Изготовление поворотных кулаков и кулаков шарниров - Moto40.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Изготовление поворотных кулаков и кулаков шарниров

Поворотный кулак описание виды цена замена ремонт дефекты фото видео.

Кулак поворотный предназначен для смены направления движения автомобиля путем усиления давления на рулевые рычаги, что обеспечивает изменение угла колес. Эта часть транспортного средства является одной из наиболее значимых. Поворотный кулак (УАЗ, Volkswagen, BMW — не важно) является основанием для ступицы и крепится к другим деталям за счет шаровых опор. Обычно выделяют два типа деталей: со ступицей и со шпинделем

Виды поворотного кулака

Поворотные кулаки бывают самых разных форм и размеров. Их конструкции различаются с учетом всех видов приложений и типов подвески. Они делятся на два основных типа. Один – со ступицей, другой вид – со шпинделем.

Лучший тип поворотного кулака – тот, который идеально совместим с вашим автомобилем.

Если необходимо провести замену поворотного кулака, то надо знать точную марку вашего автомобиля, модель, и год выпуска.

Распространенной конструкцией поворотного кулака почти для всех автомобилей является «прямой крест». Они выглядят одинаково, но различаются по размеру. Поворотные кулаки изготавливаются из стали. Это самый распространенный материал, используемый в производстве поворотного кулака. Автомобильный поворотный кулак передает все силы от колеса к шасси транспортного средства, поэтому должен быть сильным. В гоночных автомобилях он должен быть и легким. Это касается всех компонентов гоночного автомобиля, но для кулака это особенно важно, так как он является частью неподрессоренных масс автомобиля. Меньший вес ниже подвески улучшает амортизацию, повышение управляемости и снижении времени круга.

Современные дизайнеры сталкиваются с непростой задачей поиска оптимального баланса между жесткостью и весом. Благодаря новым технологиям производства материал, из которого изготавливаются поворотные кулаки для транспортных средств, обновляется и совершенствуется.

Дефекты на поворотном кулаке могут быть следующего плана:

1. Поломка, либо трещина.

2. Усиленный износ в области отверстия на шкворень.

3. Нарушение в области резьбы.

При такого рода дефектах поворотному кулаку необходимо восстановление. По всем технологическим основным процессам в ремонте наиболее частыми дефектами являются следующие показатели:

1. Обильный износ в отверстии в области шкворня.

2. Нарушение в области резьбы.

Когда втулки подверглись износу, для их восстановления необходима выпрессовка, которая осуществляется на гидравлическом специальном прессе. Ее достают, а затем запрессовывают таким же способом новые втулки. После того, как новая втулка станет на свое место, ее прошивают специальным шариком до такого показателя, как d = 49,3 0,50 миллиметров. Ну а затем уже ее развертывают на свой проход с показателем в d=50 миллиметров. Затем такие детали втулки, как “фаски”, начинают зенковать под размер 1450. Поврежденная резьба, находящаяся на поворотном кулаке, протачивается на токарном станке, а затем наплавляется до показателя d=4 миллиметра. Потом наплавленная шейка протачивается до d=39 миллиметров, протачивается канавка, которая по ширине должна составлять 3 миллиметра, и только потом уже нарезается сама резьба.

Функции

Поворотный кулак любого транспортного средства – это очень важный узел. Благодаря ему осуществляется поворот колес. Поворотный кулак используется как точка соединения между поперечной рулевой тягой и колесами. Поворотные кулаки также подключают нижние и верхние шаровые шарниры в автомобиле. Дисковые тормозные системы используют поворотные кулаки, как тормозные суппорта крепления.

Высокие скорости оказывают огромное давление на сборку рулевого управления и шасси. Поворотный кулак помогает водителю сохранить контроль над автомобилем.

Стоимость поворотного кулака

Как уже упоминалось, поворотный кулак является одной из долгосрочных частей автомобиля. Поэтому если вам нужно заменить поворотный кулак, подготовьте, по крайней мере, $ 40 за отдельную часть. Лучшее предложение колеблется в диапазоне от $ 120 — $ 250, а иногда может достигать и 500 долларов. Вы также можете найти пару, если вам необходимо заменить оба поворотных кулака в вашем автомобиле. Данные цены гарантируют потребителю только лучшее качество, поэтому приобретайте этот товар только у известных и надежных брендов.

Замена и ремонт

Несмотря на кажущуюся сложность, замена такой детали, как кулак поворотный, не представляет особой сложности. Первым делом следует поставить транспортное средство на ручник, затем под задние колеса подставить противооткатки и приподнять переднюю часть машины домкратом. Дальше технологический процесс осуществляется по такому плану: Снять диск тормозов. Выкрутить крепление цапфы.

