Как устроен и как работает шкворень - Дневник садовода
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен и как работает шкворень

Шкворень: прочная ось шарнирных соединений

В автотракторной технике широкое распространение имеют шкворневые соединения — они используются в поворотных кулаках управляемых колес, в седельных сцепных устройствах, в навесках и т.д. Все о шкворнях, их существующих типах и конструкции, а также о правильном выборе и замене — читайте в этой статье.

Что такое шкворень?

Шкворень — деталь поворотных узлов различных агрегатов и систем автотракторной и иной техники; стальной стержень, выступающий в качестве силовой детали и оси поворота шарнирно соединенных деталей.

На автомобилях, тракторах и другой технике шкворни используются для соединения поворотных кулаков управляемых колес с балками, в качестве основы сцепного устройство полуприцепов и прицепов, в задней и передней навеске тракторов и т.д. Данная деталь выполняет несколько функций:

  • Функция оси поворота шарнирно соединенных деталей;
  • Функция силового элемента, соединяющего детали шарнирного узла;
  • Функция направляющего элемента, обеспечивающего правильное рабочее положение шарнирно соединенных деталей;
  • Работа в системе смазки шарнирного соединения — подача и распределение смазочного материала по трущимся деталям.

Шкворень обеспечивает нормальную работу основных систем транспортного средства, поэтому от его состояния зависит надежность управления и безопасность. Данная деталь в процессе работы подвергается значительным нагрузкам и износу, и периодически нуждается в замене. Чтобы сделать верный выбор нового шкворня, следует разобраться в его типах и конструктивных особенностях.

Типы и конструкция шкворней

Используемые сегодня шкворни можно разделить на три группы по применимости:

  • Шкворень поворотного кулака (поворотной цапфы) управляемого колеса транспортного средства;
  • Шкворень седельно-сцепного устройства (шкворень полуприцепа);
  • Шкворень прицепных устройств и навесок.

Деталь каждого типа имеет свои конструктивные особенности и сферы применения.

Шкворень поворотного кулака (поворотной цапфы)


Поворотный кулак со сквозным шкворнем


Поворотный кулак с раздельными шкворнями

Деталь данного типа является частью шарнирного соединения поворотного кулака (цапфы) управляемого колеса с колесной балкой. Фактически, шкворень удерживает на себе колесо, воспринимая все моменты и нагрузки, и передавая их на раму автомобиля. Шкворни делятся на две группы по применимости и конструкции:

  • Для шкворневых узлов с одним сквозным шкворнем;
  • Для шкворневых узлов с двумя раздельными шкворнями.

В первом случае один шкворень проходит через верхнюю и нижнюю точки соединения поворотного кулака с балкой моста (соответственно, на одном мосту используется два шкворня). Такое соединение является наиболее простым и надежным, однако оно подходит только для транспортных средств с не ведущим передним мостом. Дело в том, что шкворень проходит через ось балки и, соответственно, делает невозможным установку полуоси или иных деталей.

Во втором случае верхние и нижние точки соединения поворотного кулака и балки моста соединены отдельными шкворнями уменьшенной длины (соответственно, на мосту используется сразу четыре шкворня). Такие соединения более сложны, однако они подходят для ведущих мостов — шкворни оставляют место для полуосей (или шарниров равных угловых скоростей), обеспечивая передачу крутящего момента от редуктора на управляемые колеса.

Конструкция деталей первого и второго типа отличается.

Сквозной шкворень — это стальной стержень постоянного или переменного профиля, на поверхности которого могут выполняться различные выточки для упора фиксирующих штифтов, а также отверстия или каналы для распределения смазочного материала. На детали выделяются верхняя и нижняя шейки, также на ней может нарезаться резьба для фиксации в кулаке/цапфе. Шкворень посредством подшипников скольжения или качения устанавливается в соответствующие отверстия в поворотном кулаке и в балке моста, обеспечивая их соединение. Деталь фиксируется штифтом сбоку либо резьбой, и крышками в верхней и нижней части, в крышках или в поворотном кулаке могут располагаться пресс-масленки.

