У передньому мосту повнопривідних автомобілів УАЗ встановлені шкворні з ШРУСами, які дозволяють передавати крутний момент на колеса навіть при їх повороті.Важливу роль у цьому агрегаті відіграють шкворні - все про ці деталі, їх призначення, типи, конструкцію та роботу читайте в цій статті.
Що таке шкворень УАЗ, його призначення і функції
Поворотний шкворень — тяга, яка утворює шарнірне з’єднання поворотного кулака (у зборі з маточиною колеса) і кульовий шарнір поворотного кулака (ШОПК, всередині опори — шарнір рівних кутових швидкостей, ШРУС) на передній частині міст повнопривідних автомобілів УАЗ.Шпори є компонентами поворотного механізму, який забезпечує можливість відхиляти керовані колеса без порушення потоку крутного моменту.
Шпильки УАЗ виконують такі функції:
• Діють як осі, навколо яких може обертатися поворотний кулак;
• Виконують роль сполучних компонентів, які об'єднують кульовий шарнір і поворотний кулак в єдине ціле;
• Виконують роль несучих елементів, що забезпечують необхідну жорсткість шкворневого вузла, а також сприймають моменти сил, що виникають при русі автомобіля від поворотного кулака (а він, у свою чергу, від колеса) і передають їх на балка осі.
Шпори УАЗа, незважаючи на свою просту конструкцію, відіграють важливу роль у функціонуванні переднього моста позашляховика, а значить і всього автомобіля.
Типи шворнів УАЗ
Взагалі шкворень являє собою короткий стрижень тієї чи іншої форми, який верхньою частиною втиснутий в тіло поворотного кулака, а нижнім кінцем має шарнірне з'єднання з корпусом кульової опори.Для з'єднання поворотного кулака з ШОПК використовуються дві шкворні - верхній і нижній, на весь міст встановлені відповідно чотири шкворні.
Протягом багатьох років на передні осі автомобілів УАЗ встановлювалися три основних типи шкворнів:
• Т-подібні циліндричні шкворні (з обертанням у бронзовій гільзі);
• Композитні шкворні з кулькою (з обертанням по кулі);
• Композитні шворні підшипників (з обертанням на конічному підшипнику);
• Циліндрично-конічні шкворні зі сферичною опорою (з обертанням у бронзовому сферичному вкладиші).
Т-подібні циліндричні шкворні - це класичне рішення, яке встановлювалося на ранніх моделях автомобілів УАЗ з ведучими мостами типу «Тімкен» (зі знімним картером коробки передач).Композитні шкворні з кулькою і підшипником є більш сучасним рішенням, ці деталі розміщуються на ведучих мостах типу «Timken» замість звичайних шкворнів, вони мають такі ж розміри.Шворни зі сферичною опорою почали встановлювати на нові моделі автомобілів УАЗ з ведучими мостами типу «Спайсер» - УАЗ-31519, 315195 («Хантер»), 3160, 3163 («Патріот») та їх модифікації.
Шпильки різних типів мають значні конструктивні відмінності.
Конструкція та принцип дії Т-подібних циліндричних шворнів
Такий шворень являє собою деталь у вигляді двох циліндрів різного діаметру, виточених з однієї заготовки.На кінці верхньої (широкої) частини, в її центрі, вирізаний різьбовий канал для установки маслянки.Поруч, з перемішуванням від центру, висвердлюється канал меншого діаметру з гладкими стінками для установки стопорного штифта.На бічній поверхні нижньої (вузької) частини передбачена кільцева виїмка для розподілу мастила.Крім того, у шворні можна зробити наскрізний поздовжній канал для змащування всього вузла.
Поворотний шворень широкою частиною вдавлений в корпус поворотного кулака і закріплений сталевою накладкою (тримається чотирма болтами), а провертання запобігає шпилька.Своєю вузькою частиною шворень встановлюється в бронзову втулку, запресовану в корпус кульового шарніра.Гільза відкалібрована таким чином, щоб шкворень міг обертатися в ній без заїдань.Між широкою частиною шкворня і корпусом кульової опори прокладені металеві прокладки, за допомогою яких здійснюється центрування всього поворотного механізму.Для полегшення обертання і зниження інтенсивності зносу деталей шворні встановлені під невеликим кутом.
