяя пыльник, его необходимо заполнить новой смазкой. В том случае, если неприятность произошла не недавно, ШРУС обязательно должен выйти из строя раньше времени.

Так как нас интересует шариковый шарнир, то рассмотрим его устройство. Из-за того, что элементы не находятся в масле (в отличие от заднего моста), то устройство называется «сухим». Устройство конструкции шарикового шруса довольно простое.

Из чего состоит ШРУС:

• Корпус. Представляет собой полусферу, чашу. В нее устанавливается ведомый вал.
• Нижняя часть. Это кулачок в виде сферы с ведущим валом.
• Сепаратор. Это кольцо с отверстиями, в которые устанавливаются металлические шарики и удерживаются там.
• Шарики из металла. Подвижные элементы. Их 6.

Какой шрус выбрать

Прежде чем покупать новый шрус, следует узнать о видах (какие бывают), какие лучше по отзывам водителей, какие цены. На цене при покупке этого элемента устройства автомобиля, не следует делать основной акцент.

Бывают следующие фирмы производители шрусов:

• Pilenga. По отзывам хороший вариант.
• Febest. По отзывам водителей, купивших по недорогой цене запчасти этой фирмы, быстро выходят из строя.
• Metelli. Рекомендуемые.
• Loebro. Рекомендуемые.
• SKF. Рекомендуемые.

Характеристики ШРУСОВ различные. Бывают в конструкции 23 шлица, а бывают 24. Если ошибиться, то неподходящий (разница в один зуб) не установится на вал.

Качественная новая запчасть отличается от новой по виду и по осязанию. Бракованный шрус имеет тонкий пыльник, мало смазки, фиксирующих хомут слабый.

Признаки неисправности ШРУСА

Благодаря наличию в устройстве шруса пыльника — он защищен от попадания пыли, влаги и грязи.

Причины поломок шарниров равных угловых скоростей:

1. Порванный пыльник.
2. Использование некачественной или не подходящей смазки.
3. Бракованный металл.

Если во время езды появились хрусты, щелчки, скрежет (металл об металл), то это и есть не что иное как признак поломки ШРУСА. Эти звуки появляются, когда через порванный или слетевший пыльник попали механические частицы в подшипники и шарики заедают.

На видео показаны устройство и замена шрусов своими руками.

Частенько владельцы машин переднеприводного типа в процессе изучения устройства своего автомобиля обнаруживают интересные названия деталей, о которых ранее даже не слышали. К категории непривычных терминов можно отнести ШРУС. В данном материале будет детально рассмотрено это понятие, принципы его работы, виды. И первое, что нужно сделать в рамках данной темы, - дать объяснение тому, что такое ШРУС в автомобиле.

Ранее упомянутое загадочное наименование - это не что иное, как аббревиатура от такого немаленького словосочетания, как шарнир равных угловых скоростей. Основное предназначение данного устройства заключается в транспортировке вращательных движений от одной полуоси к другой. Обязательное условие при этом, чтобы эти полуоси находились друг к другу под определенным углом, величина которого терпит постоянные изменения, но, как правило, не превышает отметку в 70.

Что касается истории создания ШРУСа, то, как и в случае со множеством других давно изобретенных вещей, нет абсолютного мнения. Наиболее распространенным является то, что в 1927 году данное устройство изобрел и запатентовал Альфред Рцепп. Кстати, механизм и называют шарниром «Рцеппа», а в качестве народно-водительского сленга выступает слово «граната».

Отметить следует также то, что ШРУС может находиться и в автомобилях с заднеприводной и полноприводной конструкцией. Но тут в действие вступают два обязательных условия: наличие жесткого крепления редуктора, что расположен в задней части автомобиля, и независимой подвески, что на задних колесах.

Данный механизм среди автолюбителей-профессионалов считается простым. Состоит он, как правило, из четырех деталей:

• корпуса в виде сферической чаши, плюс ведомый вал;
• внутренней обоймы, которая являет собой сферической кулак, плюс ведущий вал;
• сепаратора, который можно объяснить как кольцо со специальными отверстиями, предназначено для того, чтобы удерживать шарики;
• шарики в количестве шести штук.