Снять ее в сборе с муфтой отключения колеса, щитом тормозного диска и ступицей. Извлечь полуось. Отделить наконечник рулевой тяги от самого поворотного кулака. Вывернуть болты, крепящие шаровую опору к фланцу кожуха полуоси. Снять упор ограничителя колес. Поддев монтажкой, выпрессовать хвостовик шаровой опоры из кожуха полуоси. Для этого применяют съемник для шаровых шарниров. Аккуратно снять искомую деталь, в нашем случае кулак поворотный.

Посла замены кулака действия следует выполнить в обратном порядке, не забыв поставить на место ограничитель поворота. Для ремонта поворотный кулак следует зажать в тиски и разобрать его, вывернув болты крепления манжеты, болт-ограничитель с контргайкой. Далее снимается обойма манжеты и войлочный уплотнитель. В конце извлекается сальник шаровой опоры

Самое сложное позади, остается то, что требует внимания. Аккуратно извлекается шаровая опора. Примерно так происходит ремонт и замена поворотного кулака

Изготовление поворотных кулаков и кулаков шарниров

ВЫБИРАЕМ ШРУС ДЛЯ УАЗ: ШАРИКОВЫЙ «ВЕЙС», СЕПАРАТОРНЫЕ «РЦЕППА» И «БИРФИЛЬД» ИЛИ ТРИПОИДНЫЙ?

Карданные передачи применяются в трансмиссиях автомобилей для силовой связи механизмов, валы которых не соосны или расположены под углом, причем взаимное положение их может меняться в процессе движения. Карданные передачи могут иметь один или несколько карданных шарниров, соединенных карданными валами, и промежуточные опоры.

К карданным передачам предъявляют следующие требования:

передача крутящего момента без создания дополнительных нагрузок в трансмиссии (изгибающих, скручивающих, вибрационных, осевых);

возможность передачи крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов независимо от угла между соединяемыми валами;

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки передач к раздаточной коробке и от нее к валам главных передач ведущих мос­тов автомобиля. Так как ведущие мосты автомобиля расположены ниже раздаточ­ной коробки, то оси валов привода мостов раздаточной коробки располагаются по отношению к осям валов главных передач ведущих мостов под углом. Этот угол постоянно изменяется в связи с эластичным соединением ведущих мостов с кузовом. Изменяется не только угол, но и расстояние между раздаточной коробкой и ведущими мостами. Поэтому в устройстве карданной передачи предусмотрены элементы, которые обеспечивают передачу крутящего момента под постоянно изменяющимся углом и изменяющейся длине кардан­ной передачи. К этим элементам относятся карданные шарниры. Карданная передача состоит из переднего и заднего карданных валов.

По типу конструкции шарнира карданные передачи обычно дифференцируют на передачи:

  • с шарнирами неравных угловых скоростей – крестовины,
  • с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС).

У привычных карданных крестовин есть несколько существенных недостатков.

Во-первых, даже при равномерном вращении ведущего вала частота вращения ведомого вала неравномерна и изменяется во времени по синусоидальному закону. Причем эта неравномерность увеличивается при возрастании угла между валами. В результате в трансмиссии возникают дополнительные пульсирующие нагрузки, вызывающие не только появление неприятных шумов и вибраций, но и повышенный износ деталей.

Во-вторых, при изменении угла между валами происходит изменение расстояния между шарнирами. Обычные крестовины не могут его компенсировать, поэтому в дополнение к ним привычный карданный вал имеет так называемое компенсирующее соединение, как правило, шлицевое.

Приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС) обеспечивают равномерность скорости вращения и осевую компенсацию длины ведомого вала по отношению к ведущему.

В результате проведенных испытаний было установлено, что использование ШРУС позволяет:

  • Существенно снизить уровень шумов (на 4Дба) и вибраций от трансмиссии.
  • Снизить до 16 кг усилие продольного перемещения.
  • Снизить механические потери в трансмиссии до 5 л.с. и, соответственно, расход топлива на 0,8 – 1,6 литра на 100 км пробега.
  • Обеспечить равномерную передачу крутящего момента при больших углах отклонения.
  • Уменьшить износ деталей трансмиссии.

ШРУС (шарнир равных угловых скоростей) – это элемент трансмиссии ряда автомобилей, обеспечивающий одинаковую угловую скорость каждого колеса моста, вне зависимости от того, как движется автомобиль.

Применяется такая конструкционная деталь только на передней оси как полноприводных агрегатов, так и переднеприводных. Это связано с тем, что передние колеса автомобиля поворачиваются, а задние – нет, поэтому для последних проще использовать относительно упрощённый дифференциал.

Идея создания кулачкового механизма пришла в голову французскому изобретателю Грегуару, который в начале 20-х годов XX века получил патент на это изобретение. Это было простейшее решение — объединить два обычных карданных шарнира неравных угловых скоростей так, чтобы ведомая вилка одного служила ведущей вилкой другого. Такая конструкция получила название сдвоенного карданного шарнира. Его использовали преимущественно в американских моделях автомобилей и в системах трансмиссий французских автомобилей «Панар-Левассор».