Механізм роботи цих шкворнів простий: при виконанні маневру поворотний кулак за допомогою сошки відхиляється від середнього положення, шкворні обертаються своїми вузькими частинами у втулках, запресованих у корпус кульового шарніра.При повороті мастило з каналу шкворня потрапляє в поглиблення в його нижній частині, де розподіляється в просторі між шкворнем і втулкою - це зменшує сили тертя і знижує інтенсивність зносу деталей.
Конструкція та робота шкворнів на м'ячі
Такий шкворень складається з трьох частин: верхньої, запресованої в корпус поворотного кулака, нижньої, запресованої в корпус МАГАЗИНУ, і затиснутої між ними сталевої кульки.Куля розміщена в напівсферичних отворах, вирізаних на торцевих частинах половинок шкворня.Для змащування кулі в половинках шкворня виконані осьові канали, а у верхній частині шкворня - різьбовий канал для масленки.
Установка шкворнів на кулі відрізняється від установки звичайної шворня тільки тим, що нижня половина жорстко встановлена в корпусі кульового шарніра, тому немає бронзової втулки.
Поворотний механізм працює з деталями такого типу просто: при відхиленні колеса верхня частина шкворня обертається на кулі, а сам куля трохи повертається відносно половинок шворня.Це забезпечує зниження сил тертя і зниження інтенсивності зносу деталей відносно стандартного шкворня.
Конструкція та принцип дії шкворнів на підшипнику
Конструктивно шкворень з підшипником є найскладнішим, він складається з трьох частин: нижньої половини, на яку запресований конічний підшипник (додатково може використовуватися упорне кільце, розміщене під підшипником), і запресованої обойми підшипника. в корпус поворотного кулака.У нижній половині розташований осьовий канал для подачі мастила, в обоймі підшипника — бічний канал для цапфи і центральний канал для установки мастила.
По суті, даний вид шкворня є модернізацією шкворня на кулі, але тут дві половини обертаються на підшипнику, що дозволяє істотно знизити сили тертя і в цілому підвищити надійність вузла.Застосування конічних підшипників забезпечує підвищену стійкість до осьових навантажень, що виникають при експлуатації автомобіля.
Конструкція і принцип дії шкворнів зі сферичною опорою УАЗ «Хантер» і «Патріот»
Ці шкворні поєднують в собі переваги звичайних шкворнів і шкворней на м'ячі, від перших вони взяли простоту конструкції, від других - поліпшені характеристики і знижені сили тертя.Конструктивно шкворень являє собою циліндрично-конічний стрижень з напівсферичною головкою, вирізаний з цілісної заготовки.На вузькій частині шворня передбачена різьба для гайки, по осі деталі просвердлений канал для мастила, а на голівці зроблені канавки для розподілу мастила по поверхнях, що труться.
Шворн жорстко встановлений в корпусі поворотного кулака, для фіксації використовується затискна втулка, в яку конусною частиною входить шкворень, а зверху через сталеву накладку шкворень з втулкою затягується гайкою.Сферична частина шкворня спирається на бронзовий вкладиш (сьогодні є модифікації з пластиковими вкладишами, але вони менш надійні), який, у свою чергу, закладений в опору шкворня на корпусі ШОПК.Регулювання взаємного розташування деталей агрегату здійснюється за допомогою прокладок, розміщених під підкладкою шкворня.
Поворотний шворень цього типу працює таким чином: при обертанні коліс шворні, жорстко з'єднані з корпусом кулака, обертаються у вкладишах своїми сферичними головками.Крім того, такі шворні краще сприймають відхилення кулака у вертикальній площині, що забезпечує їх тривалий термін служби і надійність в будь-яких умовах.
Шворни всіх типів з часом зношуються, якийсь час цей знос можна компенсувати підтяжкою деталей або збільшенням кількості прокладок, але цей ресурс швидко вичерпується і шворні потрібно міняти.При правильній і своєчасній заміні шворнів, автомобіль відновлює стійкість на дорозі і може безпечно експлуатуватися навіть в складних умовах.
Час публікації: 24 серпня 2023 р