Меню

Шариковый или роликовый подшипник для передней ступицы

Подшипники в автомобильных ступицах

Конструкторы-машиностроители, проводя некоторые расчёты, иногда цитируют своего знаменитого коллегу: «Правильно подобранный подшипник в узле с правильно рассчитанной нагрузкой – вечен»! Но на практике в автотранспортной отрасли, это, к сожалению, не всегда так.

В теории долговечность (как в часах, так и в миллионах оборотов) подшипников зависит от значений динамической грузоподъёмности и приведённой нагрузки. За расчётную долговечность группы подшипников принимается количество кругов вращений (часов при определённой неизменной скорости), за время которых 90% или более от всего количества подшипников обязаны работать исправно, без каких-либо признаков усталости материала, из которого они изготовлены.

На практике дорожные условия, ударные нагрузки, недостаток смазки и перегрев, а также неверная регулировка сокращают срок службы ступичных узлов автомобиля. Но чтобы продлить жизнь этим скромным шариковым и роликовым труженикам, о них надо просто помнить и изредка заботиться.

Нестареющая классика

В ведущих задних мостах большегрузной техники подшипники, отвечающие за вращение колеса, являются неотъемлемой частью монолитной конструкции, они служат долго и особого внимания в процессе эксплуатации не требуют. Их заменой, как правило, занимаются при среднем или капитальном агрегатном ремонте. Гораздо чаще напоминают о себе ступицы передних колёс, а не ведущие оси.

«Пассивная» ступица в большинстве случаев устанавливается на цапфу. В этом случае часто могут применяться парные роликовые конические подшипники. Такая классическая конструкция знакома не одному поколению автомобилистов. Её преимущества заключаются в доступности ремонта: для полной разборки и сборки не требуется специнструмент. Недостаток ступичных узлов с коническими подшипниками в том, что узел требует периодической регулировки преднатяга подшипников, а через определённый интервал – полной разборки, промывки и заложения свежей смазки. Параллельно в этот момент заменяют и сальники.

Для регулировки преднатяга конических роликовых подшипников используется два типа гаек: корончатая, которая стопорится шплинтом, или гайка с обминаемым пояском. Иногда конструкторы на левом борту предусматривают «обратную» резьбу, с направлением затяжки против часовой стрелки. Регулировка сама по себе не сложная, но требует определённого навыка. Перетянутый подшипник быстро выйдет из строя из-за перегрева, недотянутый начнёт усталостно разрушаться из-за ударных нагрузок. А для чуткого водителя люфтящие ступицы, особенно на передней оси, – вещь раздражающая.

Современность

Более современный вариант – закрытые двухрядные радиальные подшипники. Они используются для серьёзных нагрузок с высокой частотой осевого вращения. Шарик со своим точечным пятном контакта позволяет получить наибольшую скорость вращения в сравнении с другими типами подшипников. Двухрядные шариковые подшипники, по аналогии с их названием, имеют два ряда шариков, что позволяет использовать их при больших нагрузках, чем аналогичные однорядные тех же технических параметров, таких как диаметр внутреннего и наружного кольца.

Конструкция сферических двухрядных радиальных шариковых подшипников с внутренним кольцом позволяет им успешно работать в достаточно неблагоприятных точках нагрузок, при которых происходят перекосы осей наружного и внутреннего колец. Эти подшипники способны отлично держать радиальные нагрузки, но осевые нагрузки выдерживают немного хуже, чем роликовые.

Если говорить об автомобильных ступицах, то смазку в закрытые двухрядные радиальные подшипники закладывают при изготовлении на весь срок службы узла. Поэтому они не требуют подтяжки и дополнительного обслуживания за весь период эксплуатации. При установке такого подшипника на автомобиль ступичная гайка затягивается единожды достаточно большим моментом согласно руководству по ремонту, который в обязательном порядке контролируется динамометрическим ключом. Такого рода конструктив сплошь и рядом можно увидеть на переднеприводных автомобилях.

Читайте также:  Что такое ступица червячного колеса

При ремонте ходовой части, если пришлось демонтировать подшипник такого типа, его повторная установка не рекомендуется, а иногда и вовсе не допускается производителем техники. Из практики можно сказать, что если ремонт, например, поворотного кулака не связан с ДТП, то нередко и незаменённый согласно инструкции подшипник вполне нормально доживает отведённый ему срок.

Теоретические рассуждения

Явные эксплуатационные преимущества шариковых или роликовых подшипников на автотранспорте выделить сложно из-за сильного разброса по качеству выпускаемых изделий, а также добротности, зрелости общей конструкции конкретного автомобиля. Но теоретически шариковый подшипник имеет меньший момент трения, так как пятно контакта у него точка, а не прямая как у роликового собрата, меньше шумит и почти не боится чрезмерной затяжки. Роликовый «коллега» более шумный, медлительный, но более грузоподъёмный, особенно в части пиковых нагрузок, зато требует более аккуратной регулировки преднатяга.

Сессия вопросов и ответов

Несмотря на то что эта работа требует определённого опыта и «чутья», особой сложности она не представляет. Ступичная гайка аккуратно затягивается при вывешенном колесе до тех пор, пока вращение колеса не начнётся с заметным усилием (туго). Затем очень медленно гайку отпускаем до тех пор, пока не восстановится лёгкое вращение и одновременно покачиванием колеса в осевом направлении контролируем отсутствие люфта. Появившийся люфт устраняем подтягиванием гайки с минимальным шагом. Эта процедура «аналоговая», надо потренироваться. Затем остаётся только законтрить гайку. Если ступица отрегулирована верно, то при отсутствии люфта она не должна сильно нагреваться (рука «терпит») даже после длительного движения.

Самое главное в этой операции, если нет специальных приспособлений, удалить изношенный подшипник, не повредив внутренние поверхности ступицы, и затем так же без повреждений установить новый. При наличии опыта мастер аккуратно инструментом из мягкого металла способен выбить негодный подшипник, но на это потребуется значительно больше времени, чем при использовании фирменной оснастки. Запрессовка нового подшипника осуществляется в нашем случае неспешно, с использованием наружного кольца демонтированного подшипника, самая главная ошибка – никогда для этой цели нельзя прикладывать усилия к внутреннему кольцу! Если эти условия будут выполнены, то ресурс нового подшипника не пострадает.

Для качественных изделий такой контроль не требуется, к тому же можно испортить уплотнитель. Однако из практики, мне попадались подшипники с неизвестной «родословной», под уплотнениями которых наблюдался явный дефицит смазочного материала.

На рынке огромный выбор различных пластичных (консистентных) смазок. Предпочтение следует отдать материалам на синтетической основе проверенных брендов, температурный диапазон работы смазки указан на упаковке, его необходимо сопоставить с требованиями производителя техники. Ещё необходимо убедиться, что резиновые уплотнения (сальники) совместимы с выбранным вами смазочным материалом.

Источник

Шариковые и роликовые подшипники – что выбрать?

Ответ на вопрос — какой подшипник лучше шариковый или роликовый, зависит от конструктивных особенностей и особенностей нагрузки прилагаемой на узел машины или оборудования.

Читайте также:  Киа рио размер ступицы 4 100

При выборе подшипника необходимо определить величину и характер прилагаемой нагрузки, оценить условия эксплуатации оборудования, специфику его монтажа, наличие или возможность появления несоосности и прочие факторы, влияющие на работу изделия.

Ниже мы приведем основные отличия и рекомендации по выбору шариковых и роликовых подшипников.

Шариковые и роликовые подшипники – в чем различия

Одними из наиболее широко применяемых являются шариковые подшипники однорядные радиального типа способные воспринимать осевые и радиальные нагрузки. Характеризуются высокой быстроходностью при интенсивных нагрузках. Способны предотвращать смещение вала в двух основных направлениях – радиальном и незначительно осевом. Более восприимчивы к осевым нагрузкам радиально упорные шариковые подшипники.

Особенностью цилиндрического ролика – тела качения цилиндрических роликовых подшипников является высокая стойкость к радиальным нагрузкам и минимальная к осевым. По быстроходности они не уступают шариковым, но требуют более высокой точности осей посадочных мест. Более стойкие к осевым нагрузкам конические роликовые подшипники благодаря конической форме тел качения и их расположению под определенным углом к оси вращения.

Как видите, разница конструктивных особенностей не позволяет дать однозначный ответ на вопрос — что лучше шариковый или роликовый подшипник. Выбор изделия целиком зависит от прилагаемых нагрузок.

Основные рекомендации по выбору шариковых и роликовых подшипников

Рассмотрим, какие подшипники лучше шариковые или роликовые применительно к той или иной ситуации:

  • При малых диаметрах вала и небольших нагрузках, как правило, используются шариковые подшипники, при больших нагрузках – роликовый обладающие большей жесткостью.
  • При преимущественно осевых нагрузках оптимальным вариантом будут шариковые упорные подшипники или сферические роликовые.
  • При значительных показателях радиальной нагрузки оптимальным вариантом будет цилиндрический роликовый подшипник без бортов или игольчатый роликовый подшипник.
  • При высоких осевых нагрузках наиболее подходящим вариантом будет упорный подшипник. Для восприятия нагрузки в одном направлении подойдет одинарных шариковый, для попеременного в обеих направления – двойной шариковый подшипник.
  • При комбинированной нагрузке применяются конические роликовые подшипники.
  • В случае технологических погрешностей, например несоосности вала и корпуса используются сферические шариковые подшипники, чья конструкция позволяет сглаживать погрешности в узлах.

