Какой ШРУС лучше трипоидный или шариковый, различия
Автор: Trip | 2016-11-25
Бурное развитие производства автомобилей с передним приводом вряд ли стало возможным без шарнира, делающего угловые скорости равными, или ШРУСа. Совершенствование его применения породило дискуссии, какой ШРУС лучше, трипоидный или шариковый.
Для чего нужен ШРУС
Сегодня ШРУСы – одни из самых эффективных механизмов, ровно передающих от мотора без мощностных потерь крутящий момент через коробку переключения передач на поворачиваемые ведущие колеса. Обычно внешний и внутренний шарниры с помощью упорных и стопорных колец прикрепляются к валу со шлицами. Внешний соединяется с колесной ступицей. Он передает на колесо крутящий момент и обеспечивает поворот.
Внутренний приспособлен к осевым перемещениям и устанавливается на привод со стороны коробки переключения передач. От нее передается вращение к приводному валу. При этом скорость вращения входного и выходного валов одинаковы, она не меняется в зависимости от угла работы шарнира.
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.
Какой ШРУС лучше
В Сети можно обнаружить немало мнений специалистов и автовладельцев относительно того, какой из ШРУСов, трипоидный или шариковый, показывают себя лучше. Большинство из них отмечают преимущества трипоидного ШРУСа:
- способность без люфтов и ударных нагрузок работать под 45-градусным углом, обеспечивая достаточную поворачиваемость колеса;
- надежнее и долговечнее, одномоментно не выходит из строя;
- больше продольное перемещение, чем у шарикового, что позволяет компенсировать нагрузки;
- при повороте шарнира на большой угол, лучше противодействует нагрузкам;
- существенно устойчивее против скручивания;
- малые потери при осевом перемещении и смазанные легкой смазкой игольчатые подшипники дают ему высокий КПД;
- удобство установки, замены и обслуживания из-за достаточного пространства в месте установки;
- замечательная взаимозаменяемость с однотипными устройствами;
- в трипоидном меньше деталей, дешевле в изготовлении.
Надежность ШРУСов
Для долговечной работы трипоидный и шариковый ШРУС изготавливают из высокопрочных металлов. Так соблюдается геометрическая точность этих механизмов и способность без потерь передавать крутящий момент.
К обоим типам шарниров предъявляются повышенные требования относительно герметизации. Для этого они защищаются резиновым или силиконовым герметичным чехлом, который предохраняет механизмы от попадания грязи, воды и пыли. Такой чехол обеспечивает долгие годы эксплуатации шарнира. Его повреждение и несвоевременная замена приводит к быстрому выходу ШРУСа из строя.
Постоянного внимания требуют трипоиды, способные поломаться даже в результате попадания в них малого количества пыли и грязи.
5 3 голоса
Рейтинг статьи
ШРУС бирфилд, Лебро или трипоид?
На сегодняшний день в передних приводах Нива используется 3 основных типа внутреннего ШРУСа: шариковый, трипоид и Лебро.
Бирфилд, или шариковые ШРУСы
На Ниву и Шеви Ниву заводом-изготовителем устанавливаются внутренние ШРУСы Бирфилд (шарниры равных угловых скоростей), которые состоят из гранаты (корпуса) привода и внутренней обоймы сепаратора с шариками, вращающегося по канавкам.
Отсюда и наиболее распространенное название Бирфилдов — шариковые ШРУСы. Во внутреннюю обойму устанавливается вал приводов, который соединяет его с наружным приводом.
Его конструктивные недостатки заключаются в следующем:
- восприимчив к нагрузкам, возникающим при осевом перемещении из-за недостаточного продольного хода;
- подвержен износу при больших углах поворота ШРУСа;
- не выдерживает больших моментов на скручивание;
- как следствие, «живет» достаточно недолго.
Все это создает целый ряд проблем для ниваводов:
а) когда при разрушении сепаратора шарики высыпаются, крутящий момент перестает передаваться с редуктора на колеса и уходит на гранату ШРУСа, что означает полное отключение переднего привода Нива в случае, если на ваш автомобиль не была установлена блокировка дифференциала. Иными словами, машина просто не едет.
В условиях бездорожья это если не тупиковая, то достаточно затруднительная ситуация.
б) Отсюда — первый вывод: нужно иметь при себе ЗиП. Чтобы установить новый сепаратор вместо разрушенного стокового, нужно проконтролировать, чтобы положение шариков в канавках соответствовало заводской схеме. Однако сепараторы отдельно не продаются,и чтобы так починить ШРУС, нужно еще где-то раздобыть «донора». Кроме того, в осуществить такой ремонт в полевых условиях практически нереально, проще будет полностью заменить гранату.