Читайте также:  Покупка автозапчастей в интернете: в чем искать выгоду?

Первые конструкции сдвоенных шарниров в 20-х гг. прошлого века были довольно громоздки, не оставляли в ступице переднего колеса места для тормозного механизма, который приходилось перемещать к картеру главной передачи. Для сдвоенных шарниров на игольчатых подшипниках характерен усиленный износ этих подшипников и шипов крестовины, так как благодаря преимущественно прямолинейному движению автомобиля иглы подшипников не перекатываются, вследствие чего поверхности деталей, с которыми они соприкасаются, подвержены бринеллированию, а сами иглы иногда сплющиваются.

В автомобилях УАЗ применяются следующие модификации ШРУСов:

1. Шарнир с делительными канавками типа «Вейс»

1, 5 — валы;
2, 4 — кулаки;
3 — шарики;
6 — центрирующий шарик;
7, 8 — фиксирующие штифты

Недостатки сдвоенных шарниров и шарниров кулачкового типа «Тракта», применявшихся на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ, были толчком к поиску новых решений, и в 1923 году немецкий изобретатель Карл Вейс запатентовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками.
Особенностью этого шарнира является то, что при движении автомобиля вперед движение передается одной парой шариков, а задним ходом — другой парой. Передача усилий только двумя шариками при точечном контакте приводит к большим контактным напряжениям. Поэтому он обычно устанавливается на автомобили с нагрузкой на ось, не превышающей 30 кН. Впоследствии патент на шарниры Вайсса купила американская фирма Bendix и стала выпускать их под маркой Bendix-Weiss. Такие шарниры и по сей день можно встретить, например, на 469-х «уазиках» и легендарной «шишиге» ГАЗ-66.

Сочленения типа «Вейс» технологичны и дешевы в производстве, позволяют получать угол между валами до 32°. Но срок службы из-за высоких контактных напряжений обычно не превышает 30 тыс. км.

1 – биссекторная плоскость
2 – делительный рычажок

Самую успешную конструкцию через три года после изобретения Вайсса предложил Альфред Рцеппа — это был, по сути, привычный нам шестишариковый ШРУС, способный работать при углах до 40 градусов, компактный и долговечный.

Этот ШРУС состоит из двух кулаков: внутреннего, связанного с ведущим валом, и наружного, связанного с ведомым валом. В обоих кулаках имеется по шесть тороидных канавок, расположенных в плоскостях, проходящих через оси валов. В канавках находятся шарики, положение которых задается сепаратором, взаимодействующим с валами через делительный рычажок. Один конец рычажка поджимается пружиной к гнезду внутреннего кулака, другой скользит в цилиндрическом отверстии ведомого вала. При изменении относительного положения валов рычажок наклоняется и поворачивает сепаратор, который в свою очередь, изменяя положение шариков, обеспечивает их расположение в бисекторной плоскости. В данном шарнире крутящий момент передается через все шесть шариков. Предельный угол между осями валов 35—38°.

Дальнейшей эволюцией является шестишариковый шарнир типа «Бирфильд» с делительными канавками.

В общем виде деталь представляет собой корпус с ведомым валом (цапфой), в который вставлена обойма (кулак). На внутренней поверхности корпуса и внешней стороне обоймы нанесены направляющие канавки, по которым двигаются шесть шариков, удерживаемые сепаратором. В центральное отверстие кулака вставляется шлицевая часть приводного вала. Для обеспечения устойчивой работы установленный шарнир заполняется смазочным материалом и герметично закрывается резиновым или силиконовым пыльником. При этом применяются густые смазки с дисульфидом молибдена.

Конструкция с шестью шариками при компактных внешних размерах обладает высокой надежностью и износоустойчивостью. Нагрузка распределяется на большую контактную площадь, поэтому ШРУС может передавать крутящий момент высокой интенсивности без негативных последствий для детали.

Также шариковый шарнир обладает большим углом поворота сепаратора, минимальным люфтам между элементами и соответственно низкими вибрационными нагрузками при начале движения машины.

В корпусе такого шарнира располагается трехлучевая вилка, напрессованная на шлицы ведомого вала. На оконечностях вилки крепятся три рабочих ролика, которые могут перемещаться по направляющим канавкам корпуса при повороте или осевом смещении узла.

За счет применения игольчатых подшипников обеспечивается стойкость трипоидов к износу, а также снижаются потери на трение элементов в узле.

Для защиты трипоидных шарниров от износа и задиров металла применяются специальные синтетические составы без твердых добавок.

Следует отметить, что трипоидные ШРУСы начали устанавливать на автомобили семейства УАЗ-3163 с шаровой опорой открытого типа.

5. “Вилка Виллиса” (американка).

Так называемая “вилка Виллиса” представляет собой ни что иное как обыкновенную карданную крестовину, а она не является ШРУСом.

Вместо пяти маленьких шариков в “вилке Виллиса” установлен один большой. На нем в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по всей окружности выполнены пазы. В это пазы входят две вилки.

