Что такое шрус в автомобиле и как он работает?

Определение и история появления

Всего несколько десятков лет назад большинство автомобилистов не представляло о наличие данного узла. И это легко объяснить, так как практически все автомобили были заднеприводными и крутящий момент от редуктора к ведущим колесам всегда передавался под одним и тем же углом, так как задние колеса на большинстве транспортных средств не являлись управляемыми. И многие из Вас помнят неотъемлемую часть заднеприводного авто – неразрезной мост.

Но время заднеприводных автомобилей, по крайней мере в массовом сегменте, давно и безвозвратно прошло и переднеприводные автомобили, в силу их ряда преимуществ «захватили» рынок.

У переднеприводных авто передние колеса являются одновременно и ведущими и управляемыми и при таком положении вещей крутящий момент от двигателя на ведущие колеса передается под постоянно изменяющимися углами.

Чтобы обеспечить кинематически правильную передачу момента в конструкцию внедрили ШРУС. Этот узел был разработан и запатентован достаточно давно – в середине 20‑х годов прошлого века, но широкое распространение получил лишь в конце 50‑х с появлением первых переднеприводных авто.

Многие «профессиональные» автомобилисты ШРУС называют гранатой, лично я не сторонник таких жаргонизмов, так как при описании узлов и агрегатов, должны применяться технические термины, а не гаражный сленг.

История появления «Гранаты»

ШРУС, в народе именуемый «Граната», представляет собой элемент трансмиссии практически всех переднеприводных моделей авто современности. Несмотря на это, история его проектировки и появления в автомобилестроении до сих пор окутана некой завесой тайны. На сегодняшний день существует несколько версий создания данного узла, среди которых выделяется наиболее правдоподобная и отчасти подтверждённая. По имеющейся информации, ШРУС впервые был спроектирован инженером Альфредом Рцеппой в далёком 1927 году. Этот человек долгое время трудился в компании «Форд Мотор», что вылилось в создание «гранаты», к слову, нередко именуемой шарниром Рцеппа.

Удивительно, но понадобилось более 40 лет на актуализацию созданного ШРУСа. Во многом это связано с тем, что только в конце 60-х и начале 70-х годов прошлого столетия автоконцерны начали с завидной регулярностью выпускать переднеприводные автомобили

Шарнир в конструкции последних имел немаловажное значение, а именно – он являлся нейтрализатором разницы скоростей, которая возникала при повороте одновременно и крутящихся и ведомых колёс. Без использования «гранат» в конструкции переднеприводных машин о комфортной и выгодной эксплуатации подобных агрегатов можно было бы и не задумываться

На первый взгляд кажется, что появление ШРУСа в сфере автомобилестроения – это ничем не примечательное, рядовое событие. Однако на деле ситуация в корне иная, ведь использование данных шарниров позволило совершить настоящий переворот в концепте машин с передним приводом. Недаром до сих пор лучше обыкновенных, практически столетних «гранат» так ничего и не придумали.

Что такое ШРУС и зачем он нужен

Обычные карданные шарниры с задачей поворачивания ведущего направляющего колеса справиться не смогли. Вращение у них передавалось на колеса неравномерно, значительно увеличивалась потеря мощности при повороте. Быстро изнашивались шины и сам шарнир. Валы и другие элементы трансмиссии были перегружены.

У нового шарнира таких недостатков не было. Усилие на ведущий вал передавалось равномерно, не зависимо от угла между соединяемыми им валами. Это достаточно простое устройство можно использовать долго. У него большая мощность при передаче момента вращения. Отсутствуют шумы и вибрация при работе. Поездка и управление в такой машине удобна и комфортна.

Проверка состояния карданного вала

Проверить кардан следует в следующих случаях:

при разгоне появляется дополнительный шум;
появилась протечка масла возле КПП;
стук при включении передачи;
на скорости ощущается увеличенная вибрация, передающаяся на кузов.

