Ступица — основное связующее звено между корпусом автомобиля и дорогой через колесо, и именно она испытывает наибольшие нагрузки, как в движении, так в состоянии покоя.

Вместе с тем, от исправности ступицы зависят не только ходовые и скоростные качества автомобиля, но и безопасность.

Причины неисправности ступицы колеса

Если вовремя не отремонтировать или не заменить вышедшую из строя ступицу, то вполне вероятно можно попасть в серьезную аварию — либо вследствие заклинивания колеса на скорости, либо по причине отрыва диска от вала.

Кроме этого, неисправная ступица сильно греется , и, тем самым, оказывает негативное воздействие на нормальную работу тормозной системы колеса.

Ступица никогда не выходит из строя одномоментно , если не было сильного удара от въезда на скорости в яму, на бордюр или кочку. Она разрушается постепенно, и обычно ее неисправность сопровождается неприятным звуком, вибрацией кузова, ощущениями качения и слабых толчков.

Основные причины поломок ступицы колеса:

• Неаккуратная езда по неровной дороге.
• Перегруз автомобиля.
• Неоднократное проваливание под «брюхо» в грязевую жижу или песок.
• Агрессивное вождение с резкими торможениями и ускорениями, так называемым «дрифтованием».

В зависимости от вышеперечисленного, может деформироваться корпус ступицы, расколоться внешний или внутренний обод подшипника, «высохнуть» смазка, в результате попадания внутрь крутящих деталей песка, влаги и грязи.

Очень редко разрушаются ролики или шарики подшипников , причины поломок которых, скорее, зависят не от качества езды, а от заводского брака.

Все эти неисправности на начальном этапе определить очень трудно и практически невозможно без специального диагностического оборудования , пока не обнаружится большой люфт колеса, либо не проявится характерный звук, напоминающий гул самолета, и иногда сопровождаемый хрустом и скрежетом.

Как определить неисправную ступицу колеса?

1. Самый простой и надежный способ определения сломанной ступицы — это постукивание ногой о шины . Если какая-нибудь из шин шатается, появился излишний люфт — то, вероятно, ступица вышла из строя. Причем люфт можно найти задолго до появления посторонних звуков, которые не слышны на малых скоростях, либо схожи с шумом протектора об асфальт.
2. Другой способ определить, что ступица требует замены — на слух , но это возможно, только когда износ ступицы — а, точнее, находящихся в них шарикоподшипников — достиг критической точки, и эксплуатация автомобиля стала уже опасной.
   • Неисправность ступиц на передних колесах , благодаря рулевой системе, определить довольно несложно. Для этого надо разогнаться до скорости, когда начнет появляться гул (обычно 40-60км/ч и выше), и немного повилять. Если звук усиливается при повороте направо — то «слетел» левый подшипник, если наоборот — то правый ().
   • Определить неисправную ступицу на задних колесах немного сложнее. Бывает, гудит с одной стороны, а поломка, на самом деле, оказывается с другой. Поэтому для точного выявления вышедшей из строя детали необходимо приподнять корму машины. Затем на весу повращать и покачать колесо в одну и другую сторону. Если чувствуется люфт и вибрация колеса, а иногда слышны потрескивания и хруст, то ступица вышла из строя.
3. Наконец, третий рекомендуемый способ. Без определенных навыков и соответствующих инструментов заменить ступицу самостоятельно не получится. При малейшем подозрении на посторонние звуки, исходящие из области какого-либо колеса, либо обнаружении люфта, сразу обратиться в специализированный автосервис .

Основные причины повреждения подшипников - Подшипники в Беларуси

Выход подшипника из строя не всегда является преждевременным. Большой процент замен подшипников связан с нормальным процессом усталости материала подшипника т.е естественный износ подшипника.

Основными причинами преждевременного выхода подшипников из строя являются загрязнение - последствия неправильного обращения и перебои в подаче смазки. Особенно опасно попадание в смазку окалины, металлической стружки или песка. В результате износа рабочих поверхностей подшипника нарушается его работоспособность, для восстановления которой необходим ремонт с заменой подшипникового узла.

