У більшості колісних транспортних засобів колеса утримуються маточиною, яка спирається на вісь через спеціальні підшипники.Все про ступичні підшипники, їх існуючі типи, конструкції, особливості експлуатації та застосування, а також про правильний вибір і заміну цих деталей читайте в статті.
Що таке підшипник маточини?
Маточинний підшипник (підшипник колеса) - ходова частина (підвіска коліс) колісних транспортних засобів;Підшипник кочення тієї чи іншої конструкції, що забезпечує з'єднання, центрування і вільне обертання маточини колеса на осі.
Колесний підшипник виконує кілька функцій:
● Забезпечення можливості обертання маточини на осі (цапфі) з мінімізацією сил тертя;
● Механічне з'єднання маточини з віссю (цапфою) або поворотним кулаком;
● Центрування маточини по осі;
● Розподіл радіальних і бічних сил і моментів, що передаються від колеса через маточину на вісь і підвіску автомобіля, а також у зворотному напрямку;
● Розвантаження півосі ведучого моста - колесо тримається не на півосі, а спирається на поворотний кулак, цапфу або балку півосі.
Підшипники коліс використовуються для кріплення маточин всіх коліс легкових і вантажних автомобілів, автобусів, тракторів та іншої техніки, керованих коліс тракторів малих тягових класів (зазвичай у них задні колеса жорстко з'єднані з півосями), а також в моторних колесах транспортних засобів з електромеханічною трансмісією.Підшипник ступиці має першорядне значення для ходової частини автомобіля, тому в разі будь-яких несправностей його необхідно замінити.Але перед покупкою підшипника необхідно розібратися з його типами, конструкцією та особливостями.
Типи, конструкція та особливості підшипників маточини
Для установки маточин на осях використовуються підшипники кочення, які, володіючи високою міцністю і надійністю, забезпечують максимальне зниження сил тертя.В цілому конструкція підшипника проста: це два кільця - зовнішнє і внутрішнє, між якими знаходиться ряд тіл кочення, укладених в обойму (сітка з металу або пластику, що забезпечує правильне розташування тіл кочення ).Внутрішній простір заповнений мастилом, щілини між кільцями закриті кришками для запобігання витоку мастила і забруднення внутрішньої частини підшипника.Конструкція різних типів підшипників може відрізнятися, як описано нижче.
Підшипники коліс класифікуються за конструкцією та використовуваними тілами кочення, а також за напрямком сприйманого навантаження.
За використовуваними тілами обертання підшипники бувають:
● Куля - кочення відбувається по сталевих кульках;
● Вальцева - прокатка здійснюється на конічних роликах.
При цьому за розташуванням тіл кочення підшипники діляться на дві групи:
● Однорядні;
● Дворядний.
У першому випадку між кільцями один ряд кульок або роликів, у другому - по два ряди.
Відповідно до нормального для них напрямку навантаження ступичні підшипники бувають:
● Радіально-упорний;
● Радіально-упорний самовирівнюючий.
Радіально-упорні підшипники сприймають зусилля, спрямовані як поперек осі (по радіусу), так і вздовж неї.Це забезпечує нормальну роботу підшипника незалежно від характеру руху коліс - чи то вібрації у вертикальній площині (при русі по нерівній дорозі), чи то відхилення колеса від поздовжньої осі (повороти керованого колеса). колеса, бічні навантаження на колеса при подоланні радіусів або при русі під ухил, бічні удари по колесах тощо).
Завдяки конструкції самоустановлювані підшипники компенсують деякі перекоси осі і маточини, знижуючи інтенсивність зносу деталей.
Конструктивно підшипники розглянутих вище видів відрізняються.
Однорядні конічні радіально-упорні підшипники.Вони складаються з двох кілець, між якими затиснуті конічні ролики, розділені сепаратором.Внутрішній простір підшипника заповнений мастилом, захищений від засмічення і протікання за допомогою ущільнювального кільця.Частина цього типу є нерозбірною.
Дворядні радіально-упорні кулькові підшипники та самоустановлювані підшипники.Вони складаються з двох широких кілець, між якими в шаховому порядку розташовані два ряди куль, розділених загальним роздільником.Самоустановлювані підшипники, завдяки особливій формі внутрішніх поверхонь кілець, дають можливість зміщувати ряди кульок відносно осі цапфи.Звичайні підшипники цього типу нерозбірні, самоустановлювані - можуть бути як нерозбірними, так і розбірними.