Кинематически “вилка Виллиса” не отличается от обычного карданного шарнира. Это значит, что она, действительно, неравных угловых скоростей (что хуже, чем равных) и что угол поворота колес МЕНЬШЕ, чем у родного ШРУСА.

Кроме того, наиболее нагруженные поверхности в “вилке Виллиса” имеют трение скольжения, а не качения, как в родных ШРУСах, а это означает, что желательна гипоидная смазка, а не литол. Неизнашиваемость по этой причине весьма сомнительна.

ВЫБОР ШРУСА ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЮ

Шарниры равных угловых скоростей – востребованная среди автомобилистов деталь, поэтому перечень производителей подобных запчастей достаточно широк. Другой вопрос в том, какие эксплуатационные свойства гарантирует тот или иной бренд.

В качестве бюджетного надежного варианта для езды в городских условиях вполне приемлемы штатные заводские ШРУСы бренда «АДС».

Если Вы начинаете прокачивать свой УАЗ, лифтовать его, изменять кастор и использовать для езды по бездорожью, штатные ШРУСы и полуоси начинают быстро ломаться как у дифференциала, так и у колеса.

В таком случае мы рекомендуем рассмотреть усиленные ШРУСы ОАО Саратовский завод «СЕРП и МОЛОТ» – старейшего промышленного предприятия Поволжья, основанного в Саратове немецким промышленником Отто Берингом в 1887 году. В 1980-е годы завод занимал ведущие позиции среди предприятий Поволжья в составе Министерства автомобильного, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения СССР. Сегодня завод — высокомеханизированное предприятие, оснащённое современной техникой отечественного и зарубежного производства, производящее карданные валы в сборе со ШРУСами, шарниры поворотного кулака, тяги управления и распределительные валы.

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (мост “Спайсер” 1445 мм) L=640 мм, правый, усиленный “Серп и молот”

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (мост “Гибридный”, “Спайсер” 1445 мм) L=1040 мм, левый, усиленный “Серп и молот”

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (УАЗ-3160) L=1030 мм, левый, усиленный “Серп и молот”

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (мост “Тимкен”; УАЗ-3160) L=630 мм, правый, усиленный “Серп и молот”

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (мост “Спайсер” 1600 мм) L=720 мм, правый, усиленный “Серп и молот”

Шарнир поворотного кулака переднего моста / ШРУС (мост “Спайсер” 1600 мм) L=1120 мм, левый, усиленный “Серп и молот”

Преимущества ШРУСов ООО “Серп и Молот”:

1. Шлицы полуоси и гранаты, беговые дорожки подшипника закалены токами ТВЧ до твердости 62 единицы по шкале Роквелла (HRC), что обеспечивает увеличенный ресурс изделия.

2. Закалка рабочей поверхности шлиц выполнена токами ТВЧ на глубину 6 мм, при этом сердцевина полуоси остается сырой для того, чтобы полуось могла работать на скручивание, как упругий элемент. Как следствие, полуось может воспринимать знакопеременные нагрузки без разрушения.

3. Рабочая поверхность канавок после закалки проходит операцию шлифования, это позволяет получить идеальную поверхность для работы шарика с высотой микронеровностей от 2 до 4 микрометров. Это техническое решение применено для увеличения ресурса работы шарнира и исключения появления люфтов.

4. Шарнир конструкции типа “Бирфильд” работает при угле между полуосями до 45 градусов, тогда как максимальный угол работы штатного шарнира конструкции “Вейс” составляет 32 градуса.

5. Дорожки качения шариков выполнены с высокой точностью обработки, высота микронеровностей от 2 до 4 микрометров, что минимизирует возможность появления люфта.

6. В шарнир заложена синтетическая консистентная невымываемая влагостойкая смазка, в состав которой включен диоксид молибдена, обладающий высокими антифрикционными свойствами и способностью работать при температурах от -45˚С до +110˚С.

Более подробно смотрите о ШРУСах от ООО “Серп и Молот” на нашем канале:

Изготовление кулаков шарниров и поворотных кулаков

Кулаки шарниров (рис. 11.1) представляют собой ступенчатые валы с головкой; их применяют в передних ведущих мостах сельскохозяйственных машин. Наиболее труднообрабатываемыми поверхностями кулаков являются четыре торо- вые поверхности в головке под шарики. Кроме того, в головке имеется одна сферическая поверхность под шарик, монтируемый в центре.

Рис. 11.1. Кулак шарнира

Заданные положения и размеры беговых дорожек под шарики обеспечиваются точной установкой детали при фрезеровании дорожек, строгим контролем настройки станка для обработки, проведением термической обработки с минимальным короблением детали.

При изготовлении кулаков центрирование осуществляют по наружному диаметру ступени со шлицами. Поверхность центрирования должна быть обработана по 6-му квалитету точности, а шероховатость Ra — 0,63 мкм. Среднюю шейку наружного кулака обрабатывают по 8-9-му квалитету точности, параметр шероховатости Ra — 80,0 мкм получают при полировании.