Этот стандартный набор составляющих шарнира делает возможным максимально ровного перенесения вращательного движения. К тому же каждому владельцу автомобиля должно быть известно об отсутствии этой способности у карданного соединения полуосей, хотя оно и выполняет ту же функцию, что и ШРУС.

Что касается принципа работы ШРУСа, то его можно охарактеризовать следующим образом:

• сферические канавки находятся в корпусе, а также на внутренней обойме, и их число равняется количеству шариков;
• шарики удерживает сепаратор, а размещаются они в пространстве, что между кулаком и корпусом;
• шарики перемещаются при помощи канавок корпуса по внешнему диаметру, а при помощи канавок кулака - по внутреннему;
• усилие, возникающее в процессе вращения ведущего вала, передается на обойму, следом - на ведомый вал при помощи кулака и шариков, которые расположены в канавках;
• шарики продолжают вполне свободно передавать усилия, перемещаясь по канавкам, после осуществления смены угла между валами ведущего и ведомого типов.

Для сохранения чистоты, а значит, и безопасности как самого устройства, так и автомобиля в целом, ШРУС рекомендуется накрывать пыльником. Чаще всего защитную функцию добросовестно выполняет резиновая накладка, которая предотвращает попадание на крутящиеся детали механизма воды, грязи и других ненужных веществ.

Как и любому другому устройству, особенно расположенному в автомобиле, ШРУСу присущи определенные достоинства и недостатки. Что касается первого, то тут следует говорить о значительно меньшей потере мощности по сравнению с конструкцией заднеприводного типа, маленьком весе и легкой замене. А вот в качестве недостатков данного агрегата выступают износ в процессе трогания с места. Также ШРУС значительно уступает по мощи мосту.

Процесс работы любой «гранаты» в автомобиле постоянно происходит под большими нагрузками, поэтому элементы этого устройства с целью более медленного износа изготавливают из сверхпрочных материалов. Но это все равно не обеспечит вечное служение ШРУСа. В связи с различными причинами (агрессивная езда, попадание ненужных веществ в виде пыли, воды и грязи) шарнир может прекратить свое функционирование. Для предупреждения этого нужно знать следующие моменты.

Во-первых, первым признаком возникновения некоторых неполадок в работе ШРУСа выступает появление непривычного хруста в процессе осуществления автомобилем поворотов и резких разгонов. Первое, что нужно сделать в таком случае, - осмотреть привод. Этот процесс заключается в визуальном осмотре пыльников на предмет каких-либо повреждений или же наличия вытекания из-под них смазки. После этого необходимо проверить состояние подшипников путем пошатывания их в разные стороны. Показатель того, что с данным устройством не все в порядке, - явное ощущение люфтов. Поэтому следующим шагом является замена внутреннего ШРУСа.

Типы шарниров

Разные источники предлагают различные классификации ШРУСа. Но в целом возможно выделить распределение видов, на которое в дальнейшем смогут ориентироваться владельцы автомобилей. Прежде всего необходимо выделять шарниры в зависимости от их расположения. Так, на каждом приводе должен быть установлен наружный и внутренний шарнир.

Более обширная классификация шарниров выглядит следующим образом:

Видео “Как смазать внутренний ШРУС”

На записи автолюбитель показывает, как правильно смазать внутренний ШРУС.

Несмотря на осведомлённость современных водителей (а таковыми приходится стать практически каждому при выходе из строя его «железного коня»), практически никто не слышал о запчасти, именуемой ШРУСом. Ну а те, кто уже познакомился с ней, уже наверняка успели потратить довольно большое количество денежных средств на её замену или в лучшем случае ремонт. В этой статье мы расскажем об этих столь хитрых и важный автомобильных комплектующих, а также раскроем секрет их долгой беспроблемной эксплуатации.

Что такое ШРУС

Что такое ШРУС в автомобиле? Переводя на «народный» язык, обозначается как «граната». Следовательно, если в авто есть такая запасная часть, то рано или поздно она взорвётся. Хорошо, шутки оставим в сторонку… Тем не менее не будем забывать о главном. Итак, ШРУС или «граната» — это шарнир равных угловых скоростей. Именно эти запчасти служат для того, чтобы передавать с сердца авто (мотора) к ведущим колесам. Эти детали не только дают возможность колесам «начать свою работу после команды «свыше» — от мотора», но и полностью управлять ими.