в) Отсюда — второй вывод: нивавод всегда должен иметь при себе левый и правый внутренние ШРУСы
г) Замена пыльника со ШРУСами — тоже весьма трудоемкая задача из-за необходимости контролировать положение шариков в канавках.Поэтому многие ниваводы вообще отказываются от передних приводов на Ниву типа ШРУСи переходят на трипоидные привода.
Вместо бирфилда — трипоиды
Внешне трипоиды от шариковых ШРУСов практически не отличаются. Они представляют собой гранаты с тремя канавками, однако имеется существенное конструктивное отличие: вместо сепаратора с шариками здесь установлен трехшип, на шипах которых крутятся три ролика на игольчатых подшипниках.
Трипоиды хороши тем, что даже в при поломке в условиях бездорожья они позволяют с грехом пополам доехать до цивилизации (то бишь, ближайшего СТО).
Основной минус трипоидов заключается в малых углах работы в сравнении с ШРУСами. Это вызвано их конструктивными особенностями. Максимальный угол работы таких приводов равен 220, а оптимальный и вовсе не более 40.
Есть еще один важный момент: хотя при превышении оптимального угла работы трипоид, конечно, будет работать, однако с ощутимыми вибрациями и рывками, вызванные тем, что угловые скорости частей трипоида перестанут совпадать. И чем больше угол, тем больше расхождение в угловых скоростях
Как показывает практика, при больших углах палка привода зацепляется за выступы канавок гранаты и происходит преждевременный износ игольчатого подшипника, что проявляется в значительном люфте приводов.
Передние привода со ШРУСом Лебро
Есть третий, и как показывает практика, оптимальный вариант конструкции внутреннего шарнира равных угловых скоростей — ШРУС типа Лебро (Loebro).
Именно они входят в комплект передних приводов Нива от ИЖ-ТЕХНО.
В чем особенности и преимущества данного типа ШРУСов?
Во-первых, за счет своей конструкции ШРУС Лебро имеет увеличенные углы работы, что обеспечивает больший ход подвески при меньших вибрациях (по сравнению со стоковыми ШРУСАми и триподами).
Это отличает такой тип ШРУСа от шарниров «Трипод», углы работы которых существенно ограничены из-за конструктивных особенностей. При этом ШРУСы Лебро имеют более надежную конструкцию по сравнению с шариковыми ШРУСами бирфилд (birfield).
Во-вторых, ШРУСы Лебро надежны и долговечны. ШРУСы передних приводов Нива от ИЖ-ТЕХНО прошли испытания на прочность на стенде, где колесо было поджато таким образом, чтобы сымитировать нагрузку, эквивалентную движению 2-тонного авто по асфальту. В ходе испытаний ШРУСы показали себя хорошо: никакого хруста и поломок при пробеге более 50 тыс. км!
В-третьих, они просты в установке. Для замены гранаты вам нужно будет лишь установить стопорное кольцо внутреннего ШРУСа и закрутить 6 винтов крепления.
Объем и продолжительность работ сокращаются вдвое! Согласитесь, для бездорожья, где удобства для обслуживания приводов отсутствуют в принципе, это немаловажный фактор.
Подводя итог вышесказанному, следует отметить, что ШРУС Лебро показали себя как оптимальное решение для передних приводов Нива, отвечающее параметрам цена-качество.
Блог о треноге и шарнире Rzeppa – KMP Drivetrain Solutions
Время чтения: 5-8 минут
В этом блоге мы хотели бы поговорить о разнице между обычными шаровыми шарнирами, используемыми в большинстве легковых автомобилей. автомобили и шарниры штатива, которые мы используем в наших карданных валах. Во-первых, существует общее неправильное представление о термине ШРУС, так как триподный шарнир на самом деле также является ШРУСом. Аббревиатура CV означает постоянная скорость.
Шарнир равных угловых скоростей предназначен для передачи мощности, при этом угол между входом и выходом может варьироваться. Часть с постоянной скоростью означает, что скорость вращения сборки не меняется независимо от угла соединения.
Это основное отличие по сравнению с универсальными шарнирами, использовавшимися до изобретения ШРУСа.
Универсальный шарнир был компактным, но скорость на выходе не была такой же постоянной, как на входе. Эта разница в скорости становится больше, когда угол становится больше. Соединения обычно допускают некоторое осевое перемещение, так как общая длина карданного вала будет меняться, когда подвеска движется вверх и вниз.