Читайте также:  Как запустить стартер напрямую

Биение этой поверхности при установке вала по центру, шлицевой поверхности и сферической поверхности в головке допускается не более 0,95 мм. При этой установке опорного торца головки биение допускается не более 0,1 мм. Суммарная погрешность расположения тора, включающая погрешность радиуса начальной линии беговой дорожки и смещения центра тора, не более ±0,15 мм, в пределах двух противоположных дорожек не более 0,15 мм. Допуск диаметра беговой дорожки 0,2 мм; шероховатость поверхности Ra — 10 мкм.

Кулаки изготовляют из стали твёрдостью НВ 241-251; твёрдость поверхности после цементации (при глубине слоя 1,3-1,8 мм) должна быть не меньше 58 НКСЭ, сердцевины не менее 26 HRC3.

Заготовку получают объёмной штамповкой. Смещение плоскости разъёма штампов допускается 2,1 мм, кривизна детали (при длине 500 мм) — 1,5 мм, штамповочные уклоны — 7°, неоговорённые радиусы — 2 мм. Допуски на диаметральные размеры составляют 6-7 мм, припуски на диаметр — 7-8,4 мм, допуски на линейные размеры — 3-10 мм, припуски на торцы — 5-6,7 мм.

Обработку технологической базы — одновременное фрезерование и центрование — выполняют на фрезерно-центровальных станках МР-71, МР-73. Отверстие в головке сверлят в необработанной поверхности торца.

Токарную обработку выполняют на гидроконировальных полуавтоматах 1722. Заготовку устанавливают в плавающий передний (после обработки сферической поверхности — в шаровой) и задний центры. Осевые размеры выдерживают от торца головки. После черновой обработки обеспечивается 12-й княлитет точности. Обработанную на этой операции шейку около головки и торец используют как базу при установке кулака на токарно-револьверном станке 1П365. Деталь крепят в трёх- кулачковом патроне и обрабатывают конусные поверхности — наружную и внутреннюю, сверлят и зенкеруют отверстие на сферической поверхности. Смещение центра сферы от оси детали должно быть не более 0,2 мм. Торец головки подрезают при поперечной подаче нижнего суппорта.

При чистовой токарной обработке точность хвостовика соответствует 11 -му квалитету точности, биение наружных по- нерхностей относительно оси — не более 0,15 мм.

Шлифование кулака проводят с целью создания точных баз для установки при фрезеровании беговых дорожек. На этой операции среднюю шейку и шейку у головки обрабатывают с более высокой точностью (G-й квалитет), чем при окончательной обработке детали (9-12-й квалитеты).

Дорожки фрезеруют на зубофрезерном станке 525 специальной фрезой. Кулак крепят в цанговом патроне; угловое фиксирование осуществляют с помощью откидных упоров. При повороте детали для обработки следующих дорожек используют делительный диск.

Необходимая твёрдость поверхностей обеспечивается термической обработкой (цементацией и закалкой).

Шлифование шеек и шлицев производят при установке детали в центрах. Центральную шейку хвостовика полируют на круглошлифовальном станке ЗБ161, обеспечивая при этом 8-9-й квалитеты точности.

После мойки проводят окончательный контроль размеров детали и расположения поверхностей с помощью скоб, шаблонов, микрометров и специальных приспособлений.

Поворотный кулак (рис. 11.2) представляет собой сложную деталь, в центральной части которой расположено тело вращения (диск) большого диаметра со ступенчатыми отверстиями. Оси длинной и короткой цапф пересекаются с осью

Рис. 11.2. Поворотный кулак тягачей (деталь)

отверстия диска под углом 83°. В торцах и фланце диска, в цапфах имеется значительное число отверстий. Технологический процесс изготовления поворотного кулака условно можно разбить на две части: операции по обработке поверхностей цапф, последовательность которых типовая, характерная для обработки ступенчатых шлицевых валов; операции по обработке поверхностей центрального тела вращения (диска), последовательность которых характерна для деталей, имеющих форму диска. Точное взаимное расположение поверхностей цапф и центрального отверстия обеспечивают применением специального приспособления с установкой детали по шейкам цапф.

Наиболее высокие требования предъявляют к размерам посадочных шеек цапф под подшипники: точность их обработки должна соответствовать 5-6-му квалитетам точности, шероховатость поверхности Ra — 0,80 мкм. Поле допуска наиболее точных ступеней центрального отверстия соответствует 7-8-му квалитетам точности, шероховатость поверхности Ra — 0,32 мкм.

Поворотный кулак изготовляют из стали 45. В качестве заготовки используют поковку, полученную горячей объёмной штамповкой. Поковка четвёртой степени сложности, нормальной точности изготовления (класс II ГОСТ 7505-74).