Наиболее частые причины выхода подшипника из строя:

Можно рассматривать следующие причины переждевременного выхода подшипников из строя:

• высокие нагрузки;
• неэффективные уплотнения;
• чрезмерный натяг в посадке т.е слишком малый рабочий зазор – последствия неправильного монтажа;
• перегрев подшипника;
• чрезмерный износ;
• растрескивание и расплавление деталей подшипника;
• наволакивание материала подшипника на вал;
• неправильный подвод смазки к подшипнику;
• недостаточная подача масла при запуске подшипникового узла;
• заторможенное истечение масла из подшипника;
• неправильная конструкция подшипникового узла;
• неблагоприятное распределение сил на подшипники;
• повышенные кромочные нагрузки;
• недостаточная жесткость вала и подшипника;
• неправильный выбор материала вала и подшипника;
• неправильная макро- и микрогеометрия несущих поверхностей;
• низкое качество масла; окисление масла в эксплуатации;
• неудовлетворительная фильтрация масла от механических примесей и твердых продуктов окисления.

У многоопорных валов наиболее частой причиной отказов подшипников являются отклонения от соосности опор или шеек вала и недостаточная жесткость корпуса, несущего опоры.

Устранение этих причин обычно обеспечивает нормальную работу подшипников.

Причины уменьшающие продолжительность работы подшипников:

• Недостаточное смазывание. Ухудшение свойств смазки может произойти вследствие перегревания подшипника, повреждения уплотнения подшипников, использование неподходящей или низкокачественной смазки в подшипниковых узлах.
• Недостаточное уплотнение подшипникового узла – приводит к попаданию в подшипник грязи или воды.
• Естественная усталость. Появление первых признаков усталостных повреждений зависит от частоты вращения подшипника, величины нагрузки, эффективности смазывания и чистоты смазочного материала. Причиной усталостных повреждений являются переменные напряжения сдвига в под поверхностных слоях дорожек качения, порождающие трещины, которые распространяются по направлению к поверхности. Перекатывание тел качения по трещинам приводит к скалыванию частиц материала, из которого изготовлен подшипник. Первоначально этот процесс, именуемый «выкрашиванием» или «шелушением», проявляется слабо. Однако он постоянно усиливается под воздействием кромочных напряжений и приносимых смазочным материалом продуктов износа.
• Ухудшение условий работы подшипника. Работа подшипника происходит в определенных, заранее рассчитанных условиях, изменение может привести к преждевременному выходу подшипника из строя. Во избежание неблагоприятных воздействий на подшипник при его замене не рекомендуется производить каких-либо изменений условий его работы. В первую очередь это относится к изменению типа и сорта смазочного материала, а также системы смазывания, увеличению частоты вращения подшипника или нагрузки на него.

Так как процесс усталостного выкрашивания деталей подшипника развивается сравнительно медленно и сопровождается усилением шума и вибрации при его работе, можно достаточно быстро обнаружить такие повреждения и успеть заменить подшипник еще до его полного разрушения.

Необходимо иметь в виду, что если слой смазочного материала достаточно большой по отношению к величине шероховатости поверхности, то опасность повреждений очень мала. Тем не менее, при нагрузке на подшипник, превышающей граничную нагрузку по усталости, со временем может возникнуть нормальное усталостное разрушение.

Методы диагностики повреждений подшипников.

Наблюдение за состоянием подшипников во время их эксплуатации может осуществляться методом замера уровня вибрации или шума. Этот метод применяется в качестве диагностического инструмента для раннего обнаружения неисправности. Для вибромониторинга состояния подшипников существуют специальные приборы, позволяющие по уровню шума диагностировать состояние подшипников и степень их износа.

Правила работы с подшипниками.

Максимальная долговечность подшипников достигается, прежде всего, благодаря точному соблюдению правил их установки и технического обслуживания. Срок службы подшипников также зависит от правильного выбора самого подшипника и применения надлежащего инструмента для его установки. Подшипник должен быть защищен от попадания в него грязи и влаги, правильно установлен и смазан. При монтаже подшипников необходимо соблюдать следующие правила:

• Извлекать подшипник из упаковки непосредственно перед монтажом.
• Соблюдать чистоту: закрывать детали машин, куда будет устанавливаться подшипник, и еще не установленный подшипник пластиковой пленкой, парафинированной бумагой или чистой сухой безворсовой тканью.
• Не производить монтаж подшипников вблизи металлорежущих станков или других производящих загрязнение машин.
• Не делать прямых ударов по подшипнику.
• Запрессовывать подшипник с помощью специальной втулки.
• Правильно выбирать смазочные материалы для подшипника, использовать смазку в необходимом количестве. Своевременно смазывать подшипник.
• Использовать специальные нагревательные устройства или гидравлические инструменты.

