От чего подходит ступичный подшипник

Подшипник ступицы: надежная опора колеса

В большинстве колесных транспортных средств колеса удерживаются ступицей, которая опирается на ось через специальные подшипники. Все о подшипниках ступицы, их существующих типах, конструкциях, особенностях работы и применимости, а также о правильном подборе и замене этих деталей — читайте в статье.

Что такое подшипник ступицы?

Подшипник ступицы (ступичный подшипник) — узел ходовой части (подвески колес) колесных транспортных средств; подшипник качения той или иной конструкции, обеспечивающий соединение, центровку и свободное вращение ступицы колеса на оси.

Ступичный подшипник выполняет несколько функций:

• Обеспечение возможности вращения ступицы на оси (цапфе) с минимизацией сил трения;
• Механическое соединение ступицы с осью (цапфой) или поворотным кулаком;
• Центровка ступицы на оси;
• Распределение радиальных и поперечных сил и моментов, передающихся от колеса через ступицу на ось и подвеску автомобиля, и в обратном направлении;
• Разгрузка полуосей ведущего моста — колесо держится не на полуоси, а опирается на поворотный кулак, цапфу или балку моста.

Ступичные подшипники используются для монтажа ступиц всех колес легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и иной техники, управляемых колес тракторов малых тяговых классов (обычно в них задние колеса жестко соединены с полуосями), а также в мотор-колесах транспортных средств с электромеханической трансмиссией. Подшипник ступицы имеет первостепенное значение для ходовой части ТС, поэтому при любых неисправностях он подлежит замене. Но прежде, чем делать покупку подшипника, необходимо разобраться в его типах, конструкции и особенностях.

Типы, конструкция и особенности подшипников ступицы

Для установки ступиц на оси используются подшипники качения, которые при высокой прочности и надежности обеспечивают максимальное снижение сил трения. В общем случае конструкция подшипника проста: это два кольца — наружное и внутреннее — между которым расположен ряд тел качения, заключенных в сепаратор (сетку из металла или пластика, обеспечивающую правильное расположение тел качения). Внутреннее пространство заполнено консистентной смазкой, щели между кольцами закрыты крышками, предотвращающими утечку смазки и загрязнение внутренней части подшипника. Устройство различных типов подшипников может отличаться, о чем сказано ниже.

Ступичные подшипники классифицируются по конструкции и используемым телам качения, а также по направлению воспринимаемой нагрузки.

По используемым телам вращения подшипники бывают:

• Шариковые — качение происходит на стальных шариках;
• Роликовые — качение осуществляется на роликах конической формы.

При этом по расположению тел качения подшипники делятся на две группы:

В первом случае между кольцами располагается один ряд шариков или роликов, во втором — по два ряда.

По нормальному для них направлению нагрузки подшипники ступицы бывают:

• Радиально-упорные;
• Радиально-упорные самоустанавливающиеся.

Радиально-упорные подшипники воспринимают силы, направленные как поперек оси (по радиусу), так и вдоль нее. Это обеспечивает нормальную работу подшипника, независимо от характера движения колес — будь то это колебания в вертикальной плоскости (при проезде по неровностям дороги), или отклонения колеса от продольной оси (повороты управляемых колес, боковые нагрузки на колеса при преодолении радиусов или при движении с уклоном, боковые удары по колесам и т.д.).

Самоустанавливающиеся подшипники за счет конструкции обеспечивают компенсацию некоторой несоосности оси и ступицы, снижая интенсивность износа деталей.

Конструктивно подшипники рассмотренных выше типов отличаются.

Однорядные конические радиально-упорные подшипники. Состоят из двух колец, между которыми зажаты конические ролики, разделенные сепаратором. Внутреннее пространство подшипника заполнено консистентной смазкой, она защищена от засорения и утечек с помощью уплотнительного кольца. Деталь этого типа является неразборной.