До механической обработки заготовки подвергают отжигу или нормализации (НВ 228), после черновой обработки — улучшению (НВ 241-285). Это позволяет уменьшить остаточные напряжения и улучшить обрабатываемость поковок.

В серийном производстве деталь обрабатывают по следующему маршруту:

  • 1) обработка технологических баз (фрезерование торцов цапф и сверление центровых отверстий кулака);
  • 2) черновая токарная обработка поверхностей короткой, а затем длинной цапфы, черновая обработка отверстия и торцов диска центральной части;
  • 3) разметка и фрезерование поверхностей диска около цапф;
  • 4) промежуточный контроль;
  • 5) термическая обработка — улучшение (НВ 242-285);
  • 6) чистовая токарная обработка поверхностей короткой, а затем длинной цапфы;
  • 7) сверление отверстий сначала центральных, а затем поперечных в короткой и длинной цапфах;
  • 8) промежуточный контроль;
  • 9) термическая обработка (закалка с нагревом т.в.ч. шеек на цапфах, глубина слоя 1,8-3,3 мм, у обработанной детали глубина слоя 1,5-3,0 мм, твёрдость не менее 58 НКСЭ);
  • 10) обработка отверстий и протачивание фасок (установочных поверхностей) в короткой и длинной цапфах;
  • 11) обтачивание конуса на длинной шейке;
  • 12) шлифование шеек на цапфах;
  • 13) чистовая токарная копировальная обработка отверстия и торцов диска центральной части;
  • 14) токарная обработка отверстия диска с другой стороны;
  • 15) фрезерование поверхностей диска;
  • 16) сверление отверстий в торцах диска и поперечных отверстий;
  • 17) зенкерование и развёртывание двух технологических отверстий в диске;
  • 18) зенкование фасок и нарезание резьбы в отверстиях диска;
  • 19) разметка и фрезерование шлицев;
  • 20) токарная обработка неосновных поверхностей длинной цапфы с нарезанием резьбы;
  • 21) развёртывание и нарезание конической резьбы в отверстии длинной цапфы;
  • 22) мойка, окончательный контроль и нанесение клейма на готовую деталь.

Технологические базы — торцы цапф и центровые отверстия обрабатывают одновременно с двух сторон на фрезерноцентровальном двухпозиционном полуавтомате МР-73.

При токарной обработке наружных поверхностей цапф исходную заготовку устанавливают в центрах токарно-винторезного станка 16К20.

После черновой обработки заготовки точность обработки наружных поверхностей цапф соответствует 12-13-му квали- тетам точности; при чистовой обработке — 11-му квалитету точности. При обработке центральных отверстий в цапфах заготовку устанавливают в патроне с сырыми кулачками (перед обработкой их растачивают до диаметра шейки заготовки) и на люнете.

При шлифовании шеек цапф на круглошлифовальном станке ЗА164 кулак устанавливают в центрах.

Наиболее специфичными являются операции обработки отверстия и торцов диска центральной части кулака. При этом черновую обработку выполняют на токарно-карусельном станке 1531; чистовую — на специальном токарно-карусельном станке по копиру.

Чистовую обработку выполняют по копирам тремя резцами. Сначала обрабатывают торец диска резцом.

Растачивание отверстия выполняют в два перехода.

При фрезеровании поверхностей, сверлении отверстий в диске используют приспособления с установочным пальцем. В качестве базы используют точно обработанное центральное отверстие и торец диска. Угловую фиксацию кулака проводят с помощью ловителя по шейке на длинной цапфе. Отверстия в диске сверлят на вертикально-сверлильных станках 2175 с многогапинделъными головками [46].

При обработке поворотных кулаков контроль проводят после каждой операции. Проводят также промежуточный (перед термической обработкой) и окончательный контроль детали.

Поворотный кулак описание виды цена замена ремонт дефекты фото видео.

Кулак поворотный предназначен для смены направления движения автомобиля путем усиления давления на рулевые рычаги, что обеспечивает изменение угла колес. Эта часть транспортного средства является одной из наиболее значимых. Поворотный кулак (УАЗ, Volkswagen, BMW — не важно) является основанием для ступицы и крепится к другим деталям за счет шаровых опор. Обычно выделяют два типа деталей: со ступицей и со шпинделем

Виды поворотного кулака

Поворотные кулаки бывают самых разных форм и размеров. Их конструкции различаются с учетом всех видов приложений и типов подвески. Они делятся на два основных типа. Один – со ступицей, другой вид – со шпинделем.

Лучший тип поворотного кулака – тот, который идеально совместим с вашим автомобилем.

Если необходимо провести замену поворотного кулака, то надо знать точную марку вашего автомобиля, модель, и год выпуска.