Диагностику необходимо проводить, подняв автомобиль на подъемнике или при помощи домкратов (как подобрать подходящую модификацию, смотрите в отдельной статье)

Важно, чтобы ведущие колеса при этом могли свободно вращаться

Вот какие узлы следует проверить.

Крепление. Промежуточная опора и соединения фланцев должны быть затянуты при помощи болта с гроверной шайбой. В случае ее отсутствия гайка ослабится, что приведет к люфту и чрезмерной вибрации.
Эластичная муфта. Она часто выходит из строя, так как резиновая часть компенсирует осевые, радиальные и угловые смещения соединяемых деталей. Проверить наличие неисправности можно при помощи медленного проворачивания центрального вала (по ходу вращения и обратно). Резиновая часть муфты не должна быть разорванной инее люфтить на месте крепления болтов.
Скользящая вилка. Свободный поперечный ход в этом узле появляется из-за естественного износа шлицевого соединения. Если попытаться провернуть вал и муфту в противоположном направлении, и при этом наблюдается небольшой люфт между вилкой и валом, значит, этот узел необходимо заменить.
Подобная процедура проводится с шарнирами. Между проушинами вилок вставляется большая отвертка. Она играет роль рычага, с помощью которого пытаются провернуть вал то в одну, то в другую сторону. Если при раскачивании наблюдается люфт, крестовину нужно заменить.
Подшипник подвесного крепления. Его исправность можно проверить, взяв одной рукой вал перед ним, а другой – за ним и покачав в разные стороны. При этом промежуточная опора должна быть прочно зафиксирована. Если заметен люфт в подшипнике, то проблема решается его заменой.
Балансировка. Ее выполняют, если диагностика не выявила никаких неисправностей. Данную процедуру выполняют на специальном стенде.

Типы ШРУСов, их конструкция и принцип работы

Устройство ШРУС: 1. Привод правого переднего колеса; 2. Коробка передач; 3. Привод левого переднего колеса; 4. Корпус наружного шарнира; 5. Стопорное кольцо обоймы шарнира; 6. 18. Обойма шарнира; 7. 19. Сепаратор шарнира; 8. 17. Шарик шарнира; 9. Наружный хомут чехла; 10. 15. Защитный чехол шарнира; 11. Упорное кольцо; 12. 14. Вал привода левого колеса; 13. Внутренний хомут чехла; 14. Фиксатор внутреннего шарнира; 15. 20. Стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 16. 21. Буфер вала; 17. 22. Корпус внутреннего шарнира; 18. 23. Стопорное кольцо полуосевой шестерни.

Существует несколько типов ШРУСов, но на легковых автомобилях распространение получил только два:

Шариковые.
Трипоидные.

Конструкция шарикового ШРУСа включает в себя две обоймы – внутренняя, в виде сферического кулака (насаживается на вал), и внешняя (выполненная заодно с концевиком вала, который вставляется в ступицу или КПП). Между ними помещены в специальных канавках шарики, которые от выпадения из шарнира удерживает сепаратор. Именно шарики и канавки, по которым они перемещаются, являются основными рабочими элементами ШРУСа, поскольку они передают вращение и позволяют изменять угол положения одной обоймы относительно другой.

Чтобы внутренняя обойма не слезала с вала, она фиксируется стопорным пружинным кольцом, расположенным в специальной канавке на валу. Фиксирующее кольцо используется также ни на концевиках валов внешней обоймы внутреннего шарнира.

У трипоидного шарнира внутренней обоймы нет, вместо нее используется трехшипная вилка, посаженная на вал. На каждом шипе этой вилки установлены сферические ролики на игольчатых подшипниках. Благодаря этим роликам передается вращение, вал с вилкой может менять угол относительно обоймы, а также перемещаться продольно относительно внешней обоймы (входить в нее), что дает возможность изменять длину привода.

Соединение вилки с валом – шлицевое, но при этом она садиться на вал достаточно плотно. Дополнительно вилка от соскакивания фиксируется стопорным кольцом.

Примечательно, что трипоидные ШРУСы используются только со стороны КПП, а вот со стороны ступицы его не используют.

