Подшипник в машине что это
Подшипники автомобиля: причины износа и особенности, о которых нужно знать
И вновь о подшипниках и ступицах автомобилей
Владельцы автомобилей вспоминают о подшипниках, только когда они начинают греметь. Это один из ключевых элементов в автомобиле, поэтому важно знать особенности конструкции, функции, признаки износа подшипников.
При пробеге 180 000-200 000 км ступичный подшипник совершает до 100 000 000 оборотов. Поэтому кажется логичным, что после такой нагрузки они выходят из строя. Но в действительности разрушение в большей степени провоцируют негативные факторы, которые сопровождают эксплуатацию автомобиля: удары, вибрация, влага и загрязнение.
Характерный признак износа подшипника – шум. Сначала он еле слышен, нарастает по мере ускорения износа. При критических повреждениях неприятный звук становится очень громким, и не заметить его нельзя. Вой или жужжание нарастают по мере набора скорости и не заглушаются музыкой или звуком работающего двигателя.
Игнорирование проблемы приводит к заклиниванию колеса. Это особенно опасно при движении на высокой скорости по трассе. Поэтому не стоит откладывать визит на СТО, если появился неприятный звук во время разгона.
Зачем нужны подшипники, их конструктивные особенности
Это детали, которые обеспечивают вращение колес и других элементов, сочетают плавность движения с жесткой фиксацией. В автомобилях, которые выпускались более 10 лет назад, устанавливались обслуживаемые подшипники. Это означает, что их эксплуатационный ресурс мог быть продлен путем периодического смазывания и регулировки технологических зазоров.
Современные автомобили оснащаются необслуживаемыми подшипниками. Они не подлежат восстановлению и при износе меняются на новые. В основном на машины устанавливаются двухрядные или конические подшипники – производители интегрируют их в конструктивные элементы: ступицы, поворотные кулаки, тормозные барабаны. Подшипники разделяются на модели с дорожками внешнего и внутреннего качения.
Это увеличивает стоимость содержания автомобиля, так как при износе подшипника приходится менять весь узел, хотя он еще пригоден для эксплуатации. Для увеличения ресурса элементов качения устанавливаются средства защиты от влаги и загрязнения: крышки, заглушки. Но они, по мнению производителей, не настолько эффективны.
Почему изнашиваются подшипники
Обычно подшипники выдерживают 150 000-180 000 км пробега, но при благоприятных условиях эксплуатации технический ресурс увеличивается. В то же время известно много примеров, когда заводские подшипники не выдерживают и 70 000 км пробега.
На их работоспособность влияет множество факторов: интенсивность использования автомобиля, балансировка, сход-развал, конструктивные особенности подвески. Последнее касается геометрии элементов. Разрушительное воздействие на подшипники оказывают удары при переезде препятствий, например высоких бордюров.
Негативно сказывается на эксплуатационном ресурсе пробуксовка, резкие вхождения в повороты или полицейские развороты. Еще одна актуальная и распространенная проблема – небрежное отношение мастеров СТО. Так, во время ремонта тормозной системы при демонтаже узла неаккуратные действия (например, резкие, сильные удары молотком) повреждают подшипник. После завершения ремонта он быстро разрушается, и владелец опять вынужден обращаться на СТО. Чтобы избежать подобных проблем, для аккуратного снятия подшипников нужно использовать специализированный гидравлический пресс.
Роль подшипников в автомобиле и промышленности
Сегодня существует огромное количество разновидностей подшипников. Все они отличаются по конструкции, техническим характеристикам и сфере применения. Пожалуй самый интереный набор подшипников можно найти в обычном автомобиле. Собственно без них создание любой машины невозможно.
Основная задача всех подшипников обеспечивать вращение одной части относительно другой, неподвижной части. На этом принципе сегодня изготавливают тысячи видов подшипников. Десятки тысяч инженеров проектируют самые эффективные схемы обеспечивающие качение с наименьшим сопротивлением. Применяются высококачественные и надежные материалы, плюс инновационная смазка, которая в большинстве случаев играет важнейшую роль в работоспособности узла. Например, опорно-поворотные устройства ISB кроме вращения обеспечивают функциональность устройства, выдерживая довольно серьезные нагрузки.
Большая часть промышленного производства зависит от подшипников. Станки, оборудование, механизмы во всех используются те или иные подшипники. Именно от них и зависит производительность и конкурентоспособность не только отдельного предприятия, но и целых отраслей. Автомобильная отрасль одна из них.