Однорядные конические радиально-упорные самоустанавливающиеся подшипники. Состоят из двух колец, между которыми расположен ряд конических роликов в сепараторе. Однако детали не имеют жесткого соединения, поэтому ролики могут несколько изменять свое положение при смещении оси ступицы относительно оси цапфы. Подшипник является разборным либо частично разборным (снимается только наружное кольцо, внутреннее кольцо и сепаратор с роликами составляет цельную деталь).

Двухрядные шариковые радиально-упорные обычные и самоустанавливающиеся подшипники. Состоят из двух широких колец, между которыми в шахматном порядке расположены два ряда шариков, разделенных общим сепаратором. Самоустанавливающиеся подшипники за счет особой формы внутренних поверхностей колец обеспечивают возможность смещения рядов шариков относительно оси цапфы. Обычные подшипники этого типа являются неразборными, самоустанавливающиеся — могут быть как неразборными, так и разборными.

Двухрядные роликовые радиально-упорные подшипники. Имеют конструкцию, аналогичную предыдущей. Обычно конические ролики каждого ряда имеют зеркальное расположение — широкой частью роликов наружу. Такое положение обеспечивает равномерное распределение нагрузок и центровку деталей. Подшипники этого типа являются неразборными.

Наконец, ступичные подшипники делятся на две группы по конструктивному исполнению:

• Отдельные подшипники;
• Подшипники, объединенные в один узел со ступицей.

Первый тип — это обычные подшипники, которые могут устанавливаться и демонтироваться без замены других сопряженных деталей. Второй тип — это подшипники, интегрированные в ступицу колеса, поэтому они не могут заменяться отдельно.

Места установки и применимость ступичных подшипников

Подшипники ступицы делятся на ряд групп по месту установки и применимости:

• Подшипники ступиц управляемых ведущих колес (переднеприводных и полноприводных автомобилей);
• Подшипники ступиц управляемых ведомых колес (заднеприводных автомобилей);
• Подшипники ступиц ведомых неуправляемых колес (переднеприводных автомобилей, а также четырехосных автомобилей с опорными не ведущими мостами);
• Подшипники ступиц ведущих неуправляемых колес (заднеприводных и полноприводных автомобилей).

В различных по типу мостах и ступицах используются определенные типы подшипников:

• В ступицах управляемых ведущих колес легковых автомобилей — двухрядные шариковые или роликовые подшипники;
• В ступицах неуправляемых ведущих и ведомых колес легковых автомобилей — как двухрядные шариковые или роликовые подшипники (в большинстве современных авто), так и по два конических подшипника (во многих авто ранних выпусков, в том числе и отечественных);
• В ступицах всех колес полноприводных и заднеприводных коммерческих и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и иной техники (за редким исключением) — по два конических подшипника.

Монтаж подшипников осуществляется различными способами. На задних колесах переднеприводных легковых ТС подшипник ступицы надевается на цапфу, а на его наружное кольцо монтируется сама ступица либо тормозной барабан. Такую же конструкцию имеют и аналогичные узлы грузовых автомобилей и заднеприводных легковых автомобилей, однако здесь на ось устанавливается по два подшипника. На передних колесах переднеприводных легковых автомобилей подшипник устанавливается в поворотный кулак, а ступица монтируется во внутреннее кольцо подшипника.

Вопросы подбора, замены и обслуживания подшипника ступицы

Ступичные подшипники подвергаются высоким нагрузкам, поэтому они подвержены быстрому износу и поломкам. В тех случаях, когда появляется гул подшипников, ухудшается управляемость автомобиля, возникает неустранимый люфт ступиц и наблюдается перегрев ступичных узлов, следует проверить подшипники. При обнаружении их износа или поломок необходимо произвести замену.