Шаровые же шарниры могут располагаться с обеих сторон. То есть, можно встретить на авто приводные валы с двумя шаровыми, внутренними трипоидным и внешними шаровыми шарнирами, но никогда – с двумя трипоидными ШРУСами. Обусловлено это особенностями работы каждого из указанных видов шарниров.

Интересно, что на некоторых авто (к примеру, Volkswagen Golf 2) используется внутренний шаровой шарнир интересной конструкции – внешняя обойма с концевиком вала выполнена не заодно, а соединены они между собой болтами. В дальнейшем мы немного коснемся их.

В чем отличия между трипоидным и шариковым

Отличаются друг от друга тем, что в шариковом имеются шарики, делительные канавки или рычажки, а в трипоидном – ролики со сферической поверхностью и вилка.

Шарнир, где используются шарики, обычно представляет собой:

корпус;
обойму с пазами;
шесть шариков в пазах обоймы;
удерживающего эти шарики сепаратора;
защитный чехол со смазкой ШРУСа .

Этот ШРУС посредством шлицов соединяется с приводным валом.

В трипоидном шарнире имеется корпус, в котором находится вилка с тремя лучами. Она напрессована на шлицы выходного вала. На лучах вилки закреплены три ролика с полусферической поверхностью, вращающихся на игольчатых подшипниках. Под них в корпусе трипоида вырезаны канавки, благодаря которым создается нужный угол поворота шарнира и возможность продольного смещения. Функции, которые он выполняет, отличаются в зависимости от того внутренний трипоид ШРУСа или внешний.

Таким образом, главное отличие между ШРУСами, что первый вращается с помощью шариков, а второй – благодаря игольчатым подшипникам.

Дрожит вал

Если вы уверены, что карданный вал разбалансирован, сначала убедитесь, что проблема не в отказавшем карданном шарнире, сильно изношенной скользящей вилке или носке вала трансмиссии, дисбалансе колес или чрезмерном биении самого вала (обычно оно не должно превышать 0,1 см при измерении индикатором с круговой шкалой).

Затем тщательно осмотрите вал. Убедитесь, что он чистый – на высокой передаче он вращается на одной скорости с двигателем, поэтому комка антикоррозийной обработки будет достаточно, чтобы машина начала вибрировать. Затем поищите подтверждение слетевшего противовеса. Также проверьте, не погнулся ли вал.

_{Хомуты – подходящее приспособление для устранения потерянного балансира. Разведите головки, чтобы отрегулировать вес.}

Если вы все еще не нашли, в чем проблема, отсоедините вал от задней части, поверните его на 180°, прикрутите его обратно и проведите дорожную проверку. Если вибрация все равно есть, вы можете прибегнуть к старому трюку с хомутами:

Поднимите и закрепите автомобиль так надежно, как только сможете, чтобы задние колеса оказались над землей.
Заведите автомобиль, включите передачу и попросите помощника нажать на газ и увеличить число оборотов до скорости 65-80 км/ч.
Примотайте кусок мела или цветной мелок к ручке метлы, возьмитесь за нее крепко двумя руками и просуньте под автомобиль. Медленно передвигайте ее так, чтобы она не касалась вала, точно перед задним шарниром, потом точно позади переднего. На более тяжелой стороне появится круг большего размера, чем на более легкой стороне, таким образом, отметка должна появиться там, где перегрузка.
Заглушите двигатель и установите червячные хомуты с винтовыми зажимами вокруг вала, их головки на 180° от отметки, которую вы только что сделали.
Увеличьте скорость до 100-112 км/ч и посмотрите, не исчезла ли вибрация. Если исчезла, проедьтесь по дороге, чтобы проверить еще раз. Если нет, поверните головки хомутов приблизительно на 45° друг от друга и попытайтесь снова. Уже лучше? Тогда продолжайте поворачивать головки винтов в стороны друг от друга, пока все не получится.