Рис. 1: Традиционный универсальный шарнир
Наиболее известный ШРУС – это шарнир Жеппа. Большинство трамваев используют этот шарнир на обоих концах или на одном конце карданных валов. Эти шарниры состоят из четырех частей: внешней обоймы, (обычно) шести шариков с сепаратором вокруг них и внутренней обоймы. Внешнее кольцо обычно встроено в выходной вал или фланец, в то время как внутреннее кольцо обычно имеет шлицы внутри и может быть установлено на оси или валу. Как внутренняя, так и внешняя обойма имеют канавки с одинаковым диаметром шариков, что позволяет шарикам перемещаться в осевом направлении по отношению к валу.
Эти канавки не прямые, а изогнутые, поэтому соединение может работать под разными углами. Шарики находятся в канавке сепаратора.
Внешнее кольцо прикреплено к выходу, а внутреннее кольцо – к входу. Если вход вращается, внутренняя обойма будет прижимать шарики к внешней обойме, и поэтому шарнир будет вращаться. Из-за формы внутренней и внешней обоймы шарнир также может располагаться под углом, сохраняя при этом ту же скорость вращения. Существуют разновидности этого сустава, которые допускают осевое движение, также называемое погружным. Это может быть достигнуто либо за счет наличия внешней дорожки с более длинными канавками (соединение с двойным смещением), либо за счет наличия канавок во внутренней и внешней дорожке не параллельно валу, а под углом, что создает большую длину (поперечная канавка).
Рисунок 3: Шарнир Rzeppa в сборе
Рисунок 4: Детали в треножном шарнире
Треножный шарнир
Треножный шарнир не работает с передачей вращения от входа к шестишаровой опоре выход.
Вместо этого он использует три ролика на крестовине. Этот паук заменяет внутреннюю расу. Ролики имеют внутри игольчатые подшипники и поэтому вращаются очень свободно.
Эта крестовина устанавливается внутри чашки с тремя подходящими канавками, которая обычно интегрируется с фланцем или валом, как соединение Rzeppa. Эта канавка позволяет шарниру работать под углом, но также обеспечивает осевое перемещение в суставе без ущерба для привода. Погружение можно легко сделать длиннее или короче, изменив конструкцию чашки, в то время как остальные части могут остаться прежними. Вращение передается так же, как и в суставе Жеппа; крестовина прижимается к роликам, а ролики прижимаются к корпусу чашки.
Рис. 5: Узел треноги в сборе
Выбор правильного шарнира
ШРУС каждого типа имеет несколько преимуществ. Основным преимуществом сустава Rzeppa является больший угол сочленения, который они обеспечивают. По этой причине в большинстве автомобилей используется этот тип соединения на приводном валу со стороны колеса.
Это особенно важно в переднеприводных автомобилях, где ШРУСы справляются как с рулевым управлением, так и с движением подвески. Штативное соединение допускает меньший угол, но большее осевое перемещение. Довольно часто на внутренней стороне автомобиля используется шарнир в виде штатива или врезной шарнир в стиле Жеппа. Это означает, что карданный вал как система допускает большие изменения как угла, так и длины. В случае использования двух шарниров Rzeppa или двух шарниров штатива один конец обычно фиксируется в осевом направлении, а другой конец допускает осевое перемещение. Это может отличаться в зависимости от дизайна.
Дорожные и раллийные автомобили
В уличных автомобилях в основном используется штативное соединение, потому что оно имеет погружное движение, его легче изготовить, чем соединение Rzeppa, и в большинстве случаев оно имеет достаточный угол наклона с внутренней стороны. Требуемый угол определяет возможность использования штативного шарнира.
Это также зависит от геометрии подвески и хода подвески. Автомобиль, используемый в раллийных гонках, может, например, иметь большой ход подвески, что делает угол шарнира слишком большим. Следовательно, величина развала в гоночных автомобилях также играет большую роль в требуемом угле шарнира. Эти углы и геометрия могут быть измерены с помощью одного из наших измерительных валов.
Гоночные автомобили
Для гоночных автомобилей у штативного шарнира есть и другие преимущества. Штативное соединение более компактно, чем соединение Жеппа. В результате тройное соединение того же размера, что и соединение Rzeppa, прочнее, или соединение Tripod той же прочности, что и соединение Rzeppa, меньше и легче . Иногда, когда пространство ограничено, переход на треножное соединение означает, что можно сделать более прочный карданный вал, не занимая больше места.
Поскольку подвеска автомобиля находится в постоянном движении, шарнир также постоянно движется.