Раздельные шкворни — это укороченные стальные стержни переменного профиля, которые устанавливаются в двух точках соединения поворотного кулака и балки моста. Один кулак удерживается двумя шкворнями — верхним и нижним, они могут иметь как идентичную конструкцию, так и отличаться деталями или размерами.

Шкворни могут устанавливаться двумя способами:

  • На подшипниках скольжения (вкладышах);
  • На подшипниках качения.

В первом случае шкворень устанавливается в бронзовые или стальные втулки, во втором — в роликовые или игольчатые подшипники. Существуют и сквозные шкворни с комбинированной установкой, с верхней стороны — на вкладыш, с нижней — на подшипник, который в данном случае называется опорным.

Отдельную группу составляют раздельные шкворни со сферическими вкладышами. Эти детали с одной стороны жестко монтируются в балке моста (обычно с помощью выполненной на их корпусе резьбы — просто зажимаются гайкой), а с другой имеют сферическую головку, которой упираются в сферический вкладыш на корпусе поворотного кулака. Такую конструкцию имеют шкворневые узлы старого образца на автомобилях УАЗ и на некоторых других.

Читать еще:  Общие сведения о машине урал

Шкворни поворотных кулаков (цапф) изготавливаются из конструкционных углеродистых и легированных сталей различных марок (45, 50, 40Х, 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, 20ХГР, 12ХН3А и других отечественных и зарубежных аналогов), которые поддаются цементации поверхности (термической обработке для повышения твердости) и имеют высокую вязкость. Эти детали обладают повышенной прочностью и износоустойчивостью, благодаря чему они обеспечивают надежность всего шкворневого узла.

Шкворень седельно-прицепного устройства

Деталь данного типа является частью шарнирного соединения полуприцепа с седельно-сцепным устройством (ССУ) седельных тягачей. Шкворень устанавливается в передней части полуприцепа, он входит в ССУ, где фиксируется и обеспечивает надежное удерживание полуприцепа с возможностью его поворота относительно тягача.

Шкворни ССУ стандартизированы, они бывают трех типов по диаметру сопрягаемой поверхности:

Шкворни с диаметром сопрягаемой поверхности 2 и 3,5 дюйма соответствуют международным стандартам, а с диаметром 100 мм допустимо использовать на тягачах и полуприцепах российского производства.

Шкворни ССУ могут иметь два основных конструктивных исполнения:

Деталь первого типа выполнена в виде стержня с резьбой на верхней части, который устанавливается в приваренную к полуприцепу втулку. Деталь второго типа выполнена в виде стержня с фланцем, который посредством болтов монтируется к полуприцепу. При этом шкворни с фланцами могут устанавливаться на наружной или с внутренней поверхности днища полуприцепа, также они могут иметь фланцы под обычные болты или под винты с потайной головкой.

Независимо от типа, шкворни ССУ имеют одинаковую конструкцию: это цилиндрический стержень установленной длины, в нижней части которого выполнена сопрягаемая поверхность — проточка определенной ширины. Данной проточкой шкворень устанавливается в ССУ, где за счет своей формы надежно фиксируется. В верхней части шкворня в зависимости от его типа выполняется резьба либо фланец той или иной конструкции.

Шкворень прицепных устройств и навесок

Шкворень прицепных устройств и навесок служит для соединения прицепов и навесного оборудования с навесками или с соответствующим устройством на заднем (а иногда и переднем) бампере транспортного средства. Деталь данного типа часто называют просто «пальцем», она отличается многообразием конструкций и исполнений. В простейшем случае это стальной «грибок» — палец с расширением в верхней части и с отверстием в нижней для установки шплинта или иного фиксирующего устройства. Также существуют шкворни более сложной конструкции, имеющие различные крюки, фиксирующие устройства и другие вспомогательные детали.

Вопросы выбора и замены шкворней

Выбор шкворней поворотных кулаков довольно прост, так как на большинстве автомобилей используются детали индивидуальной конструкции, которые неприменимы к другим транспортным средствам. Поэтому при износе, деформации или разрушении шкворня следует использовать деталь того же типа и каталожного номера. Замену шкворня необходимо выполнять вместе со всеми втулками (так как они подвергаются наибольшему износу, старые втулки использовать нельзя) и подшипниками (если они предусмотрены). Выполнить такую замену позволяют присутствующие в продаже ремонтные комплекты, содержащие весь набор необходимых деталей для ремонта шкворневого узла.