Как вы, возможно, знаете, основная функция карданного шарнира – дать возможность двум валам работать под углом друг к другу. Но вы можете не осознавать, что пока ведущая вилка поворачивается с постоянной скоростью, ведомая вилка ускоряется и замедляется, дважды за каждый оборот. Под углом 4° разница в скорости составляет ничтожные 0,5%. Однако под углом 10° разница уже 3%, а при 30° при скорости вилки 1000 оборотов в минуту парная ей движется от 866 до 1155 оборотов в минуту каждую четверть оборота. Вы можете представить, какое возрастание вибрации может вызвать такая установка.

К счастью, это положение устраняется использованием двух шарниров с ведущими вилками, которые вращаются под углом 90° друг к другу. Пока угол каждого шарнира приблизительно одинаков, ускорение и снижение скорости одного поглощается ускорением и замедлением другого, таким образом, совершается передача энергии.

Опубликовано:
14 августа 2014

Неисправности, признаки и причины поломок

Разрыв пыльника ШРУСа

При нормальной езде и периодических проверках, шарниры могут прослужить очень много лет. Из опыта можно сказать, что некоторые ШРУСы работают по 10-15 лет без проблем. Самой частой поломкой является – износ пыльника. Когда рвется защитная резина, грязь попадает в кожух, смазка вымывается, система начинает давать сбои.

В большинстве случаев, узнать о поломке гранаты можно во время езды, а также на слух. Когда грязь попадает в пыльник, ШРУС при езде на поворотах начинает специфически шуметь. Звук называют «хрустом». Если услышали один раз, ошибиться будет сложно. Но лучше не слышать его на своем автомобиле! Как правило, хруст сигнализирует автовладельцу о недостатке смазки.

Подобную неисправность можно легко отремонтировать на начальной стадии. Меняется пыльник, внешний шарнир очищается от грязи и наполняется специальной смазкой. Но если владелец «запустил» работу механизма, он может прийти в полную негодность. На некоторых марках авто, ШРУС меняется только в сборе. К примеру, на KIA Cerato 2006 года, невозможно поменять только внешнюю гранату. Оригинальная запчасть стоит очень дорого и продается только в сборе.

Типовые неисправности трипоидных шарниров и причины

Эти механизмы изготавливаются из особо прочных материалов, которые могут эксплуатироваться в течение длительного времени. Но по некоторым причинам эти узлы все-таки выходят из строя.

Первая из причин – это агрессивный стиль вождения. Чем сильнее водитель будет нажимать на педаль акселератора, тем большие нагрузки испытывает привод и, соответственно, трипоидный подшипник. Вторая причина, по которой узел выходит из строя – это повреждения пыльника. В результате в механизм попадает грязь и пыль, за счет чего увеличивается трение. Первыми признаками поломки может служить вибрация при движении машины или в процессе разгона. Также она может ощущаться при езде на высоких скоростях. Наконец, со стороны двигателя будут слышны стуки при движении на малых оборотах.

Если наблюдаются подобные признаки, необходимо поехать на эстакаду или смотровую яму и внимательно продиагностировать шарниры. При этом осматривать нужно не только внутренние, но и внешние механизмы. Если видны даже незначительные повреждения пыльника, тогда передвигаться на таком автомобиле нельзя. Это может быть опасно. В таком случае специалисты рекомендуют демонтировать деталь, промыть ее, заменить сальник и установить назад. Также можно установить полностью новый механизм.

Карданная передача

Устройство карданной передачи

Карданная передача представляет собой две вилки, соединенные между собой при помощи крестовины. На концы крестовины надеваются игольчатые подшипники. Крестовина фиксируется в проушинах вилок с помощью стопорных колец. В одинарной карданной передаче угловые скорости вращения ведущей и ведомой вилок неравны. Поэтому в автомобилях применяют две передачи, при этом неравномерность вращения первой передачи компенсируется неравномерностью вращения второй.

Две карданные передачи соединяются между собой с помощью тонкостенного стального вала. Одна передача через шлицы соединяется с выходным валом КПП, вторая с помощью фланца – с ведущей шестерней главной передачи. Шлицевое соединение позволяет при движении изменять длину вала (вал скользит по шлицам). При большой длине вала передача сильно вибрирует, а напольный тоннель в кузове приходится делать слишком высоким. Поэтому в большинстве автомобилей применяется карданная передача с промежуточным валом.

Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента под углом не более 20 градусов. При больших значениях значительно возрастает нагрузка на шарниры, увеличивается неравномерность вращения и вибрации. Поэтому такие передачи не пригодны для переднеприводных автомобилей, так как в них требуется передача момента под углом более 20 градусов.

Требования, предъявляемые к устройству карданных передач:

• возможность передачи крутящего момента под большим углом (до 45°);

• передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и асинхронные (неравные угловые скорости);• по конструкции на полные, полу карданные — жесткие (угол до 2°) и упругие (угол до 12°).

Конструкция карданной передачи ЗИЛ включает в себя:

• промежуточный полый карданный вал, на одном конце которого приварена вилка, на другом — шлицевая втулка;

• скользящую шлицевую вилку;

• карданный вал, на концах которого приварены вилки карданных шарниров;

• три карданных шарнира неравных угловых скоростей, состоящих из двух вилок и крестовины с четырьмя шипами под игольчатые подшипники крепления с вилками;

• промежуточную опору, состоящую из кронштейна опоры, полушки опоры, скобы крепления подушки, шарикоподшипника с гайкой крепления.

Расположение карданных передач на автомобилях:

а — легковом; б — грузовом; — фуэовых повышенной проходимости;1 — коробка передач; 2, 4 и 9 и 11— карданные 3 и 10 — задние ведущие мосты; 5 — промежуточная опора; 6 — раздаточная коробка; 8 — передний ведущий мост.

Трансмиссия автомобиля с полным приводом состоит их нескольких карданных передач с карданными шарнирами неравных угловых скоростей, также существуют карданные передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей, которые установлены в приводе управляемых ведущих колес.

Общее устройство карданной передачи:

Давайте с вами рассмотрим устройство основных частей карданной передачи.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 1, соединенных крестовиной 3. Одна вилка имеет фланец, а другая приварена к трубе карданного вала или выполнена с шлицевым наконечником 6 для соединения с карданным валом. Шипы крестовины устанавливаются в проушины обеих вилок на игольчатых подшипниках 7. Подшипники размещаются в корпусе 2 и удерживаются в проушине вилки с помощью крышки, которая крепится к вилке двумя болтами, со стопорами. В отдельных случаях подшипники закрепляются в вилках. Чтобы в подшипник не попадала грязь и пыль, в нем имеется сальник. С помощью масленки полость крестовины наполняется смазкой, которая в итоге смазывает подшипники. Шлицевое соединение 6 смазывается с помощью масленки 5.

Максимальный угол между осями валов не должен превышать 20°. Это связано с тем, что работа при больших углах значительно снижает КПД использования карданных передач.

Карданные валы выполняются трубчатыми, из стальных цельнотянутых или сварных труб. К трубам привариваются вилки карданных шарниров, шлицевые втулки или наконечники. После сборки карданного вала с карданными шарнирами проводят динамическую балансировку для уменьшения поперечных нагрузок, которые действую на карданный вал. Чтобы устранить дисбаланс к карданному валу приваривают балансировочные пластины.

Карданный шарнир равных угловых скоростей состоит из двух вилок, пяти шариков, штифта, стопорной шпильки. Ведущая вилка изготавливается цельно с полуосью 6, а ведомая вилка цельно с приводным валом 23 колеса. В каждой вилке 3 и 4 имеются четыре канавки, в которых устанавливаются четыре ведущих шарика 7, через которые передается вращение от одной вилки к другой. При любом угле между валами боковые шарики в канавках вилок находятся в плоскости, делящей этот угол пополам, благодаря чему вращение от ведущего вала к ведомому передается равномерно. Центральный (пятый) шарик 2 помещается между торцами вилок и обеспечивает их центрирование. Для возможности установки ведущих шариков в канавки вилок центральный шарик имеет лыску с отверстием, которым он при сборке карданного шарнира устанавливается против вставляемого бокового шарика. После сборки карданного шарнира центральный шарик фиксируется в определенном положении штифтом 6, закрепляемым стопорной шпилькой 5 в отверстии ведомой вилки.

