Что такое ступичный подшипник: диагностика и замена

Ступичный подшипник — деталь подвески, обеспечивающая крепление колеса к ступице, обеспечивая свободное вращения колесного диска относительно поворотного кулака. Ступичный подшипник обязательно установлен в обойме, называемой ступицей. В последнее время подшипник со ступицей объединяют в общий узел для повышения надежности.

Подшипник ступицы — одна из важнейших составляющих ходовой части, работоспособность и состояние которого определяет корректность работы подвески.

Классификация ступичных подшипников, конструктивные особенности

История ступичного подшипника начинается еще со времен телег и карет, когда движущей силой были лошади. С момента появления самоходного транспортного средства, возникла необходимость применения колесных подшипников, а также их постоянная модернизация и усиление конструкции.

Главной задачей инженеров, при проектировании конструкции по части связи “колесо-подвеска” стала реализация максимально надежное крепления колеса к ступице, а также его вращение с минимальным сопротивлением, низким уровнем шума, то есть колесо должно вращаться максимально свободно. Не допускается люфт, иначе колесо будет болтаться.

Важный вопрос касается надежности подшипников. Это высоконагруженная деталь, работающая на высоких оборотах и критических температурах. Такие нагрузки, как резкий перепад температуры, работа при повышенной влажности, обилие химических реагентов, ударные нагрузки при резком разгоне и торможении, толчки о полуосей, нагрузки при затяжных поворотах — должны “перевариваться” подшипником. Немаловажно, чтобы в подшипнике присутствовала высокотемпературная смазка.

Существует два типа ступичных подшипников:

• радиально-упорный шариковый (однорядный или двухрядный);

• конический роликовый.

Ступичный подшипник также используется на задней оси, обычно устанавливают радиально-упорный. Сегодня можно разделить подшипники на четыре поколения.

Основной подшипник, устаревшей конструкции, имеет один ряд подшипника, после полностью заменен двухрядным (HUB). Причем существует три поколения подшипников Hub Unit Bearings (I, II и III).

Первый представляет собой единый модуль, состоящий из двухрядных радиально-упорных подшипников и конических роликов. В конструкции применено одно наружное и два внутренних кольца, а расстояние между шариками подобрано максимально оптимально. При создании HUB-I учитывается целевое назначение и степень нагрузки для оптимизации угла контакта.

Подшипник с двух сторон имеет уплотнители, а внутренняя полость забита пластичной высокотемпературной смазкой, которой хватает на весь срок эксплуатации. Отмечается компактность такого подшипника, а также простота его замены.

Версия II является ступицей в сборе, где на корпусе имеются отверстия под болты крепления колеса либо шпильки. Также может располагаться разъем под датчик ABS и зубчатое колесо под датчик. HUB II устанавливается только на ведомую ось.

HUB-III отличается от первых двух тем, что каждое кольцо имеет собственный фланец (во внутренней и наружной стороне). Металл подшипников менее поддаются коррозии благодаря гальванической обработке. Дополнительно внутреннее кольцо фиксируется в осевом направлении, а внешнее соединено со ступицей. В зависимости от конкретной модели, предполагаемого веса автомобиля и степени нагрузки, рассчитываются размеры подшипников.

Важным достоинством подшипников Hub Unit Bearings I — III поколения является отсутствие радиального биения, что особенно эффективно при торможении, а также снижается общая вибрация колеса.

Самым первым поколением подшипников является — конический. Но у него есть серьезные недостатки: уязвимость к загрязнению, поэтому наличие пластикового защитного колпачка и сальника обязательно. Требуется частая замена смазки, а для затяжки ступичной гайки нужно следовать определенному моменту усилия, иначе пережатый подшипник создаст сильное сопротивление при вращении колеса, а также быстро перегревается, а недостаточно затянутый подшипник — усиленный люфт при вращении и повышенная вибрация на ходу. В обоих случаях ресурс подшипников резко снижается.

Признаки неисправности. Диагностика

Средний ресурс подшипников ступиц — 100 000 километров. Применение неоригинальных компонентов, а также установка больших колес значительно сокращает срок службы до 50 000 км минимум.

Первый признак неисправности можно услышать на ходу, а именно от колеса издается шелесть, превращающийся в гул с ростом скорости. В любом случае нужно вывесить колесо, вручную прокрутить рукой, а также подергать его, тогда вы поймете, есть ли люфт. Если вовремя не определить неисправность, есть риск заклинивания подшипника, а это может привести к ДТП, так как колесо резко блокируется. Как минимум, выходит из строя вся ступица, реже шаровая опора и крепеж колеса.

Самостоятельно и без проблем можно поменять подшипник только в сборе со ступицей. Здесь просто откручивается несколько болтов крепления ступицы к цапфе и узел меняется на новый. В любых других случаях требуется съемник для демонтажа, а также пресс или тиски с обоймой, для установки подшипника в обойму ступицы.