Выбор шкворней полуприцепов и пальцев прицепных устройств/навесок более прост — эти детали стандартизированы и в большинстве случаев взаимозаменяемы. Однако в случае ССУ следует учитывать тип шкворня (с фланцем или без) и его размер. Эти детали могут предлагаться отдельного и в комплекте с крепежом.

Выполнять замену шкворней необходимо в соответствии с инструкцией по ремонту и техническому обслуживанию данного конкретного транспортного средства. Зачастую для этой работы требуется специальный инструмент (выпрессовщик шкворней и подшипников, и другой) и приспособления, о которых нужно позаботиться заблаговременно. При этом следует соблюдать требования техники безопасности и охраны труда.

Шкворень

Шкворень — стержень шарнира поворотного соединения частей транспортных машин [1] . В более узком смысле — ось поворота управляемого колеса автомобиля или иного транспортного средства.

Во времена конных экипажей «шкворнем», или «шворнем» называли стержень или болт, «на коем ходит передок всякой повозки» [2] , то есть тот, через который к повозке крепилась поворотная ось передних колёс [3] .

В тепловозах, электровозах и вагонах используют шкворень с вертикальной осью для соединения колёсных тележек между собой и с рамой машины. [1]

На автомобиле в своём изначальном варианте это была вполне реальная ось из закалённой стали, вращающаяся в роликовых или игольчатых подшипниках, либо бронзовых втулках, при помощи которой несущий ступицу и колесо поворотный кулак шарнирно крепился к подвеске.

Начиная с 1950-х годов на легковых автомобилях шкворень в виде самостоятельного элемента подвески передних колёс стали постепенно заменять на шаровые шарниры, которые соединяли поворотный кулак с рычагами подвески и обеспечивали, благодаря наличию двух степеней свободы, как её ходы сжатия и отбоя, так и поворот управляемых колёс.

Читать еще:  Как сделать самодельный мопед из велосипеда

Шаровые шарниры герметичны или полугерметичны, поэтому либо не требуют смазывания вообще, либо допускают его намного реже по сравнению с негерметичными обычными поворотными шарнирами. Кроме того, в шкворневой подвеске было очень сложно или даже невозможно реализовать некоторые новые решения в области кинематики подвески, к примеру — уменьшенное плечо обката или «противоклевковую» геометрию рычагов. К середине 1960-х годов шкворни оставались преимущественно в подвесках грузовиков, пикапов и внедорожников, а также редких легковых моделей, ориентированных на работу с большими нагрузками или в тяжёлых дорожных условиях — например, на некоторых спорткарах и «жёстких» внедорожниках, австралийских автомобилях марки Holden, советских марки «Волга» или немецком «Жуке», где они применялись из-за большей живучести. Кроме того, зависимая передняя подвеска с цельной балкой моста практически всегда имеет шкворни по конструктивным причинам (но не всегда в виде реальной оси — например, на полноприводных автомобилях УАЗ шкворни представляют собой установленные сверху и снизу на поворотном кулаке сферические шарниры с латунными вкладышами).

Тем не менее, слово «шкворень» продолжает широко употребляться, обозначая теперь уже не реальную, а конструктивную ось поворота колеса. Например в случае подвески на двойных поперечных рычагах это ось, соединяющая центры обоих её шаровых шарниров.

В подвеске типа «Макферсон», характерной для многих современных автомобилей, амортизаторная стойка по сути выполняет роль шкворня, подвижность которого обеспечивают шаровой шарнир снизу и упорный подшипник сверху.

Для ходовых качеств автомобиля очень важную роль играет такой параметр, как углы наклона шкворня — продольного (кастор) и поперечного.

Примечания

  1. 12 Большая Советская Энциклопедия.
  2. ↑ Словарь Даля.
  3. ↑Шворень // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.