На замену следует выбирать подшипники тех типов и каталожных номеров, которые были установлены ранее. Изменять тип ступичного подшипника не рекомендуется, так как это может непредсказуемо изменить характеристики ходовой части. Особое внимание нужно уделять выбору конических подшипников, устанавливаемых парами — в одних случаях их можно заменять независимо друг от друга, в других случаях возможна только парная замена. А если в автомобиле используются ступицы с интегрированными подшипниками, то покупать придется весь узел в сборе — отдельная замена подшипников в них невозможна.

Производить замену и регулировку ступичных подшипников следует в соответствии с инструкцией по ремонту данного автомобиля (автобуса, трактора), а впоследствии нужно выполнять оговоренные инструкцией мероприятия по техническому обслуживанию данных узлов. Решив выполнять замену самостоятельно, следует запастись специальным инструментом для выпрессовки и запрессовки подшипников, иначе эту работу выполнить не удастся.

При правильном подборе и замене, а также при регулярном ТО ступичных подшипников ходовая часть транспортного средства будет нормально работать в любых условиях на протяжении десятков тысяч километров.

Все признаки неисправности ступичного подшипника (фото и видео).

Добрый день. В сегодняшней записи мы поговорим о признаках неисправности ступичного подшипника. После прочтения статьи, вы легко продиагносируете ваши ступичные подшипники, и научитесь определять их неисправности задолго до появления критического люфта.

Какие бывают ступичные подшипники?

Есть два принципиально разных типа ступичных подшипников.

На ведущих колесах применяют плоские опорные подшипники:

Вот так выглядит ступица ведущего колеса в сборе:

На ведомых колесах, в большинстве случаев, используют два конических подшипника установленных навстречу друг другу.

Вот так выглядят ступичные подшипники такого типа:

Вот так выглядит ступица в сборе:

Как и почему изнашиваются ступичные подшипники?

Не смотря на кажущуюся простоту конструкции, подшипники имеют очень сложную технологию изготовления.

Ролики и опорные поверхности сделаны из пластичной стали с поверхностным уплотнением (закалкой или легированием). Если подшипник перекатить он треснет при первом попадании в яму, а если оставить сырым, он очень быстро износится и загудит.

Для того чтобы уменьшить трение, в ступичные подшипники набивают специальные тугоплавкие смазки, а для фиксации роликов на месте они устанавливаются в сепаратор из тугоплавкого пластика.

При повреждении любого из элементов подшипника он приходит в негодность.

В большинстве случаев, причина отказа подшипников — естественный износ. При появлении люфта между роликами и беговыми дорожками сначала появляется повышенный шум при работе, а при критическом значении износа, колесо начинает натурально болтаться, как в этом видео примере:

Эта неисправность проявляется и прогрессирует постепенно. В большинстве случаев ее причиной является вымывание смазки из подшипника. Резко с трассы заехали в глубокую лужу, через две недели готовьтесь менять подшипники. Дело в том, что при движении на больших скоростях подшипники нагреваются до высоких температур, а смазка в них расплавляется. При заезде в лужи, подшипник резко охлаждается и подхватывает воду (при охлаждении). Как итог — часть смазки вымывается, а вода и грязь остаются.

Естественно, подшипники не могут служить вечно, но попадание воды значительно сокращает их ресурс.

Гораздо реже причиной износа подшипника является выплавление или поломка сепаратора. В этом случае происходит смещение роликов в подшипнике и, как следствие, резко появляется запредельный люфт или даже заклинивание.

Вот пример поломки подшипника вследствие разрушения сепаратора:

Наименее вероятная причина отказа подшипника — механическое разрушение беговой дорожки или ролика. Как правило, это происходит на начальном этапе (при приработке) или после резких ударов.

Вот пример такой поломки подшипника:

Каждая из приведенных мной неисправностей проявляется и появляется по-своему.

Признаки неисправности ступичного подшипника:

Повышенный шум и гул.

Гул увеличивается при возрастании нагрузки на подшипник (при повороте в сторону неисправного подшипника).