Двигатель авто
Как вы думаете, какие подшипники стоят в силовом агрегате вашего автомобиля? Подшипник скольжения или вкладыш, на котором вращается коленчатый вал. Особенность такого элемента в том, что вращение осуществляется только за счет давления масла, которое обеспечивает необходимый слой смазки. По сути шейка коленвала и вкладыш в такой схеме практически не соприкасаются, поскольку прокладкой в данном случае является жидкость. Важнейшую роль в данной конструкции играет масляный насос, обеспечивающий нужно давление. Если насос работает плохо, то двигатель довольно быстро «застучит» и выйдет из строя. Любое масляное голодание в таком случае противопоказано.
Трансмиссия авто
В коробке передач, мостах и редукторах стоят совершенно различные типы подшипников. Это могут быть и шариковые и роликовые и игольчатые. Кроме стальных могут использоваться и подшипники из комбинированных материалов. Естественно все они нуждаются в смазке. Но если в двигателе для этого используется масляный насос, то в коробках передач масло подается на трущиеся поверхности методом разбрызгивания. Корпус редуктора или КПП обычно полностью закрыт, чтобы уровень масла всегда оставался стабильным. Если подшипники изнашиваются или упал уровень масла, то водитель при движении может услышать характерный гул.
Ходовая часть и рулевое управление
Важнейшую роль в движении машины играют подшипники ступиц. Они обеспечивают плавное вращение колес. От их качестве и надежности зависят многие показатели машины, в том числе и расход топлива. Определить износ подшипника ступицы можно по ненормальному нагреву ступицы. Эти элементы влияют на безопасность любого транспортного средства напрямую. В подвеске типа «Макферсон» есть специальные опорные подшипники, обеспечивающие поворот колес. В разных моделях авто эти подшипники имеют совершенно различную конструкцию. Но в случае выхода их из строя вы заметите скрип при повороте руля.
Будьте внимательны и вовремя меняйте подшипники в своей машине. От этого зависит не только расход топлива и другие эксплутационные расходы, но и ваша безопасность на дороге.
Применение подшипников в автомобиле
Разбирая отдельные системы и в целом весь автомобиль, следует сказать про огромный спектр деталей, поддерживающих все в рабочем состоянии. Работа двигателя машины немыслима без подшипника генератора, подвесного подшипника, подшипника колеса, подшипника карданного вала. В каждой части машины, в которой появляется движение либо нагрузки вызванные движением, действием или же весом устройства, а также любые формы передачи движения или нагрузки, появляется необходимость в определенной форме опоры. Автомобиль не является однородным устройством, не только с точки зрения опоры. Можно выделить ряд систем, в которых используются более одного типа подшипников. Давайте разберем подшипники по их типам более подробно.
Типы подшипников, используемых в легковых автомобилях
Гораздо чаще применяются подшипники качения, использующие незначительное сопротивление фрикционного трения. В оборудовании тяжелого типа, экскаваторах, погрузчиках, домкратах, легко найти шарнирные подшипники скольжения, а в легковых автомобилях — редкость. Чаще используются разного рода втулки и шайбы скольжения, особенно в элементах, от которых необходим самый низкий уровень шума, малый вес и небольшое пространство для установки между валом и корпусом.
Наиболее распространенными являются шариковые подшипники, начиная от радиальных одно- и двухрядных обычных, заканчивая опорными подшипниками (стопорными) сложной конструкции. Не менее распространены также конические роликоподшипники.
Очень часто можно встретить различные разновидности игольчатых подшипников, при этом абсолютно преобладают так называемые игольчатые роликоподшипники, т. е. контейнеры с телами качения.
Относительно редкие цилиндрические роликоподшипники, и это из-за их ограничения в отношении переноса сложных нагрузок.
Реже всего в автомобилях встречаются подшипники самоустанавливающиеся, будь то шариковые или роликовые.
Упорные сферические роликоподшипники также отсутствуют. Однако следует упомянуть, что они доминируют в тяжелом оборудовании и сельскохозяйственной технике.
Стоит помнить, что конструкции подшипников, применяемых в автомобильной промышленности, часто отличаются от стандартных конструкций. Наиболее распространены незначительные изменения размеров в отношении стандартных деталей, которые чаще являются результатом политики производителя, чем требованиями технических регламентов. Однако во многих случаях мы имеем дело со сложными конструкциями, такими так натяжной ролик, элементы руля и т. д.