Устройство карданных шарниров равных угловых скоростей: а — шариковый; б — кулачковый; 1 — ведущие (боковые) шарики; 2 — центральный шарик; 3, 4, 7, 11 — вилки; 5 — шпилька; 6 — штифт; 8, 10 — кулачки; 9 — диск.

Карданные валы и вилки изготавливаются из углеродистой, а крестовины — из хромистой и хромоникелевой сталей. Для смазывания карданных передач применяется трансмиссионное масло — нигрол.

Трехпальцевый шарнир

Эти шарниры используются на внутреннем конце приводных валов автомобиля. Разработано Мишель Орейн, Glaenzer Spicer из Франции. Петля имеет трехпальцевую втулку с прорезями к валу, а на больших пальцах — бочкообразные выступающие втулки на игольчатых подшипниках. Они входят в чашку с тремя соответствующими каналами, прикрепленными к дифференциалу. Поскольку движение происходит только по одной оси, эта простая схема работает хорошо. Они также допускают осевое перемещение «погружения» вала, так что раскачивание двигателя и другие эффекты не нагружают подшипники. Типичными показателями являются осевое перемещение вала 50 мм и угловое отклонение 26 градусов. Петля не имеет такого большого углового диапазона, как многие другие типы шарниров, но, как правило, дешевле и эффективнее. Поэтому он обычно используется в конфигурациях с задним приводом или внутри автомобилей с передним приводом, где требуемый диапазон движения меньше.

Устранение неисправности

Обнаружение даже небольших дефектов пыльника свидетельствует о наполнении шарнира грязью и недостатке смазки. Эксплуатировать ШРУС в подобном состоянии нельзя, поэтому необходимо снять пыльник и наполнить шарниры новой смазкой.

Перед внесением свежей смазки деталь разбирают, тщательно очищают, полностью удаляют грязь. Затем детали механизма промывают бензином, просушивают и наносят новую смазку. Для внутреннего шарнира используют 100–110 граммов смазки, для наружного достаточно 70–80 граммов. ШРУС устанавливают на колесо и закрывают пыльником.

Специалисты рекомендуют после смазки шарнира устанавливать новые, оригинальные пыльники, поскольку старые детали теряют эластичность и могут потрескаться через непродолжительный срок. Неоригинальные пыльники неидеально прилегают в местах крепления, поэтому в зазоры быстро набьётся новая порция пыли и воды.

Устранить неисправность можно своими руками

Важное условие успешной эксплуатации ШРУСов – выбор качественной смазки. Специалисты советуют отдавать предпочтение составам на основе дисульфида молибдена, которые минимизируют трение в узлах и эффективно защищают их от коррозии, а также оказывают минимальное разрушающее действие на пыльник

Что будет, если не менять ШРУС

Эксплуатировать машину с проблемами в ШРУСе возможно, если небольшой хруст раздаётся на поворотах: достаточно заменить повреждённые пыльники и обновить смазку детали. При передвижении на машине со слегка повреждённым шарниром необходимо снижать скорость на поворотах.

Если наблюдается вибрация при наборе скорости и хруст слышен даже при движении прямо, ШРУС необходимо срочно менять. Неисправный ШРУС может полностью выйти из строя, и колесо внезапно заклинит. Если это произойдёт на высокой скорости, можно ожидать самых печальных последствий.

Видео: что может быть, если во время не поменять пыльник ШРУСа

ШРУС – одна из основных деталей ходовой передне- и полноприводного автомобиля, и от её состояния зависят комфорт и безопасность езды. При возникновении признаков поломки шарнира не стоит откладывать диагностику и ремонт – иначе «вылечить» привод вряд ли удастся.

Главная →

Устройство →

Что такое ШРУС в машине

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – подвижная деталь ходовой переднеприводных и полноприводных автомобилей. Однозначной версии истории разработки детали и первой установки её в автомобиля нет. Вероятнее всего, первый подобный механизм сконструировал и запатентовал А. Рцепп в 20-х годах прошлого века. Широкое распространение узел автоподвески получил в середине 20-го века.

Изобретение ШРУСа позволило решить следующие проблемы:

Преодолеть неравномерность передачи вращения колеса;
Снять вибрацию;
Нивелировать перегрузки на шестерни и валы во время движения ТС.

Общий вид ШРУСа в автомобиле

ШРУС позволил передавать крутящий момент на управляемые колёса без потери мощности. В современном автомобилестроении гомо-кинетические шарниры устанавливают на всех переднеприводных и некоторых моделях полноприводных автомобилей.

Для чего нужен

В сленге автомобилистов узел именуют «граната», поскольку он по форме похож на этот боеприпас. ШРУС – деталь подвески машины, обеспечивающая энергию вращения и позволяющая управлять поворотом колёс до 70 градусов. Шарниры передают крутящий момент на ведущие колёса, что позволяет вращать их и одновременно управлять.

Граната обеспечивает поворот колёс транспортного средства на 70 градусов

На колесе присутствует два ШРУСА: внутренний и внешний. Одновременная работа двух шарниров позволяет колёсам беспрепятственно вращаться, независимо от вертикального отклонения полуоси, поворотов, развала-схождения. Прямые канавки внутренних шарниров обеспечивают перемещение деталей вдоль оси, что компенсирует вибрации двигателя и колебания передней подвески. Радиусные канавки внешних увеличивают угол поворота ШРУСа и соединённого с ним колеса.

Разновидности

Конструкторами разработано 4 разновидности шарнира.

Кулачковые

Включают в себя пару фасонных дисков и вилок. Увеличенная площадь сцепления деталей позволяет этому виду выдерживать повышенные нагрузки. Авто с кулачковыми ШРУСами передвигается исключительно на средних скоростях.

Детали кулачкового ШРУСа

Трипоидные

Основная часть данной разновидности – трёхлучевая вилка, помещённая в корпус. На каждом луче находятся ролики, вращающиеся на игольчатых подшипниках. Вилка напрессована на шлицы вала, соединённого с КПП. На внутренней части корпуса ШРУСА нанесены канавки, обеспечивающие поворот детали. Трипоидные шарниры делятся на универсальные и жёсткие. Универсальные применяются как внутренние ШРУСы, жёсткие – как внешние, поскольку обеспечивают передачу под большим углом.

Трипоидные шарниры в разобранном состоянии

Шариковые

Наиболее распространённая модель, состоящая из корпуса, сепаратора, обоймы и шариков. Перемещаясь по канавкам, шарики передают колёсам крутящий момент.

Шариковые гранаты включают в себя 6 металлических шариков одинакового диаметра

Карданные спаренные

Состоят из пары карданных шарниров, выравнивающих движение друг друга.

Карданные спаренные шарниры не пользуются популярностью из-за сложности

Из чего состоит ШРУС

Конструкция ШРУСа зависит от его разновидности. В основе всех видов лежат корпус и обойма. Внутри основных элементов конструкции нанесены канавки для движения шариков, жёстко соединяющих части детали.

Наружный ШРУС передаёт крутящий момент под различными углами без потерь. Менее подвижный (с углом поворота 20 градусов) внутренний шарнир. Внутренний ШРУС – трипоид с роликами на подшипниках, которые движутся по канавкам в ответном стакане. Он компенсирует ход подвески и обеспечивает неразрывность вала.

Основные узлы ШРУСа

Принцип работы детали:

Число канавок внутренней обоймы совпадает с количеством подшипников в ней;
Кулак и корпус разделены подшипниками, удерживающими сепаратор;
Подшипники двигаются по большому диаметру корпуса и по меньшему кулака;
Вследствие этого возникает вращательный момент, транспортирующийся на внутреннюю обойму и ведомый вал;
При смене угла между полуосями подшипники передвигаются по внутренним канавкам и передают крутящий момент.