Если подшипник загудел, можете быть уверены — в нем уже нет смазки, и даже если ее набить, долго он не проработает т.к. в нем появился люфт. Если подшипник конусный то после замены смазки, при условии что его износ не стал запредельным, а ступица правильно отрегулирована, он может работать ещё несколько лет! Плоские упорные подшипники ведущих колес набивать смазкой бесполезно, так как они не регулируются их лучше сразу менять.

Как уже было обозначено выше — при запредельном износе ступичных подшипников колеса начинают болтаться

На гудящих подшипниках можно проездить несколько недель или даже месяцев, но это не очень комфортно в плане шума.

Появление вибрации или болтанки, похожей на спущенное колесо.

Так проявляются и выплавление сепаратора и разрушение роликов или беговых дорожек.

При вывешивании автомобиля на домкрат, колесо с повреждённым подшипником будет явно болтаться….

Если вы обнаружили эту неисправность, вам следует незамедлительно ехать в сервис, соблюдая все меры предосторожности. Дело в том, что вам не важно, что именно случилось с подшипником — в любом случае в нем люфт, и он может заклинить.

Если вы больше любите смотреть видео предлагаю вам посмотреть вот этот ролик про диагностику ступичных подшипников:

Заключение.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что благодаря статье вы легко определите первые признаки неисправности ступичного подшипника. Если у вас остались вопросы или если вы хотите дополнить статью, пишите комментарии.

Надо ли менять подшипники ступиц попарно?

“Появился гул ступичного подшипника, его нужно заменить. Интересно было бы узнать мнение специалистов, стоит ли менять оба подшипника, то есть и с другой стороны, если ни один из них ранее не менялся?”

Что ни один из подшипников ступиц ранее не менялся, конечно, хорошо, но недостаточно, чтобы однозначно ответить на вопрос, нужно ли менять оба подшипника одной оси автомобиля, если гул слышен только от одного из них. Причин тому несколько.

Во-первых, непонятно о какой модели автомобиля идет речь. Между тем существует несколько конструктивных разновидностей или, если хотите, типов ступичных подшипников: с двумя роликовыми однорядными коническими подшипниками, с двухрядными радиально-упорными шариковыми или роликовыми коническими подшипниками, с подшипниками, в которых наружное кольцо выполнено как одно целое со ступицей. В последнем случае ступичный узел нередко совмещают с зубчатым кольцом датчика скорости вращения колеса, который используется для обеспечения работы ABS, ESP и других электронных систем, а то и встраивают в него сам датчик. При этом каждая из упомянутых конструкций может встречаться в одном и том же автомобиле в зависимости от того, где она применяется, в ступицах передних или задних колес. О передних или задних ступицах идет речь, в вопросе, кстати, тоже не упоминается, а не помешало бы это уточнить.

Гул может свидетельствовать об увеличившихся сверх нормы вследствие износа зазорах в подшипниках. Проверяется на вывешенном колесе, за которое берутся в вертикальной плоскости и покачивают одной рукой на себя, другой – от себя и наоборот. Рекомендуем проверить таким способом на наличие люфта ступицу, где непонятно, стоит ли менять в ней подшипники. Это позволит оценить ее состояние и сделать вывод о том, действительно ли необходима замена подшипников.

Правда, если передняя подвеска однорычажная типа McPherson, что снова возвращает нас к неизвестности по поводу модели автомобиля и того, о передних или задних ступицах должен идти разговор, в оценку может вмешаться люфт в шаровой опоре. Чтобы его исключить, следует попросить кого-нибудь сесть в салон и выжать педаль тормоза. Если теперь при покачивании колеса люфт не обнаруживается, значит, проблема на самом деле в ступице.

Если люфт окажется велик, в ступицах с двумя роликовыми однорядными коническими подшипниками его можно отрегулировать. Необходимый осевой зазор в подшипниках устанавливается затяжкой и фиксацией регулировочной гайки в определенном положении. Вдруг выяснится, что в автомобиле такие ступицы? Тогда, может быть, подшипники вообще не стоит менять – достаточно заложить в них свежую смазку и отрегулировать осевой зазор.