Таблица характерных повреждений подшипников.

Вид повреждения	Описание		Профилактика
Износ вследствие недостаточного смазывания	Изношенные, иногда отполированные до блеска поверхности; голубовато-коричневая окраска после некоторого времени работы	Недостаточное смазывание и, вследствие этого, быстрый разогрев	Улучшать условия смазывания, не нарушать сроки смазывания и своевременно проверять состояние уплотнений
«Задиры» на внешних поверхностях	Характерные «задиры» и изменение цвета на внешней поверхности или торце	Проворачивание кольца подшипника относительно вала или корпуса	Единственный способ предотвращения такого повреждения – увеличить натяжение до значения, обеспечивающего отсутствие перемещения в посадке. Осевого зажима подшипников для этого недостаточно
Коррозия, или глубокие коррозийные раковины	Серо-черные полосы поперек дорожек качения, в большинстве случаев, - на расстоянии шага тел качения	Попадание в подшипник воды или других веществ, порождающих коррозию. После длительного времени работы происходит образование раковин (питтинг) на поверхности подшипника	Проверить состояние уплотнений и применить смазочный материал с лучшими антикоррозийными свойствами
Контактная (фреттинг) коррозия	Фpеттинг-коррозия возникает при относительном движении между кольцом подшипника и валом либо корпусом. Проявляется в виде ржавчины на посадочной поверхности внутреннего или наружного кольца. Иногда явно выражены следы качения.	Посадка с зазором, либо погрешности формы посадочных мест	Обеспечить безупречные условия посадки
Выкрашивание вследствие овальности посадочной поверхности	Резко выраженные следы качения на двух диаметрально противоположных участках одного из колец, выкрашивание на этих участках	Возможно отклонение от круглой поверхности отверстия корпуса вследствие его установки на неплоском основании	Обычно нужно изготовить новый вал или корпус. Другой возможный путь – напыление металла на посадочную поверхность и ее перешлифовка
Трещины вследствие неправильного обращения с подшипником	Трещины и сколы, возникающие обычно на боковых поверхностях	Удары при монтаже непосредственно по кольцу
Вмятины под воздействием инородных частиц	Небольшие царапины на дорожках и телах качения	В подшипник проникли инородные частицы при монтаже – либо со смазкой, либо из окружающей среды	Обеспечить чистоту подшипников при монтаже, заменить смазку и проверить состояние уплотнений

0

Лабораторная работа

Дефектация подшипников качения

Цель работы:

Практическое освоение методов определения износа подшипников качения.

Общие сведения о подшипниках качения и их дефектации

Подшипник качения, как правило, представляет собой отдельный узел, состоящий из наружного и внутреннего колец, тел качения, расположенных между кольцами и сепаратором разделяющего и удерживающего эти тела в определенном положении.

Все конструктивные разновидности подшипников классифицируются; в соответствии с ГОСТ 3395-89 по следующим основным признакам: по направлению действия воспринимаемой нагрузки - радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные; по форме тел качения - шариковые и роликовые; по числу рядов тел качения - однорядные, двухрядные, четырехрядные и многорядные; по основным конструктивным признакам - самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся, с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца, одинарные или двойные, сдвоенные, строенные и др.

Подшипники качения различаются так же по точности их изготовления ГОСТ 520-2002 устанавливает 5 степеней точности: 0, 6, 5, 4 и 2. Точность подшипников качения определяется точностью посадочных размеров колец и их ширины или (для радиально-упорных) монтажной высоты и точностью вращения колец. Показатель точности вращения, характеризуемый радиальным и осевым биением, имеет особенно важное значение для вращающегося кольца, т. к. его биение передается на связанные с ним детали узла, вызывая нежелательные последствия: динамические нагрузки, вибрацию, шум и др.