Триподный шарнир создает меньшее трение при движении, так как ролики имеют внутри игольчатые подшипники. Это также означает, что они выделяют меньше тепла. Если автомобиль участвует в гонках, это может повлиять на работоспособность смазки внутри соединения. Это очень помогает продлить срок службы сустава.
Еще одним преимуществом штативного шарнира является удобство обслуживания. Соединение можно полностью разобрать и обслужить, в то время как соединение Rzeppa обычно заменяется. Это также означает, что шарнир треноги прослужит дольше, и его состояние можно проверить между гонками, что снижает вероятность выхода из гонки из-за отказа карданного вала.
Независимо от того, какой тип соединения выбран, все они должны быть герметизированы. Это предотвращает попадание влаги или мусора снаружи и удерживает смазку внутри соединения. Обычно это делается с помощью резинового или силиконового сапога.
Заключение
В заключение, оба упомянутых здесь типа ШРУСов имеют свои преимущества.
Плюсы и минусы штативного шарнира?
- Легко настраиваемый
- Более компактный и прочный
- Меньше трения и тепла
- Исправный
- Меньший угол сочленения
Плюсы и минусы джойнта Rzeppa?
- Большой угол сочленения
- Необслуживаемый
- Комплекс по производству
Если вы хотите получать уведомления о появлении новой записи в блоге, подпишитесь на нашу рассылку.
Штатив (передний) и Rzeppa (задний) ШРУС
by Christopher Baker
В Adventra у нас полностью независимая подвеска, и хотя это дает нам лучший общий клиренс в большинстве базовых настроек жесткой / ведущей оси, мы должны правильно понимать, что передние и задние соединения CV (постоянная скорость) разные и имеют разные эксплуатационные ограничения.
В основном это относится к максимальной высоте, на которую мы можем поднять автомобиль до того, как ШРУСы станут опасными для оптимального и безопасного использования. В кратком объяснении передние ШРУСы Adventra допускают угол примерно до 25 градусов, а задние ШРУСы допускают угол примерно до 35 градусов (наши испытания с более длинными, чем стандартные амортизаторы), если вам интересно узнать больше о деталях в техническая форма мы предлагаем их ниже для вас, чтобы прочитать.
Шарнир равных угловых скоростей предназначен для передачи мощности, при этом угол между входом и выходом может варьироваться. Часть с постоянной скоростью означает, что скорость вращения сборки не меняется независимо от угла соединения.
В задних ШРУСах Adventra используется шарнир Rzeppa. Эти шарниры состоят из четырех частей: внешней обоймы, шести шариков с сепаратором вокруг них и внутренней обоймы.
Внешнее кольцо обычно встроено в выходной вал или фланец, а внутреннее кольцо обычно имеет шлицы на внутренней стороне и может быть установлено на оси или валу. Как внутренняя, так и внешняя обойма имеют канавки с одинаковым диаметром шариков, что позволяет шарикам перемещаться в осевом направлении по отношению к валу. Эти канавки не прямые, а изогнутые, поэтому соединение может работать под разными углами. Шарики находятся в канавке сепаратора. Преимущества этого типа ШРУСа в том, что он позволяет прибл. 35 градусов (наши испытания могут пойти дальше, поскольку в отчетах говорится, что этот тип ШРУС будет работать под углом 40 градусов), но, как известно, он слабее, чем ШРУС в стиле штатива.
В передних ШРУСах Adventra используется соединение Tripot, крестовина входит в чашку с тремя подходящими канавками, которая обычно интегрирована с фланцем или валом, как соединение Rzeppa.
Эта канавка позволяет шарниру работать под углом, но также обеспечивает осевое перемещение в шарнире без ущерба для привода. Погружение можно легко сделать длиннее или короче, изменив конструкцию чашки, в то время как остальные части могут остаться прежними. Вращение передается так же, как и в суставе Жеппа; крестовина прижимается к роликам, а ролики прижимаются к корпусу чашки. ШРУСы Tripod, как известно, прочнее, чем шарнир Rzeppa, однако обеспечивают рабочий угол только до прибл. 25 градусов, эта конструкция также производит меньше трения и тепла во время работы по сравнению с ШРУСами Rzeppa.
Часто ШРУСы Adventra прослужат столько же, сколько Adventra, если за ними ухаживать. Наиболее распространенная проблема, которую мы наблюдаем, заключается в том, что пыльники, которые защищают эти шарниры, чтобы удерживать смазку ШРУСа, изнашиваются и в конечном итоге ломаются, что приводит к утечке смазки и пропусканию воды и воды. другие загрязнения попадают в шов, высыхая и создавая неравномерную работу швов.