Ступицы второй и третьей из указанных конструктивных групп являются необслуживаемыми. В этом случае без замены не обойтись, но возникает вопрос экономической целесообразности ремонта, особенно когда окажется, что из-за подшипника придется менять всю ступицу в сборе. Была бы известна модель автомобиля, можно было бы прикинуть, во сколько это удовольствие обойдется в случае запчастей гарантированного качества, а грубо ориентироваться придется на трехзначную сумму в у.е. В таком случае не исключено, что лучше повременить с заменой, пока признаки необходимости ремонта – большой люфт, гул – не станут явными.

Во-вторых, хотелось бы точнее узнать, какой именно пробег уже выдержали подшипники. Если он превышает 100 тыс. км, возможно, что причина гула действительно в естественном износе подшипника, из-за чего гул выступает в роли подсказки, что вскоре такая же участь ждет и ступицу с противоположной стороны.

Однако второй распространенной причиной выхода подшипника из строя и последующего гула является не износ, а езда по разбитому асфальту и попадание колеса в яму на скорости. Подшипники чувствительны к ударным нагрузкам, не распределенным на большую площадь обоймы. Если сильный удар пришелся на одно или несколько соседних тел качения, на их дорожках в обоймах из-за выкрашивания металла могут появиться выбоины. Из-за них подшипники при вращении тоже станут издавать гул. Хотелось бы знать, не предшествовало ли появлению гула попадание колеса в яму? Если такая оказия приключилась, о естественном износе говорить не приходится, а значит, менять подшипник в противоположной ступице, скорее всего, нет смысла.

Какие основные признаки поломки ступичного подшипника

Ступица колеса

Тот факт, что ступица это важный элемент, который поддерживает колёса через специальные подшипники, знают практически все автовладельцы.

Подшипники ступицы может иметь разную конструкцию и тип. Разница зависит от того, какая марка автомобиля, его тип, грузовой или легковой, на каких колесах установлен подшипник, ведомых или ведущих.

Этот узел выполняет следующие функции:

• обеспечивает беспрепятственное вращение самой ступицы на оси с минимальным расходом усилий на трение;
• соединяет её, ступицу, с осью или же с поворотным кулачком;
• производит её центровку на оси;
• производит распределение сил, как радиальных, так и поперечных, крутящихся моментов, полученных от колеса к оси и подвеске авто, а также от подвески к колесу;
• снимает нагрузку с полуосей ведущего моста, переводя её на балку моста.

Если в ступичном подшипнике появилась неисправность, задумываться не нужно. Дорога прямиком на СТО или в другую ремонтную мастерскую типа «дядя Вася». Хорошо, что заклинивание колеса произойдет на малой скорости. Естественно, если машина на гарантии, обращаться нужно в сервисные центры. Причин выхода из строя подшипника может быть несколько. Это могут быть:

технические причины, которые включают в себя качество металла, качество изготовления, качество смазочных материалов и уплотнительной системы, условия, при которых хранились подшипники и их правильный подбор в соответствии с заводскими рекомендациями;

механические причины, включающие износ из-за того, что в следствие плохой изоляции во внутрь попадает грязь, начинается коррозия. Коррозия возникает не только из-за попадания влаги и агрессивной жидкости, но и при плохой электроизоляции деталей. Могут быть неправильный монтаж подшипника , кромочные напряжения, которые вызывают усталость металла, неправильный подбор смазки или её плохое качество;

перегрев подшипника, который приводит к деформации тел качения, эта та же неправильная установка и отсутствие смазки;

некомпетентность мастера, устанавливающего подшипник в ступицу.