Распространенной конструкцией поворотного кулака почти для всех автомобилей является «прямой крест». Они выглядят одинаково, но различаются по размеру. Поворотные кулаки изготавливаются из стали. Это самый распространенный материал, используемый в производстве поворотного кулака. Автомобильный поворотный кулак передает все силы от колеса к шасси транспортного средства, поэтому должен быть сильным. В гоночных автомобилях он должен быть и легким. Это касается всех компонентов гоночного автомобиля, но для кулака это особенно важно, так как он является частью неподрессоренных масс автомобиля. Меньший вес ниже подвески улучшает амортизацию, повышение управляемости и снижении времени круга.

Читайте также:  Манипулятор поможет сэкономить при строительстве

Современные дизайнеры сталкиваются с непростой задачей поиска оптимального баланса между жесткостью и весом. Благодаря новым технологиям производства материал, из которого изготавливаются поворотные кулаки для транспортных средств, обновляется и совершенствуется.

Дефекты на поворотном кулаке могут быть следующего плана:

1. Поломка, либо трещина.

2. Усиленный износ в области отверстия на шкворень.

3. Нарушение в области резьбы.

При такого рода дефектах поворотному кулаку необходимо восстановление. По всем технологическим основным процессам в ремонте наиболее частыми дефектами являются следующие показатели:

1. Обильный износ в отверстии в области шкворня.

2. Нарушение в области резьбы.

Когда втулки подверглись износу, для их восстановления необходима выпрессовка, которая осуществляется на гидравлическом специальном прессе. Ее достают, а затем запрессовывают таким же способом новые втулки. После того, как новая втулка станет на свое место, ее прошивают специальным шариком до такого показателя, как d = 49,3 0,50 миллиметров. Ну а затем уже ее развертывают на свой проход с показателем в d=50 миллиметров. Затем такие детали втулки, как “фаски”, начинают зенковать под размер 1450. Поврежденная резьба, находящаяся на поворотном кулаке, протачивается на токарном станке, а затем наплавляется до показателя d=4 миллиметра. Потом наплавленная шейка протачивается до d=39 миллиметров, протачивается канавка, которая по ширине должна составлять 3 миллиметра, и только потом уже нарезается сама резьба.

Функции

Поворотный кулак любого транспортного средства – это очень важный узел. Благодаря ему осуществляется поворот колес. Поворотный кулак используется как точка соединения между поперечной рулевой тягой и колесами. Поворотные кулаки также подключают нижние и верхние шаровые шарниры в автомобиле. Дисковые тормозные системы используют поворотные кулаки, как тормозные суппорта крепления.

Высокие скорости оказывают огромное давление на сборку рулевого управления и шасси. Поворотный кулак помогает водителю сохранить контроль над автомобилем.

Стоимость поворотного кулака

Как уже упоминалось, поворотный кулак является одной из долгосрочных частей автомобиля. Поэтому если вам нужно заменить поворотный кулак, подготовьте, по крайней мере, $ 40 за отдельную часть. Лучшее предложение колеблется в диапазоне от $ 120 — $ 250, а иногда может достигать и 500 долларов. Вы также можете найти пару, если вам необходимо заменить оба поворотных кулака в вашем автомобиле. Данные цены гарантируют потребителю только лучшее качество, поэтому приобретайте этот товар только у известных и надежных брендов.

Замена и ремонт

Несмотря на кажущуюся сложность, замена такой детали, как кулак поворотный, не представляет особой сложности. Первым делом следует поставить транспортное средство на ручник, затем под задние колеса подставить противооткатки и приподнять переднюю часть машины домкратом. Дальше технологический процесс осуществляется по такому плану: Снять диск тормозов. Выкрутить крепление цапфы.

Снять ее в сборе с муфтой отключения колеса, щитом тормозного диска и ступицей. Извлечь полуось. Отделить наконечник рулевой тяги от самого поворотного кулака. Вывернуть болты, крепящие шаровую опору к фланцу кожуха полуоси. Снять упор ограничителя колес. Поддев монтажкой, выпрессовать хвостовик шаровой опоры из кожуха полуоси. Для этого применяют съемник для шаровых шарниров. Аккуратно снять искомую деталь, в нашем случае кулак поворотный.

Посла замены кулака действия следует выполнить в обратном порядке, не забыв поставить на место ограничитель поворота. Для ремонта поворотный кулак следует зажать в тиски и разобрать его, вывернув болты крепления манжеты, болт-ограничитель с контргайкой. Далее снимается обойма манжеты и войлочный уплотнитель. В конце извлекается сальник шаровой опоры

Самое сложное позади, остается то, что требует внимания. Аккуратно извлекается шаровая опора. Примерно так происходит ремонт и замена поворотного кулака

avtoexperts.ru

В целом можно отметить, что данная деталь является одной из самых важных в системе подвески любого автомобиля. Поворотный кулак крепится к подвеске с помощью «шаровых», благодаря чему у колес появляется возможность поворачиваться. Не стоит думать, что это обособленная деталь, нет, к ней также крепится тормозная система, ступицы, рулевые наконечники и, в конце концов, стойка (амортизатор).

