Монтаж и демонтаж подшипников ступиц
В автомобиле ступичные подшипники подвержены экстремальным нагрузкам: высокие перепады температур, различные влияния окружающей среды, а также, в результате восприятия ударов со стороны неровностей дороги, привода, тормозов и рулевого управления – различные динамические нагрузки. Учитывая данные обстоятельства подшипники ступиц должны осматриваться регулярно. При этом необходимо обращать внимание на то, что колесо должно вращаться без люфтов, с допустимым шумом, и минимальным трением.
В легковых автомобилях различают два типа ступичных подшипников. На не приводных осях, хотя и все реже, применяются роликовые конические подшипники. Благодаря сравнительно малому давлению на одну точку могут передавать большие нагрузки и при этом оставаться очень долговечными. Однако у них есть один недостаток: работоспособность конических подшипников в большой мере зависит от правильной установки. Если подшипник установлен неправильно: его выход из стоя практически запрограммирован. Это справедливо как для первоначального монтажа, так и для последующего обслуживания.
На приводных осях применяются так называемые диагональные шариковые подшипники. Из их названия видно, что шарики размещены не в середине корпуса, а смещены в сторону. Посредством этого они лучше принимают боковые нагрузки, однако при этом необходимо рассчитывать на больший износ. Решающим фактором для долговечности шариковых диагональных подшипников является усилие постоянной затяжки, которая в свою очередь зависит от геометрии и точности составных частей, также как от момента затяжки центральной гайки.
Специальная крышка из легированной стали защищает встроенное многополюсное магнитное кольцо от размагничивания при хранении.
Первые поколения диагональных шариковых подшипников были двухрядного типа, и своей внешней обоймой запрессовывались в корпус соответствующего элемента подвески автомобиля. Во внутреннюю обойму заводилась колесная ступица. По причине допусков при производстве, неправильного момента затяжки и как результат дополнительных механических нагрузок ступичные подшипники данного типа были подвержены преждевременному износу. Потому целью инженерных исследований и разработок было уменьшить количество этапов при механическом монтаже в мастерской, то есть увеличить количество деталей, смонтированных непосредственно на производстве. Это привело к тому, что были введены комплексные модульные подшипники. При этом затяжка подшипника точно выставляется в процессе производства и не меняется в процессе эксплуатации. В таком виде подшипники поступают на станцию технического обслуживания или в мастерскую. Такие модули могут содержать ступицу или элементы обоймы датчика оборотов системы ABS. Это поколение ступичных подшипников уже в серии на многих моделях. Также уже часто можно встретить применение встроенных в корпус подшипника магнитных элементов, которые выполнят роль полюсного кольца для датчика ABS.
Прогнозы на будущее
Тенденция интеграции приведет к тому, что в будущем, такие конструктивные элементы автомобиля, как например датчик количества оборотов и части приводного вала станут составными частями подшипника ступицы. Еще пару лет назад SKF и GKN показали свою совместную разработку, где ступичный подшипник и корпус шарнира полуоси представляют собой одно целое. Преимущество этого высоко интегрированного модуля заключается в облегчении монтажа, уменьшению количества элементов не подвешенной массы, что позволяет повысить комфорт, безопасность и снизить необходимое тормозное усилие.
Но это еще далеко не все. На FAG намерены привести ступичный подшипник к промежуточному звену между колесом и шасси с элементами изменения тягового усилия двигателя. Очень интересна также разработка SKF, которая позволяет подвод воздуха к колесам, что дает возможность применения регулировки давления в шинах. Таким образом, в подшипники ступиц закладывается большой потенциал задач, связанных, прежде всего с повышением безопасности автомобиля.
Роликовые конические подшипники перед установкой должны быть тщательно смазаны соответствующей смазкой.