Как самому определить неисправность ступичного подшипника

Нужно отметить, что ступичные подшипники, если это не дешёвая китайская подделка (именно дешёвая), должен изготавливаться из специальной высококачественной подшипниковой стали, при изготовлении производится термообработка всех его деталей. Для того, что бы подшипник вышел из строя преждевременно, нужно хорошо постараться. Скорее выйдут из строя стойки, втулки и прочие комплектующие, чем он. Но, бывает, причина выхода из строя кроется именно в качестве металла или в изготовлении.

Брак изготовления, который влияет на качество подшипника

Такие виды брака видны только при помощи увеличения.

Однако, он имеет свой срок службы, тем более если машину эксплуатировали не совсем правильно, не жалели, этот срок может быть сокращён. В зависимости от модели машины и производителя подшипника через 70 -120 тыс. км подшипник нужно менять. Да вы и сами услышите сухой хруст, который не похож ни на какие звуки при движении автомобиля.

Хруст появляется от того, что тела качения повредили сепаратор и начали сбиваться в кучки. Услышали такой звук – сразу на замену подшипника.

Может появиться и вибрация, отдающая в руль или кузовную часть. Это по той же причине, сепаратор износился, и шарики или ролики работают сами по себе. Возможность заклинивания колеса или куля очень высокая.

Характерный низкий гул может свидетельствовать о том, что уплотнительное кольцо или кожух разрушился. Он защищает подшипник от вытекания смазки. Без смазки тела качения испытывают большую силу трения, нагреваются и, как следствие, деформируются. Остальное смотреть выше.

Также в ситуации, если авто тянет немного в сторону — также возможна поломка подшипника.

Если вы пытались сами поменять подшипник без опыта этой работы, при запрессовке мог возникнуть пусть небольшой, но перекос. Это приводит к быстрому износу подшипника, который через пару тысяч километров нужно менять. А потом пишут на «Отзовик», например, – SKF подшипник плохой, только деньги отдал. Подшипник получает в следствии несоосности перегрев. Грубая установка может вызвать деформацию, сколы. Устанавливать нужно правильно.

Возможно причина и в сильной затяжке при замене. Силу прикладывать нужно по инструкции, иначе это перегрев подшипника и новая замена.

Ручная запрессовка

Может быть, подшипник подобран не того типа, например поменяли для ведущих или ведомых колёс. Во время запрессовки было неубрано рабочее место и попали песчинки, грязь.

Как проверить неисправность подшипника

Допустим, вы услышали один из перечисленных выше шумов, который не соответствует обычной работе вашего автомобиля. В таком случае, если сомневаетесь, можно самому сделать экспресс – диагностику. Для этого выставляете машину на максимально ровную поверхность.

Устанавливает авто на ровную площадку

Далее проверяете колесо на вертикальный люфт. Берем колесо как на рисунке и раскачиваем его изо всех сил. Если люфт присутствует и слышите звук как щелчок – 100% это ступичный подшипник.

Раскачка колеса на люфт

Можно сделать то же и при помощи домкрата.

Если машина работает на переднем приводе, делаем проверку следующим образом. Ставим машину на подъемник, заводим. Далее при включенной передаче разгоняем колеса и отключаем мотор. Сторона с неисправным подшипником будет издавать указанные выше звуки – сухой хруст и гул. Также будет характерная вибрация. Нужно отметить, что если подшипник с одной стороны сильно поврежден и вы хоть немного затянули с ремонтом, менять нужно оба подшипника, так как второй также начал изнашиваться. При установке нового подшипника с одной стороны старый, изношенный даст я небольшой перекос и тогда новый быстрее выйдет из строя.

В том случае, если клинит переключение коробки передач и сцепление – у вас проблема с выжимным подшипником, проблема с опорным подшипником на передней подвеске – вы услышите непонятный писк, появится гул, машину потянет в сторону.

При осмотре ступицы поломку можно разглядеть самому, стоит только снять крышку ступицы и уплотнение подшипника, если оно сохранилось. Не нужно дожидаться щелчков или гула. Подходит срок – проверяем или везём на техобслуживание для проверки.