Стандартные подшипники можно встретить в ступицах колес и мостах, в генераторах и кондиционерах.
Основные области применения подшипников в автомобилях
Ходовая часть
Ходовые колеса (подшипники ступиц передних и задних колес)
В старых автомобилях наиболее распространено применение двух подшипников колес, конических подшипников качения. Они переносят как радиальные, так и осевые нагрузки. Они монтируются в ступице парами и устанавливаются относительно себя наоборот. Преимуществом решения с двумя коническими роликоподшипниками является то, что всегда можно заменить поврежденный подшипник с минимальными затратами. Тем не менее, следует поддерживать высокую точность монтажных операций, потому что конические роликоподшипники очень чувствительны к ошибкам монтажа.
В новых конструктивных решениях в качестве подшипника ступицы колеса используется радиально-упорный двухрядный шарикоподшипник. Такое решение занимает меньше места в осевом направлении, чем с двумя коническими подшипниками, что имеет немаловажное значение для конструкции. Другие преимущества — легкий монтаж и то, что подшипник уже идет с необходимым уплотнением и смазкой, достаточной на весь срок эксплуатации.
Комплексная ступица первого поколения была оснащена ранее упомянутым двухрядным угловым шарикоподшипником, в котором одна из беговой дорожки опирается на внутренний элемент системы подвески, а вторая прижимается к ней через центральную гайку ступицы.
В задней ступице второго поколения отказались от кольца внешнего подшипника, выполняя беговую дорожку в материале ступицы, имеющей фланец. Таким образом, ограниченное количество элементов снизило затраты на производство, а также уменьшилась масса элементов опоры.
В решении ступицы третьего поколения можно говорить о подшипнике, являющимся одновременно ступицей и поворотным колесом. Внутренняя беговая дорожка выполнена в ступице, а благодаря использованию крепежного фланца на наружном кольце его можно фиксировать на элементы подвески колеса.
Система подвески
Система подвески, когда дело доходит до традиционных автомобилей, не относится к подшипниковым узлам. Чаще всего мы имеем дело с валовым коническим подшипником легкой конструкции, чаще с сепаратором, выполненным из пластика. Можно встретить также решения, основанные на шариковых подшипниках. В обоих случаях производители используют сложные конструкции, облитые пластиком, где простая их замена невозможна.
Рулевое управление
Сердце рулевого управления — рулевой механизм, часто называемый парусником.
Здесь можно встретить как обычные однорядные подшипники серии 60. 62. 63.
стандартные шариковые подшипники типа HK. а также специальные конструкции, основанные, правда, на игольчатых или шариковых подшипниках. Поперечный рулевой наконечник — это элемент подобной конструкции для верхних тяг.
Система привода
Виды и типы используемых подшипников связаны не только с самой системой, но и, прежде всего, с видом конструкции. В системе привода преобладают плотные, компактные и комплексные конструкции. Встречаются игольчатые роликоподшипники, однорядные конические роликоподшипники, цилиндрические роликоподшипники типа NU. радиальные шарикоподшипники. Трудно определить доминирующие решения, они связаны с размером транспортного средства и прежде всего с маркой автомобиля.
Коленвал
Здесь используют игольчатые роликоподшипники специальной конструкции, в которых ось симметрии порядка игл не совпадает с цепью корзины. Это две серии: в KZK.. оси элементов прижаты внутри, в КБК.. — снаружи. Также все чаще применяются подшипники скольжения, втулки/вкладыши скольжения.
Двигатель
Вал или ролики грм, натяжного ролика, натяжной ролик
Распределительный вал на подшипниках, как правило, работает с помощью скользящего подшипника, так называемой скользящей пластины. Ролик натяжителя ремня ГРМ является наиболее распространенной комплексной конструкцией, в которой подшипники являются неотъемлемой частью. В так называемых натяжителях используются игольчатые роликоподшипники и радиальные шариковые подшипники.
Коробка передач
Вал сцепления, выжимной подшипник сцепления, промежуточный вал
В валах сцепления используются шариковые однорядные и двухрядные подшипники, радиально-упорные шарикоподшипники, двунаправленные (серия Q.. или QJ..), а также конические. В сцеплении применяется так называемый выжимной подшипник сцепления. Отдельные шестерни передач — чаще всего игольчатые роликоподшипники. Промежуточный вал — игольчатые роликоподшипники (типа HK..), подшипники качения (типа NUP..).
Дифференциал
Преобладают почти полностью конические роликоподшипники.