Почему всё-таки «граната»? Во-первых, данная деталь очень похожа на настоящую гранату, а во-вторых, её действия действительно убийственные. Если , транспортное средство не сможет до момента замены или ремонта самостоятельно передвигаться.

Устройство ШРУСа

Работает ШРУС практически также, как и всем водителям известный кардан. Тем не менее привод второго более совершенен и сложен. В чём отличия? В случае с карданом: передача несинхронно передаёт крутящий момент (то есть один вал вращается равномерно, в тот момент, как другой — нет), а угол скрещения довольно затруднённый. ШРУС отличается тем, что выполняет всю эту работу, но на 90% проще: обладает большим ресурсом, поскольку его углы поворота составляют не более 70 градусов сравнительно оси.

Важно! ШРУСы возникли более ста лет тому назад. Тем не менее на сегодняшний день они сильно эволюционировали и являются одной из главных составляющих абсолютно всех транспортных средств, которые встречаются на дороге (вне зависимости от их «возраста» или дороговизны).

Граната – это силовая запасная часть, часто подвергающаяся нагрузкам. Следовательно, она нуждается в защите от окружающей среды, в чём может помочь смазка (и таким образом продлить срок её эксплуатации). Конструкция детали закрыта пыльником, изготовленным из пластика или резины (который набивается смазкой и удерживается на валах при помощи хомутов). Отметим, что от качества пыльника зависит и срок эксплуатации гранаты. Если данная комплектующая выйдет из строя, а вы при этом не предпримите никаких действий, вам в скором времени придётся проверять ШРУС на исправность (поскольку он не может работать в не защищенной среде и довольно быстро выходит из строя из-за прямого воздействия окружающей среды: попадание грязи, и другого).

Как выбрать ШРУС

На сегодняшний день существует несколько конструкций данной , выделить среди которых как самые популярные нужно следующие:

• трипод;
• реппа;
• сухариковые (кулачковые);
• шариковые;
• спаренные.

Наиболее часто в современных транспортных средствах встречаются именно шариковые запчасти. Спаренные и кулачковые наиболее часто используются спецтехникой, грузовыми автомобилями, а также тракторами.

Признаки неисправности ШРУСа

Первый признак – это стук, гул, урчание (хотя главный звук – всё-таки стук), с той , где деталь, в общем-то, уже готова «вылетать». Кстати, этих звуков вполне достаточно, чтобы определить неисправность ШРУСа (даже без каких-либо проверок на станциях технического обслуживания).

Стоит помнить, что стучать граната может как неделю, так и несколько месяцев. В любом случае она рано или поздно выйдет из строя… и тогда – берегитесь в прямом значении этого слова. Если это произойдёт на трассе, избежать ДТП будет сложно, ну а при более низкой скорости быстрый тормоз вас спасёт…

Когда вылетает ШРУС, управлять автомобилем становится практически невозможно! Изначально очень тяжело поворачивать рулём в ту сторону, с которой он вылетел. Тем не менее некоторое время (примерно полчаса) ехать ещё возможно. Затем автомобиль попросту останавливается и уже не может тронуться с места.

При этом машина заводится как обычно, скорости включаются, но ни на одну из них авто не реагирует. Изначально может показаться, что вышла из строя коробка переключения скоростей, но это не так. Если вы перед этим слышали сильный грохот под каким-то из колес, потом оно практически заклинило (повезло, если не вылетело полностью), а затем перестала работать коробка, то стопроцентно это всего лишь граната – волноваться не стоит (менять нужно именно ШРУС, а не коробку, что будет стоит гораздо дешевле).

В любом случае важно не доводить свое авто до такого состояния… Лучше при первых признаках отремонтировать, нежели потом платить за ремонт, да и ещё неделю ждать ремонта (находясь в этом время без авто и будучи вынужденным передвигаться на общественном транспорте).

Ну что же, теперь вам известно, что такое граната в автомобиле и что она собой представляет. Теперь, прочитав эту статью, вы знаете, как самостоятельно проверить внутренний ШРУС, не переплачивая за услуги профессионалов. Надеемся, что эта статья была полезной для вас. Желаем удачи!

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6.5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне

Мас Моторс