Что такое wiki.moda Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Замена и устройство шкворней на автомобиле КамАЗ — изучаем вопрос

Многие владельцы грузовых автомобилей задаются вопросом, как выбить шкворень на КамАЗе? Шкворень служит для соединения передней балки грузового автомобиля с поворотным кулаком. В процессе эксплуатации автомобиля детали рулевого управления подвергаются высоким нагрузкам. Это приводит к их износу и необходимости замены новыми комплектующими.

Устройство и принцип действия

Шкворень представляет собой стержень цилиндрической формы из высокопрочной стали. На его поверхности выполнен специализированный паз. При установке паз совпадает с отверстиями на поворотном кулаке и шкворень крепится клином. Это исключает его смещение по своей оси.

Длина стержня составляет 232 миллиметра, диаметр – 45 мм. Поворотный кулак свободно вращается по оси стержня, который жестко крепится в проушине передней балки грузового автомобиля КамАЗ. В проушинах установлены бронзовые втулки. Это снижает трение и износ комплектующих при использовании автомобиля.

Втулки имеют отверстия, они предназначены для смазки шарнира. Шприцевание осуществляется через специализированные тавотницы, установленные в поворотном кулаке. Проушины закрываются пылезащитными крышками. Они защищают шарнир от попадания пыли и воды во время движения автомобиля. Верхняя крышка оснащена клапаном для выведения лишней смазки при шприцевании.

ВНИМАНИЕ: Шприцевать шкворня на КамАЗе необходимо регулярно. Несоблюдение этого правила приведет к загрязнению узла и быстрому его износу.

Как устроен и как работает шкворень

Шкворень представляет собой стержень, сделанный из легированной стали. На этом стержне присутствует лыска, в которую впоследствии устанавливается клин. Последний не дает произойти сдвигу в направлении оси. Технические параметры этой детали, необходимые в рамках замены шкворней КамАЗа состоят из диаметра (45 мм) и длины (232 мм). Монтаж этого элемента осуществляется с помощью гидропресса.

Функции подшипников скольжения в описываемой нами детали прекрасно выполняют втулки из бронзы. Они монтируются в проушины, размещенные в поворотном кулаке. Смазка осуществляется с помощью масленки и отверстия во втулке, консистентной смазкой.

Проушины снизу и сверху закрыты крышками. Они же препятствуют попаданию грязи в узел. Крышка, расположенная вверху, обладает предохранительным клапаном. Он помогает выходить лишней смазке. Чтобы разгрузить узел от осевых усилий, нижняя проушина имеет в своем составе опорный, роликовый подшипник.

Процесс замены шкворней КамАЗа

В рамках возникновения люфта в поворотном кулаке, можно осуществить такой процесс, как замена шкворней на КамАЗе своими руками. Вы поймете, что шкворни не в порядке по неустойчивому состоянию колес и по стуку в передней балке во время езды. Да, можно доверить ремонтные работы такого рода автосервису, но большая часть шоферов осуществляют замену этого элемента самостоятельно.

Читать еще:  Гур уаз 469 31519

В рамках замены шкворни на КамАЗ 6520 необходимо сначала демонтировать старую деталь. Для этого нужно поднять кабину, а затем демонтировать суппорт и колесо. Затем необходимо демонтировать крышки поворотного кулака. Замена шкворней на КамАЗ 65115 осуществляется специальным инструментом и пятидесяти тонным домкратом (гидравлическим). С тем же успехом можно использовать наставки и кувалду.

Чтобы вытащить шкворень, необходимо выбить стопорящий клин. Его место расположения — в теле проушины кулака. Следует открутить удерживающую гайку и, помогая наставкой, с помощью ударов кувалдой необходимо сдвинуть стопорящий клин. Когда он будет сдвинут, клин следует продолжать выбивать. Если сдвинуть его не удалось, нужно просверлить отверстие в 8 мм на две трети длины. Клин после таких процедур вынимается ударами кувалдой.

Чтобы легко было выбить шкворень, следует нагреть балку резаком. Процедура эта должна происходить быстро, иначе нагреется шкворень. Специалисты советуют в таком случае использовать жидкий азот. Эффект тот же, а вероятность испортить балку сводится к нулю.