Система охлаждения
Подшипник насоса охлаждающей жидкости имеет специальную конструкцию шарикоподшипников. Как правило, эти подшипники встроены, так что трудно на первый взгляд определить тип опоры.
Подшипники вентилятора — шарикоподшипники и втулки скольжения.
Электрическая система
В генераторе используются исключительно однорядные шарикоподшипники. Доминирует серия 62. но также используются серии 60. 63. а также серии 622.. или 630..
Топливная система
Подшипник топливного насоса
Кондиционер
Подшипник кондиционера, чаще один шарикоподшипник.
Самый обычный автомобиль насчитывает огромное множество и разнообразие подшипников. Так, только в колесе автомобиля мы можем найти радиальные шарикоподшипники, такие как 6204 и 6205, конические подшипники, начиная от метрических 32010 AX и заканчивая дюймовыми, LM11749/10, двухрядными радиально-упорными с разъемным внутренним кольцом, BC346037, и двухрядными конические роликоподшипники с разъемным внутренним кольцом, BT408037.
Проходят годы, меняются конструкции, материалы и, конечно, модели автомобилей. Тем не менее, правила передачи привода и нагрузки остаются неизменны. Быть может, через несколько лет мы не найдем в машине ни одного, в полном смысле этого слова, подшипника. Но, безусловно, модульная конструкция является символом нашего времени, и не только в автомобильной промышленности.
Установка подшипника в автомобиле
Подшипники в машине: виды, конструкции и особенности установки
Подшипники в машине являются важной деталью, которая существенно уменьшает износ вращающихся конструкций автомобиля. Благодаря подшипнику, увеличивается скорость вращения определенных деталей, что повышает показатели производительности и мощности агрегата в целом. Именно поэтому настоятельно рекомендуется своевременно смазывать подшипниковые узлы, проводить их осмотр или замену, и тогда в ходовой части авто будет гораздо меньше проблем.
Виды подшипников для автомобилей
Мы уже разобрались насколько важная эта деталь, теперь рассмотрим, какие подшипники в автомобиле бывают в принципе.
Конструкционные особенности подшипников
Все подшипники с одной стороны имеют примерно одинаковую конструкцию, но есть важные отличительные особенности. Вот, к примеру, три абсолютно разных подшипника, и в каждом из видов есть свои нюансы.
Важно знать, что при замене подшипников его конструкцию в большинстве случаев нельзя поменять частично. Например, обойма, которая окружает внутренние части подшипника, на первый взгляд может показаться вполне пригодной, и многие в целях экономии используют старую обойму повторно, меняя лишь внутреннюю «начинку». Но в результате ресурс нового подшипника сокращается в несколько раз, и все из-за той самой старой обоймы, состояние которой невозможно определить на глаз.
Есть еще один важный ингредиент подшипника – сальник (пыльник). Эта деталь чаще всего производится из закаленной резины, и необходима для предотвращения вытекания смазки, проникновения внутрь подшипника влаги, грязи, пыли. Сальник всегда меняется одновременно с подшипником. Но при этом он продается и отдельно, а не только в комплекте. И если вы купили подшипник без такого важного уплотнения, рекомендуется приобрести его отдельно и установить. Тем самым вы продлите срок службы подшипникового узла.
Особенности установки разного вида подшипников
От того, насколько правильно установлены подшипники в машине, зависит их работоспособность.
Конический тип подшипников используют в парной установке, при этом затягивают внутренние обоймы, как показано на схеме (а), реже делают затяжку внешних обойм (б).
Грамотное натяжение позволит подшипнику выдерживать серьезные нагрузки, в том числе ударные. Особенно это важно при установке детали на вал, ступицы колес.
Шариковые и роликовые подшипники могут быть установлены разными способами:
Установка враспор более простая и часто используемая для коротких валов. При таком способе установки ось вала будет перемещаться в одном направлении. Чтобы не произошло защемление вала в опорах, необходимо продумать осевой зазор, примерно 0,2-0,5 мм.
При фиксирующем способе установки подшипника вал может перемещаться как в одном направлении, так и в обоих. Нагрузка при этом воспринимается и осевая и радиальная. А при плавающей опоре идет восприятие только осевой силы.
Выбор способа установки определяется в зависимости от того, на какую часть машины монтируется подшипник, и какой эффект планируется получить на выходе. Каждая из схем имеет свои положительные и отрицательные моменты, поэтому важно, чтобы установка подшипника производилась профессионалами, либо самостоятельно при условии наличия определенных знаний. Следует помнить, что грубые ошибки при установке существенно снижают не только работоспособность подшипника, но и всего узла в целом.
Похожие статьи
Как по размерам определить номер подшипника
При необходимости приобрести новый подшипник, самым простым вариантом является его заказ по каталогу производителя. Однако сделать этом можно, только зная номер нужного изделия.
Где можно уточнить номер
Определить его можно:
В последнем случае необходимо знать основные геометрические размеры подшипника. К ним относятся два диаметра: внутренний, обозначаемый (d), и внешний (D), а также его ширина (В).
Следовательно, для поиска вам потребуется следующая маркировка: d*D*B (именно в такой последовательности заполняется поисковое поле калькулятора).
Замена заднего подшипника
Подшипник задней ступицы отвечает за бесперебойное вращение заднего колеса автомобиля. И именно эта, как кажется на первый взгляд, незначительная деталь при неисправности способна вывести из строя другие узлы машины. Поэтому не стоит тянуть с заменой запчасти, а обратиться в автосервис, или же поменять самостоятельно, следуя инструкции ниже.
Как понять, что необходима замена заднего подшипника?
Основные признаки неисправности подшипника:
По каким причинам подшипники быстро выходят из строя?
Подшипники качения и скольжения
Подшипник представляет собой специальное изделие, которое используется в качестве опоры для движущихся деталей механизма.
Основное его назначение – фиксация подвижных частиц относительно неподвижных деталей, а также снижение силы трения. Все заводские изделия качения идут с определенными условными обозначениями, маркировками. При системном условном обозначении название изделия содержит сведения о его размерах, особенностях конструкции. Все маркировки делятся на две большие группы – зарубежные и отечественные.
Зарубежные обозначения используют такие ведущие производители автомобильных подшипников как SKF, FAG, INA, Timken, Koyo, NSK, другие. Российскую систему применяют заводы РФ, стран СНГ. О том, какие существуют производители, виды подшипников, вы узнаете из данного обзора.
Подшипники качения и скольжения что это — разбираем!
Все комплектующие рассматриваемой группы делятся на две группы – скольжения и качения. В состав механизмов первой группы входят внешняя, внутренняя обоймы, второй – два кольца, сепаратор, шарики. Оба типа изделий должны снижать трение между стационарными и вращающимися узлами агрегата – это позволяет снижать потери энергии, уменьшать степень износа и нагрева деталей. Рассмотрим подробнее, какие бывают производители и виды подшипников.
Узел имеет вид массивной металлической опоры с небольшим отверстием, через которое подключаются вкладыш либо втулка. Для увеличения эффективности работы узла, уменьшения силы трения применяется смазка (плотная либо жидкая). Технические параметры зависят от размеров входящего в узел элемента, скорости вращения вала, величины подаваемых нагрузок, густоты смазки. Для смазывания можно использовать любую жидкость вязкой консистенции – эмульсию, керосин, масло.
В узлах данного типа трение скольжения заменяется трением качения, за счет чего в разы снижаются показатели износа. Конструкции и размеры подшипников могут быть разными, в качестве тел вращения используются иголки, ролики, шарики.
Один из самых распространенных типов узлов, в состав которого входит два кольца, между которыми устанавливается сепаратор и предустановленные шарики заданных параметров. Шарики помещаются по канавкам, которые в ходе производства тщательно шлифуются. Сепаратор гарантирует точное положение шариков и делает невозможным любой контакт между ними. В комплекте составляются двухрядные сепараторы.
В случае с роликоподшипниками роль тел вращения выполняют ролики (форма может быть любой – цилиндр, конус и т.д.). Конструктивно они похожи на шариковые, размеры деталей определяются стандартами ГОСТ.
Почему важен класс точности?
Для обозначения деталей очень важен класс точности – характеристика, которая указывает на точность изготовления отдельных деталей, узла в целом. Точность габаритов, вращения также маркируется в классе изделия. Класс подшипника указывается возле основного наименования.
Популярные бренды подшипников качения и скольжения
Крупнейшие мировые производители деталей – SKF, NTN, FAG/INA, SNR, KOYO, NSK. По качеству готовой продукции им не уступают российские компании – это «МОСКОВСКИЙ ПОДШИПНИК», «САРАТОВСКИЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ ЗАВОД», «ПОДШИПНИКОВЫЙ ЗАВОД №6», «РОЛТОМ», «Самарский подшипниковый завод».