Одно из главных предназначений этой детали – это возможность выдерживать нагрузки и создавать условия, для поворота колеса. Все удары, которые приходятся на колеса, она должна выдерживать.

Производят их зачастую из прочной легированной стали или чугуна, в зависимости от моделей и производителей. Марку металла, как правило, выбирают 30-40Х. Помните, что при производстве важно выдерживать точные геометрические показатели, в противном случае, деталь окажется попросту непригодной для эксплуатации. Также еще на момент производства, в «кулаке» делаются специальные пазы (выпилы), под подшипники ступицы.

Не забывайте, что в процессе эксплуатации, негативному влиянию поддается не только сам механизм из-за воздействий подвески в общем, но и цапфа. Цапфа в зависимости от того, где она располагается, называется по-разному. В общем, вы должны знать, что эта некая деталь вала, на которой размещается подшипник ступицы. Так вот, когда она изнашивается, приходит конец подшипнику, и поворотный кулак начинает испытывать перегрузки, возникает излишнее трение, появляются трещины и тому подобное. Обращайте на это пристальное внимание, ведь может серьезно осложниться управление.

Как крепится поворотный кулак понятно, используют для этого верхний и нижний рычаг, через шаровые опоры.

Устройство и разновидности

Следует помнить, что, несмотря на принятый за стандарт поворотный кулак, так называемый – «прямой крест», размеры у всех разные. Поэтому выбирая деталь, особое внимание продавцов уделяйте именно модели вашего автомобиля. В некоторых случаях, важен будет даже год производства. Ведь отклонение на несколько сантиметров, не позволит подвески справляться с задачей. К примеру, «не станут» шаровые, не хватит «угла» для тяги и тому подобное.

Кроме того, разная модификация «кулаков», может не подойти даже на одну и ту же машину. Для примера, до рестайлинга на автомобиль не ставили датчик вращения колеса, а после рестайлинга, такой элемент появился, и для него сделали отдельное «ухо». В итоге, прежние «кулаки» не подходят на современные модификации, несмотря на в целом тот же размер и формат детали.

Ресурс

Сложно достоверно сказать, сколько «пробегает», даже в условиях плохих дорог, все достаточно индивидуально. Зависит от манеры вождения, качества изначального сплава и тому подобное. В принципе, производители машин, считают этот узел «долгосрочным», то есть таким, который может прослужить большее количество времени, чем остальные комплектующие подвески.

Зачастую, срок эксплуатации измеряется десятками тысяч километров, кто-то умудряется сохранить узел и до 200 000 км.

Неисправности и возможные симптомы

Обратите внимание, если стали появляться следующие симптомы и неисправности:

• Автомобиль начало «тянуть» по разные стороны, проблема не решается даже после проверки развала.

• Заметили, что колеса стали выворачиваться на меньший угол, скорей всего виной именно «кулак», ну или шаровая опора.

• К частым неисправностям можно отнести, «отрыв» колеса. Происходит это из-за слома резьбы на оси узла или облома «пальца» шаровой, что также не редкость.

• Не редко, происходит износ поверхностей осей, в тех местах, куда «заложены» подшипники. Причина кроется в неправильном расположении подшипника или же не дотянутых гайках колес. Если колесо не затянуть, на ось будет передаваться неравномерное воздействие, что спустя некоторое время, приведет к перекосу подшипников и соответственно, она начнет стираться, появится люфт.

Возникают такие ситуации, когда узел в принципе целый, поверхности оси без нарушений, но выявили небольшую трещину. Кто-то посоветует её заварить, но, по правилам безопасности, такие методы запрещены. Не забывайте, что в большинстве случаев, детали делаются из чугуна, а у него при воздействии сварки, нарушается плотность. В итоге, она может попросту лопнуть при движении.

Как снять поворотный кулак?

Первоначально могло показаться, что конструкция достаточно сложная, но на самом деле демонтаж такого элемента ничего сложного не представляет. Что от вас требуется:

1. Сначала снимаем колесо.

2. Откручиваем суппорта тормозов.

3. Откручиваем стойку амортизатора.

4. Снимаем рулевой наконечник (это делать лучше специальным съемником).

5. Снимаем полуось со шлицов спупицы.

Незабываем высвободить датчик вращения колеса, естественно, если на вашем автомобиле такой имеется, он крепится непосредственно на «кулак».

6. Далее снимаем «кулак» в сборе с шаровой опоры нижнего рычага. Достаточно ослабить крепление «хомута» зубилом или отверткой и деталь легко снимется, без необходимости «молотить» по ней молотком.

7. В итоге, осталась ступица, тормозной диск и сам кулак. Теперь выкручиваем контргайку ступицы, предварительно разжав шлицы. Вынимаем подшипник, в специальные отверстия вкручиваем болты крепления колес и закручиваем их до упора. После чего, небольшими ударами, выбиваем ступицу и освобождаем «кулак».

Для установки детали обратно, проделываем обратные действия.

Ссылка на основную публикацию