Как выбить шкворень

После демонтажа пылезащитных крышек и стопорного клина можно приступить к выбиванию шкворня. Извлечь деталь с посадочного места можно двумя способами:

Домкратом

Для демонтажа применяется гидравлический домкрат и специальное приспособление. Его можно приобрести в магазине, или изготовить самостоятельно.

Съемник выполнен из двух металлических плит, жестко соединенных между собой металлическими прутами. В верхней плите расположено отверстие. Верхняя плита устанавливается на кулак так, чтобы отверстие совпадало с посадочным местом. На нижнюю плиту устанавливается гидравлический домкрат. Шток домкрата необходимо упереть в срез стержня. Выдвигаясь, шток домкрата выдавит деталь с посадочного места. Так же можете прочитать про Где находятся номер двигателя и рамы на Камазе.

Кувалдой

Замена шкворней на КамАЗ 6520, как и на других моделях, может осуществляться с применением кувалды и наставки необходимого диаметра. Для этого, после снятия пылезащитных крышек и клина, на срез детали направляют наставку, и наносят по ней резкие удары кувалдой.

Для облегчения процедуры можно нагреть балку. Под воздействием высокой температуры проушина балки расширится, и пробить шкворня на КамАЗе будет проще.

СПРАВКА: Чтобы вместе с балкой не нагрелся стержень, необходимо быстро осуществлять нагрев. Для этих целей хорошо подойдет газокислородная горелка.

Что такое шкворень?

Шкворневой узел автомобиля является неким большим «шарниром», который обеспечивает одну из степеней свободы для передних колес автомобиля. Шкворень позволяет автомобилю слушаться водителя на крутых поворотах, обеспечивая комфортное вождение.

Шкворневые узлы на автомобиле Газель.

*Вы будете перенаправлены на сайт http://www.petroavtotrans.ru

Шкворень представляет собой простой стержень, выполненный из легированной стали, который устанавливается во многих старых и современных автомобилях.

Он представляет собой тип поворотного соединения, отвечающего за скрепление деталей передней подвески.

В производстве современных легковых автомобилей шкворень используется все реже и реже. Однако он встречается еще достаточно часто, как деталь грузовых автомобилей, в частности такого популярного коммерческого автомобиля как Газель.

Время от времени происходят поломки шкворней, впрочем, как и любых других автомобильных деталей.

В ряде случаев, шкворни подлежат ремонту, но не всегда и тогда выходом из положения становится замена.

Существует несколько признаков, которые указывают водителю не необходимость замены шкворней.

  • Автомобиль при движении уходит в сторону. Этому может быть несколько причини одна из них – большие отличия углов ycтaнoвки пpoдoльнoгo нaклoнa шкворня пpaвoй и лeвoй cтopoн. Такое часто происходит из-за износа шкворней, которые нужно просто заменить.
  • Неравномерный износ протектора шин. Это может происходить и по причиненеправильного развала-схождения. Но если причина не в нем, то необходимо проверить состояние шкворней. Скорее всего они установлены неправильно. В этом случае замена необязательна, можно ограничиться и регулировкой.
  • Стук во время движения автомобиля. Причиной может быть значительный oceвoйлюфт шквopня или значительный люфт шквopня вo втyлкax.
  • Вращение руля затруднено. Скорее всего, понадобиться замена шкворня. Но можетбыть он просто загрязнен. На это указывает скрип при повороте колес. В этом случае подшипник нужно почистить cмecью кepocинa и тpaнcмиccиoннoгo мacлa.

Качество покрытия отечественных дорог значительно ускоряет износ автомобилей, и в частности втулок шкворней. В результате они нуждаются в своевременной замене.

Втулки шкворней хорошо менять одновременно с заменой изношенных наконечников рулевых тяг или во время балансировки или развал-схождения передних колес.
Некоторые автолюбители предпочитают проводить обслуживание автомобиля и часть ремонтных работ только самостоятельно. Возможно, они и добиваются желаемого эффекта, конечно, если обладают необходимыми навыками и знаниями, а так же имеют в своем распоряжении необходимое оборудование.
Но все же разумнее обратиться к квалифицированным специалистам, которые выполнят все необходимые работы гарантированно качественно.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector