Опорный подшипник используется в передней подвеске автомобиля и это важный элемент подвески современных авто. Более 95% машин имеют данный узел.
«Опорник» — неотъемлемая часть вертикальной опоры. Работа стойки без данного узла невозможна, т.е. колеса просто напросто не поворачивались бы. Он необходим там, где обеспечена совместная работа амортизатора с поворотным кулаком.
Подшипник обеспечивает свободное проворачивание верхней опоры, а также берет на себя нагрузку, идущую от стойки.
Что касается «заметности» работы для человека — он обеспечивает:
- контроль качества данной машины;
- комфорт во время путешествия;
- безопасность поездки для всех участников дорожного движения.
Конструктивно деталь может быть двух видов: разборная или не разборная. Вне зависимости от конструкции опорный подшипник – это место крепления амортизатора к кузову авто.
На видео показано, что конструктивно представляет собой данная разновидность подшипников.
Содержание
Основная задача опорного подшипника
Представляет собой узел, имеет большую толщину наружного кольца. В его составе есть цилиндрические ролики, служащие телами раскачки. Располагаются ролики перпендикулярно по отношению друг к другу и имеют отделения другого от друга.
Важно отметить, что роль его заключается в свободном вращении амортизатора, вне зависимости от разновидности конструкции.
Разновидность опорных подшипников
Верхняя часть амортизатора крепится к шасси с помощью этой детали. Потому он должен быть прочным для использования, чтобы обеспечить плавный переход рулевого управления. К нему применимы строгие требования в отношении действия и износостойкости. Регулярная проверка опорных роликов и амортизаторов обеспечивает безопасность транспортного средства.
Бывает нескольких видов:
- Шариковый. Монтируется с помощью монтажных отверстий.
- Роликовый. Имеет соединение с корпусом.
- Конический — имеет соединение с корпусом по внутреннему кольцу, а внешнее отделяется.
Признаки неисправностей
Все ломается. Что бы мы ни делали, всегда есть риск поломки.
Конечно, не нужно ждать признаков износа подшипников. Регулярные профилактические меры позволяют поддерживать максимальную работоспособность подшипников как можно дольше, экономя время и деньги.
Износ или повреждение можно определить по разных симптомах. Например:
- Слышен скрип во время движения пружины подвески.
- Есть грохот во время съема рулевого колеса.
- Ограниченный возврат руля в исходное положение после завершения поворота.
- Присутствует звук щелчка при перемещении на неровностях.
В целом, при правильном использовании, они прослужат весь предполагаемый срок службы. Однако подшипники часто выходят из строя преждевременно из-за ошибок, которых можно избежать. Причины такого преждевременного отказа включают неправильную сборку, неправильное обращение, недостаточную смазку, попадание инородных тел или чрезмерный нагрев.
Если все условия до и после повреждения известны, включая использование, условия эксплуатации и окружающую среду, то, исследуя характер повреждения и его возможные причины, можно определить меры по исправлению положения.
Примеры отказов подшипников и меры противодействия приведены в следующих разделах. Чтение этих разделов может помочь диагностировать причины поломок и неисправностей.
При правильном выборе, установке и обслуживании подшипники очень долговечны. Однако они могут выйти из строя преждевременно из-за ненадлежащего обслуживания и неблагоприятных условий эксплуатации (например, из-за наличия грязи или влаги).
Причину отказа подшипника можно определить, изучив особенности отказа. Однако использование этого метода может быть несколько затруднено, поскольку появление одного типа повреждений часто приводит к образованию другого.
В случае коррозии дорожки качения поверхностный износ происходит из-за наличия абразивного материала, например ржавчины. Это, в свою очередь, приводит к увеличению радиального зазора или потере предварительного натяга. Если он смазан консистентной смазкой, опилки, вызванные поверхностным износом, могут ухудшить смазочные характеристики. Со временем возникают проблемы с перегревом и смазкой.
Проблемы работы опорного подшипника и их последствия
Есть несколько способов определить первопричины выхода из строя. Они будут описаны в статье вместе с обзором мер по исправлению каждой проблемы.
Перегрев
Признаком перегрева может быть изменение цвета дорожки качения, мячей или даже корзины.
Воздействие температур, превышающих 200 ° C, вызывает отпуск материала шариков и дорожек качения. Этот процесс приводит к снижению твердости материала и потере несущей способности. Если нет реакции на перегрев подшипника, он может выйти из строя. В крайнем случае, обойма и шары могут деформироваться. Повреждение/деградация смазки также может произойти в результате повышенной температуры.
Распространенные причины перегрева:
- недостаточный отвод тепла;
- неправильная смазка и охлаждение;
- высокая электрическая нагрузка.
Отсутствие надлежащей смазки при повышенных оборотах и нагрузках отрицательно сказывается на сроке службы подшипника. Предупреждающие действия: убедитесь, что подшипник отводит тепло, обеспечивает достаточное охлаждение, перегрузку и контроль температуры.
Слишком большая нагрузка
Одна из наиболее частых причин преждевременного износа — слишком большая нагрузка. Однако есть и другие факторы, способствующие ускоренному износу, такие как неправильная предварительная нагрузка, наличие множественных вмятин на поверхности дорожки качения (бринеллинг) и плотная посадка.
Хотя преждевременный износ подшипника имеет те же симптомы, что и нормальный износ, признаки того, что срок службы подшипника слишком короткий:
- большие потери материала на поверхности дорожки качения
- перегрев
- признаки износа шариков.
Предупреждающие действия: ограничить несущую нагрузку. Может оказаться полезным изменить расчетные допущения и использовать с более высокой грузоподъемностью.
Отпечатки Бринелля
Если нагрузка превышает диапазон пластической деформации, возникает явление, называемое бринеллингом — формирование истинных отпечатков Бринелля. Это проявляется вмятинами на поверхности дорожки качения, вызывая повышенную вибрацию.
Оттиски по Бринеллю часто возникают из-за ударных нагрузок или статической перегрузки подшипника. Из-за возможности их возникновения следует избегать следующего поведения:
- ударное и падающее оборудование;
- приложение большой силы, действующей на внешнее кольцо при установке на вал;
- установка и разборка с помощью молотка.
Преждевременный износ происходит из-за вмятин на поверхности дорожки качения.
Предупреждающие действия: из-за долговечности подшипника избегайте приложения силы к внешнему кольцу при установке на вал. Также рекомендуется приложить достаточное усилие к внутреннему кольцу с натягом при установке.
Фальшивые оттиски Бринелля
Под этим термином понимаются осевые эллиптические дефекты, расположенные вблизи каждого шарика. Для этого типа повреждений характерны острые края и светлая поверхность. Также видно кольцо из опилок коричневого цвета вокруг поврежденного участка. В большинстве случаев это явление вызвано сильной вибрацией от внешних источников.
Вибрации также возникают у шарикоподшипников. Если он не вращается, это предотвращает образование смазочной пленки, которая вызывает дальнейший износ дорожки качения. Здесь стружка способствует ускорению износа.
Профилактические действия: как правило, используйте смазочные материалы, содержащие дисульфид молибдена или другие антипригарные добавки. Они отделяют его от внешних вибраций. Эти смазочные материалы используют в исполнительных двигателях, которые резко меняют направление работы или совершают резкие колебательные движения.
Нагрузка в обратном направлении
Радиально-упорные подшипники могут нести осевую нагрузку только в одном направлении. Нагрузка в противоположном направлении создает ограниченную эллиптическую контактную площадку на внешней направляющей у нижнего плеча.
Помимо повышенной температуры и повышенного давления следует также обращать внимание на ранние неисправности и повышенную вибрацию. Этот тип повреждений похож на слишком тугую посадку, при этом шарики имеют кольцевой износ, вызванный вращением шарика по внешнему краю дорожки качения.
Профилактические действия: лучший способ справиться с этой проблемой — правильно установить его. А именно, установите радиально-упорный таким образом, чтобы сторона нагрузки была правильно ориентирована; это также относится к противоположной поверхности внутреннего кольца.
Износ подшипников
Отслаивание — отслоение или разрушение из-за износа, означает износ сопрягаемых поверхностей, а также отрыв мелких частей материала от поверхности.
Шары, внешняя и внутренняя обоймы чувствительны к растрескиванию. Со временем это становится все более серьезным. Выкрашивание вызывает значительное увеличение уровня вибрации, что следует рассматривать как симптом повреждения.
Профилактические действия: при обнаружении такого явления, его следует немедленно заменить. Другое решение — изменение конструкции, позволяющее использовать с определенным сроком службы.
Слишком плотная посадка компонентов
Подшипник, который установлен слишком плотно, легко отличить по следам износа шариков на дне дорожки качения. Следы износа появляются по внешней и внутренней окружности кольца. Чрезмерная нагрузка на шарики является результатом плотной посадки из-за теплового расширения при рабочей температуре. Таким образом, происходит повышение температуры с увеличением сопротивления движению (крутящего момента). При продолжительном использовании такого подшипника произойдет быстрый износ.
Предупреждающие действия: ограничьте проникновение размеров путем соответствующего подбора подшипников к отверстию в корпусе и валу.
Посадка слишком свободная
Перемещение между сопрягаемыми частями может происходить из-за использования свободной посадки. Эффект перемещения двух компонентов относительно друг друга — фреттинг — задиры. Мелкие металлические частицы образуются в результате поверхностной коррозии (фреттинга). Этот материал увеличивает зазор между опорными частями благодаря своим абразивным характеристикам.
Когда люфт становится слишком большим, увеличивается движение внутренних или внешних дорожек качения. Затем сопрягаемые поверхности быстро разрушаются из-за высокой рабочей температуры, что приводит к образованию радиального биения и шума.
Загрязнение
Отказ также может произойти из-за загрязнения. Некоторые из симптомов загрязнения — это высокая вибрация и проблемы с износом шариков и полостями дорожек качения. Когда абразивные вещества, такие как грязь или пыль, попадают внутрь подшипника, возникают неисправности, связанные с загрязнением.
Это распространенная проблема, которая может включать:
- загрязненное рабочее место;
- инородные тела от чистящих средств;
- загрязненные смазочные материалы, работа, выполняемая техником по обслуживанию грязными руками или с грязными инструментами.
Профилактические действия: выполнение работ чистыми руками с использованием чистых инструментов и обеспечение рабочего места без загрязнений, выполнение шлифовальных и фрезерных операций вдали от места установки, хранение подшипника в оригинальной упаковке и снятие его только для сборки.
Коррозия
Симптомы коррозии включают красные или коричневые участки на кольце, дорожке качения, шариках и сепараторе. Подшипник, подверженный воздействию коррозионных агентов, подвержен этому повреждению. Со временем они вызывают усиление вибрации, износ, потерю начального напряжения и увеличение радиальных зазоров.
Ранний износ может быть результатом сильной коррозии. Профилактические действия: использование его из нержавеющей стали, а также внутренних и внешних уплотнений, использование этих методов, особенно в агрессивных рабочих средах, предотвращает попадания агрессивных жидкостей в подшипник.
Повреждения, вызванные смазкой
Это повреждение проявляется в коричневатом или голубоватом обесцвечивании шариков и дорожек качения. Если такое повреждение происходит, это вызывает повышенный износ клетки, дорожки качения и шариков. Недостаточная смазка приводит к перегреву и выходу его из строя.
Предупреждающие меры: Поскольку рабочие характеристики шарикового подшипника зависят от адекватной смазки критических компонентов, таких как поверхности дорожек качения, шарики и сепаратор, очень важно тщательно смазать эти компоненты. Повышенные температуры и засорение потока смазочного материала отрицательно сказываются на свойствах смазочного материала.
Если заметили след на не вращающейся дорожке качения от контакта с шариками, это указывает на смещение подшипника. Тогда дорожка не будет параллельна краю дорожки.
Чрезмерное повышение температуры происходит, когда подшипник установлен смещенным на величину, превышающую или равную 0,025 мм / мм. Эта разрушает его и его корпус.
Факторы, способствующие неприсоединению, включают:
- грязь в корпусе и на валу;
- резьба вала не перпендикулярна муфте;
- коленчатый вал.
Методы диагностики опорных подшипников
При появлении признаков неисправностей, необходимо провести диагностику опорного подшипника.
При появлении подозрения на поломку узла, следует сделать следующее:
- снять защитные колпачки, прижать верхнюю часть штока передней стойки рукой. Далее машина качается из одной стороны в другое, держась за ближайшее крыло. Раскачивание выполняется в продольном, поперечном направлениях. Если узел неисправен, то будет слышан характерный звук, возникающий во время передвижения авто. При данных действиях, кузов будет раскачиваться, а исследуемая стойка будет неподвижна или качаться с малой амплитудой;
- рука помещается на переднюю пружину амортизатора, на ее виток. Затем руль крутиться в разные стороны. Одному сделать это не получится, поэтому понадобятся помощники. Если на руке отдача и слышен металлический стук – опорный подшипник сломан;
- при третьем методе диагностике, необходимо проехаться на машине сначала по шоссейной дороге, затем по бездорожью, внимательно прислушиваясь к звукам, которые слышны от автомобиля. Если при придельной нагрузке слышен металлический скрежет, то дело в поломке опорного подшипника.
Подобные методы подходят для диагностики неисправностей, как в передней опоре машины, так и задней.
В зависимости от модели, производителя, на автомобиль накладываются определенные эксплуатационные ограничения на опорный подшипник, так как данный узел воспринимает высокую нагрузку в течение продолжительного период времени.
Замену следует проводить каждые 100000 км. Если приходиться ездить по бездорожью – то каждые 50000 км. Обычно меняют детали каждые 2-3 года.
На практике при появлении стука, металлического скрежета, необходимо поменять подшипник, чтобы избежать более дорогой поломки.
Диагностика каждые 20000 км – обязательная процедура. К тому же этот процесс не займет много времени и не потребует вложений, так как сделать все можно самостоятельно.
Как и чем смазать опорный подшипник
Профилактические действия: осмотр корпуса и вала на предмет отклонений формы посадочных поверхностей подшипника, использование прецизионных установочных гаек, использование однолезвийного инструмента для обработки незакаленного вала, использование внутренней резьбы для закаленных валов.
Стоит сказать, что наблюдение за симптомами отказа подшипников имеет важное значение для эффективной работы установки. 51% всех отказов электродвигателей происходит из-за выхода из строя подшипников.
Замена опорного подшипника
Подшипник необходимо заменять каждый раз при замене комплекта сцепления.
Обычно они недорогие, поэтому экономить не стоит, ведь замена, предполагающая снятие коробки передач, стоит примерно столько же, сколько замена всего сцепления.
Однако иногда безотказный срок службы подшипника короче, чем у сцепления. В этом случае, прежде появляются симптомы повреждения подшипника, такие как те, которые упомянуты в пункте.
Затем подумайте о том, чтобы заменить весь комплект за один раз и заплатить только один раз за работу. Также следует помнить, что серьезная поломка, особенно в автомобиле с центральным рабочим цилиндром, может полностью вывести автомобиль из строя.
Для замены подшипника понадобится:
- Набор инструментов, гаечных ключей, отверток.
- Домкрат.
- Яма или подъемный механизм для авто.
Какой опорный подшипник лучше использовать
Подбор опорного подшипника напрямую зависит от автомобиля. Также нужно отдавать предпочтение проверенным производителям, разновидности детали и прочего. Но покупая деталь не стоит забывать, что переплата за нее не говорит о качестве.
Среди отечественных производителей, лидирующие позиции занимает:
- SPZ-GROUP;
- Лада;
- TRIALLI.
Во время езды дает достаточно характерные симптомы в виде растущего сопротивления на руле при кручении колес. Нередко явление сопровождает также пронзительный скрип или треск перекрыл из области подвески. В старых автомобилях подобные симптомы были явным признаком прогрессивного износа подшипника амортизатора, а, наоборот, свидетельствовали о его повреждении.
Проблема в том, что с увеличением силы и эффективности систем рулевого управления, эти симптомы становятся все труднее и труднее заметно. В современных моделях полностью реальной стала ситуация, в которой водитель вообще не поймет, что подшипник амортизатора работает все хуже и хуже, вероятно, вплоть до момента его фиксации.
Заключение
Как видно из вышесказанного, опорный подшипник важная деталь передней подвески автомобиля. Он отвечает за комфортабельность передвижения, безопасность поездок. Регулярная диагностика состояния данного узла, замена при обнаружении неисправности послужат гарантией безопасной езды водителя и его пассажиров. К тому же поможет предотвратить крупный дорогостоящий и времязатратный ремонт. Следите, ухаживайте за машиной, чтобы она прослужила долго и качественно, а своевременная диагностика, выполненная самостоятельно или при помощи специалистов, продлит срок эксплуатации изделия.