Работа с такими подшипниками требует для станции большего информационного обеспечения. Например, в случае с подшипниками с многополюсным магнитным кольцом при хранении и монтаже необходимо избегать магнитных полей. В противном случае они могут стать просто не пригодными. Поэтому FAG например поставляет такие подшипники с металлической защитной крышкой из специальной легированной стали. Она защищает многополюсное кольцо от нежелательного размагничивания и должна быть снята непосредственно перед установкой. Также при работе с такими подшипниках необходимо смотреть за правильностью установки. Подшипник должен монтироваться таким образом, чтобы полюсное кольцо было обращено к сенсору датчика оборотов.
Смазочные материалы
Средство смазки в подшипнике ( пластичная смазка)является существенным конструкционным элементом. Ее задачей является снижение трения, а также защита от коррозии и загрязнения при влиянии внешней среды. Она должен быть устойчива к повышенным температурам, старению, а также обладать уплотняющими свойствами. Закрытые корпуса подшипников абсолютно не обслуживаются. С завода в них закладывается долговечная смазка. Это выглядит иначе в случае открытых подшипниках. Люфт подшипника: если нет специальных указаний производителя, ступичная гайка должна быть так затянута, чтобы стопорную шайбу можно было сдвинуть с помощью отвертки. При этом необходимо убедится, что в ней содержатся все необходимые присадки и выполнены минимальные требования к вязкости и температурной устойчивости. (температурный режим от –30 до 140 гр. По Цельсию).
Практические советы
Ступичные подшипники должны проверятся при каждой диагностике, вне зависимости предусмотрено ли это производителем в данный интервал обслуживания. Затраты времени при этом не так велики: проверить люфт, и при пробном вращении колес или пробной поездке прислушаться к посторонним металлическим шумам. Диагональные шариковые подшипники не должны иметь никакого люфта. В случае же конического роликового небольшой люфт даже необходим.
Для многих станций замена ступичных подшипников стала исключительно рутинным занятием. Но при этой руине необходимо не забывать о рекомендациях производителей автомобилей. Есть несколько универсальных основополагающих правил для профессионального ремонта: следить за чистотой, по возможности менять менять подшипники полностью на оси, при этом использовать полный качественный ремонтный комплект. При демонтаже не повредить посадочное место подшипника, при монтаже не перекашивать подшипник и стопорное кольцо. Пользовать соответствующий, и только рабочий (не изношенный) инструмент.
Диагональные шариковые подшипники не должны разбираться в мастерской. Монтаж и демонтаж данного типа подшипников – если речь идет о первом поколении – должен производится на гидравлическом прессе. Для этого должен быть демонтирован корпус подшипника. Следующее основополагающее правило: прессовка или втягивание подшипника в слега смазанное посадочное место должно производиться только внешней обойме.
При замене подшипника ступицы необходимо использовать полный ремонтный комплект.
При впрессовке ступицы внутреннюю обойму подшипника необходимо «подрезать» соответствующим инструментом. Ступичная гайка должна быть при этом затянута с предписанным производителем моментом.
Конические роликовые подшипники являются открытыми подшипниками. При работе с ними в мастерской требуется исключительная добросовестность. А именно: при замене подшипника необходимо следить за правильностью положения обоймы, при монтаже-демонтаже тормозного диска или ступицы не повредить уплотняющую кромку сальника, для смазки рабочей поверхности, роликов и заполнения крышки использовать только рекомендуемую смазку. Люфт должен быть установлен в соответствии с требованиями производителя. Последним является пункт, имеющий непосредственное отношение к безопасности. Это - предписанный производителем момент для затягивания ступичной гайки. Важно: при накручивании ступичной гайки колесная ступица должна вращаться. При этом конические ролики должны занять соответствующие положения в своих направляющих дорожках. Если не предъявляются никакие требования к величине люфта, производители подшипников рекомендуют ступичную гайку зажать (ослабить) таким образом, чтобы стопорную шайбу можно было радиально сдвинуть с помощью отвертки. Но при этом необходимо избегать подрезания составных частей (принцип рычага.) Необходимо также помнить, что правильная установка люфта подшипника важна для функционирования датчика ABS, так как по этой причине не редко встречаются нарушения в тормозной системе.