Дворядні радіально-упорні роликопідшипники.Вони мають конструкцію, схожу на попередню.Зазвичай конічні ролики кожного ряду мають дзеркальне розташування - широкою частиною роликів назовні.Таке положення забезпечує рівномірний розподіл навантажень і співвісність деталей.Підшипники цього типу є нерозбірними.
Нарешті, колісні підшипники по конструкції поділяються на дві групи:
● Індивідуальні підшипники;
● Підшипники, об'єднані в один вузол з маточиною.
Маточина з вбудованим дворядним кульковим підшипником, що самоцентрується
Перший тип - це звичайні підшипники, які можна встановлювати і демонтувати без заміни інших сполучених деталей.Другий тип – підшипники, вбудовані в маточину колеса, тому їх не можна замінити окремо.
Місця установки та застосування колісних підшипників
За місцем установки і застосуванням ступичні підшипники поділяються на кілька груп:
● Підшипники маточин керованих ведучих коліс (передньопривідних та повнопривідних автомобілів);
● Підшипники маточин керованих ведучих коліс (задньопривідних автомобілів);
● Підшипники маточин ведених некерованих коліс (передньопривідних, а також чотиривісних автомобілів з опорними неведучими мостами);
● Підшипники маточин ведучих некерованих коліс (задньопривідних і повнопривідних автомобілів).
У різних типах осей і маточин використовуються певні типи підшипників:
● У маточинах керованих ведучих коліс легкових автомобілів - дворядні кулькові або роликові підшипники;
● У маточинах некерованих ведучих і ведених коліс легкових автомобілів - як дворядні кулькові або роликові підшипники (у більшості сучасних автомобілів), так і двоконічні (у багатьох автомобілях ранніх випусків, у тому числі вітчизняних);
● У маточинах всіх коліс повнопривідних і задньопривідних комерційних і вантажних автомобілів, автобусів, тракторів та іншої техніки (за рідкісним винятком) встановлені два конічних підшипника.
Монтаж підшипників здійснюється різними способами.На задніх колесах передньопривідних легкових автомобілів підшипник маточини встановлюється на цапфу, а сама маточина або гальмівний барабан - на її зовнішнє кільце.Подібні вузли вантажних і задньопривідних автомобілів мають однакову конструкцію, але тут на осі встановлено два підшипника.На передніх колесах передньопривідних легкових автомобілів підшипник кріпиться в поворотному кулаку, а маточина кріпиться у внутрішньому кільці підшипника.
Конструкція ступиці в зборі задніх коліс передньопривідних автомобілів
Питання вибору, заміни та обслуговування підшипника маточини
Підшипники коліс піддаються високим навантаженням, тому схильні до швидкого зносу і поломок.У тих випадках, коли з'являється гул підшипників, погіршується керованість автомобіля, неминучий люфт ступиць і спостерігається перегрів ступицевих вузлів, необхідно перевірити підшипники.Якщо вони виявляться зношеними або зламаними, їх необхідно замінити.
Для заміни слід вибирати підшипники тих типів і каталожних номерів, які були встановлені раніше.Не рекомендується змінювати тип підшипника колеса, оскільки це може непередбачувано змінити характеристики шасі.Особливу увагу слід приділити вибору конічних підшипників, встановлених попарно - в одних випадках вони можуть бути замінені незалежно один від одного, в інших випадках можлива тільки попарна заміна.А якщо в автомобілі використовуються маточини з інтегрованими підшипниками, то доведеться купувати весь вузол - окрема заміна підшипників в них неможлива.
Підшипники коліс слід замінити та відрегулювати відповідно до інструкції з ремонту даного автомобіля (автобуса, трактора), а в подальшому необхідно провести технічне обслуговування, зазначене в інструкції до цих агрегатів.Якщо ви вирішили виконати заміну самостійно, то варто запастися спеціальним інструментом для запресовування і запресовування підшипників, інакше ця робота буде неможлива.
При правильному підборі і заміні, а також регулярному обслуговуванні підшипників коліс ходова частина автомобіля буде нормально працювати в будь-яких умовах протягом десятків тисяч кілометрів.
Час публікації: 5 серпня 2023 р