Колесные подшипники

Apr 24, 2023

Независимо от типа подшипника, они могут выйти из строя по одним и тем же причинам. Неисправность начинается с небольшого дефекта на дорожке качения, который выделяет небольшое количество тепла, вызывающее запекание смазки внутри подшипника.

Нагрузки на углах автомобиля сосредоточены на относительно небольших опорных поверхностях. Весь вес некоторых транспортных средств может приходиться на площадь размером не больше визитной карточки. Нагрузки, воздействующие на подшипник, называются осевыми и радиальными нагрузками.

Когда автомобиль наезжает на бордюр, выбоину или другие объекты на своем пути, сила передается на небольшую поверхность подшипника. Удар может привести к повреждению обойм и роликов/шариков. Это повреждение называется знаком Бринеллинга. Возможно, вы знаете о шкале Бринелля или шкале Роквелла для определения твердости металла. В ходе испытания шарик из карбида вольфрама вдавливается в металлический образец.

Бринеллирование — это разрушение/дефект поверхности материала, вызванный контактным напряжением, превышающим предел твердости материала. Предположим, что удар достаточно велик, чтобы превысить твердость материала. В результате образуется постоянная вмятина или отметка Бринелля.

Следы Бринелля могут вызвать немедленный шум подшипника, а могут и нет. Но поскольку метки продолжают вращаться, они могут повредить весь подшипник. Если воздействие достаточно существенное, предварительная нагрузка подшипника может измениться. Это может привести к еще большему повреждению и шуму.

В подшипниках колес более высокого качества используется сталь более высокого качества, прошедшая надлежащую термическую обработку. Эти два фактора повышают твердость стали и ее способность противостоять ударным повреждениям.

Термическая обработка большинства современных подшипников не проводится в кузнице или печи. Большинство производителей используют индукционные устройства, которые нагревают сталь с помощью магнетизма. На некоторых ступицах на корпусе можно увидеть «синение».

Состояние фланца ступичного подшипника является прямым показателем общего состояния внутренних подшипников. Если колесо подверглось удару, достаточно сильному, чтобы повредить подшипники и дорожки качения, скорее всего, фланец деформирован.

Деформированный фланец будет иметь биение. Это биение может вызвать вибрацию и, в конечном итоге, изменение толщины дисков тормозных роторов. Каждый производитель имеет свои собственные спецификации по биению фланца колеса. Большинство спецификаций находятся в диапазоне от 0,0015 дюйма до 0 дюймов. Большинство производителей переходят к нулевым биению и люфту фланца. Эта «идеальная» характеристика обусловлена ​​тем, что любое биение фланца будет увеличиваться ротором.

Если фланец имеет биение 0,001 дюйма, то 10-дюймовый ротор может иметь общее биение 0,003 дюйма при установке. Если этот автомобиль едет на шинах 205/55R16, за одну милю верхняя точка с биением 0,003 дюйма проходит мимо штангенциркулем примерно 836 раз. За 6000 миль пятно на роторе пройдет мимо колодок более 5 миллионов раз! Каждый раз, когда это место проходит мимо колодок, немного материала ротора удаляется. За 5 миллионов оборотов удаляется достаточно материала, чтобы создать изменение толщины, которое может почувствовать водитель.

Некоторое биение можно исправить с помощью токарного станка для тормозов, установленного на автомобиле. Но если биение слишком велико, срок службы ротора снижается из-за удаления слишком большого количества материала для коррекции биения. Кроме того, биение во фланце можно исправить с помощью пластин, которые устанавливаются между ротором и фланцем. Но если биение чрезмерное и не может быть приведено в соответствие со спецификациями, единственным вариантом является замена фланца и/или подшипника.

В большинстве автомобилей со ступичными узлами используются тональные кольца, установленные внутри ступичного узла ступичного подшипника. В большинстве унифицированных ступиц тональное кольцо размещается между внутренними кольцами подшипника.

Воздушный зазор на этих датчиках очень точный. Если есть люфт во внутреннем или внешнем подшипнике, это будет обнаружено датчиком и компьютером ABS/ESC. Компьютер обычно устанавливает код неисправности шасси для неустойчивого сигнала для каждого угла автомобиля.

Если у вас есть сканирующий прибор, который может получить доступ к PID и данным датчиков скорости колес, можно наблюдать люфт в подшипниках при поворотах автомобиля и торможении. Скорость может упасть по сравнению с скоростью других колес. Если система ABS/ESC обнаружит это, она отключит систему и загорится индикатор ABS на приборной панели.