В целом же, ответ на вопрос — что лучше шариковые или роликовые подшипники даётся после тщательного расчета конструкции, определения и расчета всех действующих усилий, изучения справочника и каталогов производителей.

Источник

Что лучше роликовый или шариковый подшипник

Выбирая высококачественный подшипник качения, важно учитывать основные технические характеристики оборудования, для которого будет использоваться данный подшипниковый узел. Оператор обязательно должен учитывать максимальную нагрузку, что будет оказана на шариковые, роликовые типы, обратить внимание на эксплуатационные условия, специфику монтажа определенной детали и многое другое.

На некоторых форумах можно встретить один и тот же распространенный вопрос: лучше шариковые или роликовые устройства? Для начала важно разобраться с конструктивными типами этих моделей.

Подшипник качения – рабочий механизм, что состоит из набора колец – подвижных и неподвижных. Между данными кольцами могут находиться шарики или ролики, отчего зависит степень устойчивости к определенному виду нагрузок. К выбору шариковых однорядных деталей радиального типа важно отнестись с особым вниманием, так как именно они считаются одними из самых популярных и востребованных. Их главная особенность заключается в том, что они отлично справляются сразу с несколькими нагрузками – осевая и радиальная. Кроме того, они отличаются большими скоростными режимами даже в условиях интенсивных нагрузок.

Читайте также:  Смазка привалочной поверхности ступицы

Роликовые подшипники принято выбирать в том случае, когда требуется устойчивость к огромным радиальным и незначительным осевым нагрузкам. По своей быстроходности они уступают шарикоподшипникам, а во время их монтажа – необходима максимальная точность и аккуратность.

Разновидности шариковых моделей

Шариковые подшипники отличаются относительно небольшим моментом трения, что делает их достаточно востребованными в промышленной сфере. Эти детали заключены в сепараторы. В зависимости от конкретной модели могут иметь разные виды сепараторов: штампованные или механически обработанные.

Исходя из воспринимаемой нагрузки, все модели классифицируются следующим образом:

• Радиальные – с учетом их названия эти шарикоподшипники могут воспринимать исключительно радиальные усилия.
• Радиально-упорные и упорно-радиальные – детали, что могут эксплуатироваться сразу при нескольких нагрузках.
• Упорные – шарикоподшипники, что могут работать только в условиях осевых сил.
• Модели с четырехточечным контактом – могут работать в условиях осевой нагрузки в двух направлениях или эксплуатироваться в процессе комбинированной радиальной при условии, что одновременно действуют осевые силы.
Представленные модели активно используются для работы различных редукторов, современной бытовой техники, для электрических двигателей в медицинской сфере, для станков, что используют во время обработки деревьев.

Разновидности роликовых моделей

Роликовый подшипник – еще один не менее популярный тип, который активно используется в разных сферах. Благодаря относительно несложной конструкции, эти детали стали широко востребованными, как в легкой, так и в тяжелой промышленности.

• Роликовые цилиндрические, в которых вместо стандартных тел качения производители используют ролики цилиндрического типа.
• Роликовые конические, в которых конические ролики установлены под определенным углом к оси.
• Упорные роликовые эксплуатируются в условиях огромных осевых сил. Эти модели могут быть дополнены сферическими роликами, что считаются самоустанавливающимися.
Для эксплуатации в условиях высокой грузоподъемности целесообразно воспользоваться двухрядными самоустанавливающимися деталями, что имеют надежное основание ступицы и дополнены сепараторами из различных материалов – латунь, сталь или полимеры.

Основные рекомендации по выбору

Основные рекомендации выбору определенного типа подшипникового узла напрямую зависят от определенной ситуации. Сложно сказать, какие детали лучше, однако можно ознакомиться с их разницей на конкретных примерах.

• Применение роликовых подшипников характерно в условиях больших нагрузок, так как они наделены большей степенью жесткости. Шариковые модели целесообразно использовать в процессе небольших усилий и минимальных размерах вала.
• Когда речь заходит исключительно об осевых усилиях, тогда нужно выбирать шариковые модели упорного типа или же сферические детали.
• Когда отмечают высокие показатели радиальных сил, целесообразно применить цилиндрическую деталь с роликами без каких-либо бортов или же использовать игольчатые устройства.

Выбор шариковых, роликовых изделий базируется на силе и характере усилий, что будет испытывать конструкция во время длительной эксплуатации. Прислушиваясь к рекомендациям, удастся подобрать идеальную модель, которая будет работать на протяжении длительного времени, исключая всевозможные сбои техники и большие простои.

Источник