В большинстве конструкций машин пищевых и химических производств применяют подшипники нормального класса точности 0. Применение подшипников болеё высоких классов точности ограничено их большой стоимостью, например, для подшипников с диаметром внутреннего кольца порядка 50-80 мм относительная стоимость в зависимости от класса точности составляет:

класс точности 0 6 5 4 2

радиальное биения, мкм 20 10 5 3 2,5

относительная стоимость 1 1,3 2 4 10

Числа означающие класс точности подшипников 6, 5, 4, 2 указываются перед условным обозначением подшипника и отделяются от него тире. Цифра 0 не ищется.

Качество подшипников должно соответствовать ГОСТ 520-2002, а в особых случаях специальным дополнительным условиям.

Перед осмотром подшипников, их промывают без нагрева в бензине с добавлением 6...8 % минерального масла (веретенного). При сильном загрязнении подшипники предварительно промывают в ванне с маслом при температуре порядка 90 °С.

Для удаления коррозии подшипник после тщательного промывания в бензине протирают сукном, смоченным в смеси минерального масла и окиси хрома. Допускается чистка поверхности подшипников от коррозии - (кроме тел вращения) шлифшкуркой с последующей зачисткой пастой ГОИ.

Ремонт подшипников производят только на специализированных заводах. Без отправки на эти заводы может быть выполнен только простейший ремонт подшипников, а именно восстановление посадочных мест нанесением полимеров, клея или хромированием, осадка сепараторов на прессе, комплектация подшипников из однотипных изношенных деталей. В этом случае за основную деталь принимают внутреннее кольцо. Контроль за обязательным осуществлением ремонта, предусмотренного тех условиями, непосредственно на предприятиях пищевой и химической промышленности осуществляют лаборатории комитета стандартов.

Контроль подшипников качения производится как визуально, так и с помощью замеров.

Наружным осмотром (при необходимости и с помощью лупы) проводится тщательная проверка колец, беговых дорожек, шариков и роликов. При наличии трещин, цветов побежалости, следов защемления, выкрашивания, отслаивания, шелушения, раковин, а также царапин или глубоких рисок на беговых дорожках, шариках или роликах, надломов и сквозных трещин на сепараторе подшипники выбраковываются. При отсутствии указанных неисправностей шарикоподшипники проверяются на легкость вращения от руки. При вращении от руки подшипник должен иметь ровный ход, без заедания, и небольшой шум.

Подшипники, годные по проверке на легкость вращения и осевой шум, подвергайся контролю на величину радиального и осевого зазора, для этого внутреннее кольцо подшипников закрепляют в приспособлении, а к наружному подводят наконечник индикатора или миниметра, закрепленного на стойке. Перемещая наружное кольцо в направлении индикатора и обратно определяют, величину радиального зазора по максимальному отклонению стрелки. Радиальный зазор проверяют в 4-х точках, поворачивая наружное кольцо при каждом измерении на 90°. данные о нормативных зазорах в подшипниках, наиболее распространенных в химической и пищевой отраслях промышленности приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Нормативные радиальные зазоры в подшипниках, мкм .

Внутренний диаметр подшипника	Вид подшипника
	Шарикоподшипник однорядный	Роликоподшипники
		Радиальные	Сферические с цилиндр. отверстием
Свыше 10 до 18

Допускаемая величина зазора, при установке на машину при текущем ремонте составляет, а при капитальном, где следует принять из таблицы1.

Наружный диаметр подшипника определяют только при наличии следов износа с помощью микрометров или пассаметров, а внутренний с помощью индикаторных нутрометров.

Высоту конических подшипников удобнее определять с помощью микрометрического или штанген-глубиномера.

Рисунок 6.1 - Схема определения величины зазора в подшипниках а) шариковых; б) роликовых.

При этом расчет ведут в следующей последовательности:

Определяют допустимый и предельные износы сопряжения колец подшипников качения с валами и корпусами IS доп и IS пр по следующим формулам:

для посадки с натягом

IS доп =0,1D+1,8T SK -5,0 (6.1)

IS пр =35+1,8T SK +0,6D (6.2)

для переходной посадки

IS доп =10+0,1D+1,5T SK (6.3)

IS пр =60+0,1D+2,4T SK (6.4)

для посадки с зазором

IS доп =0,1D+1,8T SK -10 (6.5)

IS пр =15+0,1D+4,0T SK (6.6)

где D - диаметр кольца подшипника, мм,

T SK -допуск сопряжения

T SK =T d +T D , (6.7)

T d - допуск на изготовление вала,

T D - допуск на изготовление отверстия.

Определяют допустимый и предельные размеры посадочных мест обойм подшипника:

для внутреннего кольца, предназначенного для работы со сменяемым валом

D доп =D min +IS доп (6.8)

D пр =D min +IS пр (6.9)

то же, но для работы с валом, бывшим в эксплуатации

D доп =D min +0,3IS доп (6.10)

D пр =D min +0,3IS пр (6.11)

для наружных колец подшипников, предназначенных для работы со сменяемым (новым) корпусом

d доп =d max -IS доп (6.12)

d пр =d max -IS пр (6.13)

то же, но для работы с корпусом, бывшим в эксплуатации

d доп =d max -0,3IS доп (6.14)

d пр =d max -0,3IS пр (6.15)

В формулах (6.1) - (6.15):

D min - минимальный размер отверстия внутреннего кольца подшипника в соответствии со стандартом,

d max - максимальный диаметр наружного кольца подшипника в соответствии со стандартом.

Отклонение колец подшипников от номинальных размеров приведенных в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Предельное отклонение колец подшипников класса точности 0, мкм, .

Интервалы диаметров подшипников	Тип подшипника
	шариковые и роликовые радиальные и шариковые радиально-упорные	роликовые конические
Свыше 10 до 18

Порядок выполнения работы

Произвести визуальный осмотр подшипника.

Проверить подшипник на плавность вращения и отсутствие повышенного шума при вращении.

Произвести замеры наружного и внутреннего диаметров подшипника и его ширины. (Пределы изменения ширины конических подшипников приведены в каталогах).

Результаты визуального наблюдения, проверки на плавность вращения и результаты замеров занести в таблицу 6.3.

Отчет по работе

должен включать:

Краткое изложение сведений о подшипниках качения и их дефектации;

Таблицу результатов проверки качества подшипников;

Выводы по работе.

Материалы и инструмент

При выполнении работы используется:

Приспособление для замера радиальных зазоров;

Штанген-глубиномер или микрометрический глубиномер;

Набор микрометров;

Индикаторные нутромеры;

Практическая часть

Таблица 6.3 - Результаты проверки качества подшипников

	Тип подшипника	№ по стандарту, класс точности	Заключение о пригодности подшипника в эксплуатацию
			По результатам визуального наблюдения	По результатам проверки на плавность вращения и бесшумность работы	По результатам измерений
			Сколы на наружном кольце, выкрашивание	Ход неровный с заеданием	D нар =130 мм D внут =45 мм
	подшипник качения шариковый однорядный		Сколы на наружном кольце, следы защемления, царапины	Ход неровный с заеданием	D нар =47 мм D внут =11 мм
	подшипник скольжения роликовый однорядный, конический		Выкрашивание, шелушение	Ход неровный с заеданием	D нар =118 мм D внут =50 мм

Вывод: Данные подшипники выбраковываются, т. к. обнаружены сколы, выкрашивание, следы защемления и царапины на беговых дорожках

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Подшипники используются в различных механизмах. Именно они и позволяют обеспечивать поступательное качение. Однако, у всего существует конечный ресурс. В данной публикации будут описаны методы, которые гарантированно дадут возможность выявить подшипники, которые уже не пригодны к использованию.

Любые подшипники (Днепропетровск поставляет широкий спектр подшипников) тестируются при помощи нижеуказанных методов. Следует понимать, что подшипниковый узел, у которого вышел ресурс, уже не подлежит восстановлению (только под замену).

Советы предельно простые и могут быть выполнены без специализированного оборудования:

• необходимо взять подшипник за внутреннюю обойму и попытаться сместить внешнюю (если это получается, сделать – ресурс вышел);
• с усилием вращаем внешнюю обойму – ход должен быть без биений, хруста и резких остановок;
• во время вращения подшипника раздаётся характерный звук (похож на качение резиновой покрышки по мокрой дороге);
• в случае если из подшипника вываливается один ролик, он не может большое использоваться.

Выполнять проверку рекомендуется без перчаток. Естественно, подшипник в полной мере очищается от смазки. Пальцы позволят ощутить даже самые незначительные биения. Если они только появляются, настоятельно рекомендуется оценить шарики/ролики в подшипнике на наличие коррозии или выработки.

В случае, если были обнаружены небольшие пятнышки ржавчины или металлическая пыль, можно с уверенностью сказать, что подшипник уже фактически своё отходил.

Подобная необходимость часто возникает в автомобилях. К примеру, Вы осуществляете проверку подшипникового узла на износ. И в результате обнаруживаете, что с одной стороны автомобиля подшипник уже «приехал».

Однако с другой стороны подшипник «ещё жив» и вполне может эксплуатироваться. В таких ситуациях профессионалы рекомендуют выполнить двойную замену подшипников во избежание возникновения дальнейших проблем в эксплуатации автомобиля.

Следуя вышеозначенным рекомендациям, Вы гарантированно сможете выявить проблему в подшипниковом узле на раннем этапе её формирования. А это означает, что техническая неисправность, которая может привести к серьёзным последствиям, не наступит.

Вы выборе новых подшипников выбирайте продукцию только проверенных брендов, использующих высокопрочные сплавы. Китайцы, к примеру, часто для шариков используют некачественный металл. Неудивительно, что достаточно скоро (тем более при высоких нагрузках) на шариках появляются сколы и выбоины.

В видео будет продемонстрировано, как самостоятельно осуществить проверку подшипника:

Появление посторонних шумов со стороны передней подвески при движении автомобиля может быть вызвано целым рядом неисправностей. Одним из таковых может быть сильный износ ступичного подшипника левого или правого переднего колеса, замена которого вполне может быть выполнена своими руками, так как для этого не нужны даже яма или подъемник. В данной статье вы подробнее узнаете, как проверить ступичный подшипник. Выявить данную неисправность можно несколькими способами.

Косвенные признаки износа подшипника ступицы передней подвески

В данном разделе вы найдете признаки неисправности ступичного подшипника, а так же о том, как проверить подшипник ступицы переднего колеса.

• Характерным признаком того, что необходима замена подшипника ступицы в Калине , является посторонний ровный шум (гудение, гул) со стороны левого или правого колеса при движении. Как правило, в данном случае он усиливается на высокой скорости (более 80-90 км/ч), поэтому чаще всего замечается при движении по трассе.

• Из-за шума, создаваемого потоком воздуха и при контакте покрышек с дорогой, далеко не всегда можно точно определить источник звука. Примечательно, что из салона шум с правой стороны зачастую воспринимается как с левой и наоборот. В этом случае необходимо обратить внимание на то, как изменяется звук на поворотах, так как в этот момент на подшипник приходится повышенная нагрузка. Так, исчезновение звука при повороте налево и его усиление при повороте направо свидетельствует об износе левого подшипника ступицы . Соответственно, об износе правого говорят противоположные симптомы.

Диагностика подшипника ступичных подшипников левого и правого переднего колеса

Как узнать какой ступичный подшипник гудит?

• Чтобы наверняка удостовериться в неисправности подшипников ступицы переднего левого или правого колеса, или же отсутствии таковой, лучше производить проверку на стоящем автомобиле. Вывесив передние колеса и задействовав стояночный тормоз, необходимо «разогнать» на пятой передаче стоящий на месте автомобиль до 120 км/ч и послушать с какой стороны раздается шум. В идеале лучше это делать при помощи фонендоскопа.

Недостатком вышеописанного способа диагностики является шум работающего двигателя, который может заглушить звук, и отсутствие нагрузки. Более объективным симптомом является наличие люфта, который можно выявить, покачав переднее колеса руками взявшись за верхнюю его часть. Кроме того, колесо можно прокрутить руками, обратив внимание на наличие посторонних звуков и плавность замедления движения. В данном случае нагрузка невелика, но зато отсутствует шум, издаваемый двигателем и КПП. Проверку лучше производить с помощником, который будет нажимать на педаль тормоза, не блокируя колесо полностью – если звук при этом пропадает, дело почти наверняка именно в подшипнике.

← Вернуться