Факторы, влияющие на ресурс подшипника в подвесной опоре промежуточного вала

Фактор №1 «Загрязнение и влага»

Основную защитную функцию по данному фактору отрабатывает качественное уплотнение закрытого подшипника. Чем плотнее закреплены подшипник во внутренней и внешней обоймах, тем дольше сохранится в нем высококачественная литиевая смазка.
Например, по конструкторской документации для ГАЗ-3302 подшипник подвесной опоры заправлен смазкой ЛЗ-31, которая представляет собой синтетическое масло, загущённое стеаратом лития, содержащее антиокислительную, вязкостную и антикоррозийную присадки. Это отличная смазка, но проблема всех лубрикантов на основе литиевого мыла – слабая водостойкость.
Поэтому сами крышки подшипника сверху покрыты консистентной смазкой, для предотвращения их высыхания, растрескивания и для затруднения попадания воды и грязи не только внутрь подшипника, но и к самим крышкам. Той же цели служат защитные шайбы - «грязеотсекатели».

Фактор №2 «Вибрация»

Что же это за вибрация, почему промежуточный вал так «скачет», что подвесной опорный подшипник запрессован не в чугунный жесткий корпус, а в резиновую обойму. И почему вообще кардан разделен на короткий промежуточный карданный вал, который надо подвешивать на такое хитрое антивибрационное устройство как подвесная опора и длинный задний карданный вал, который свободно висит между промежуточным валом и задним мостом и особо не вибрирует. Обычный ответ – «нужна точная балансировка - вся вибрация от того, что вал плохо отбалансирован». Но если бы было так, то больше внимания следовало бы уделять заднему длинному карданному валу, - там и вес больше и линейные размеры. А подвешивается короткий промежуточный – казалось бы нелогично.

На самом деле очень логично, потому что жесткий карданный шарнир неравных угловых скоростей передает момент через подвижные соединения жестких деталей.
Он состоит из вилок 3 и 5 в отверстия которых вставлены концы А, Б, В и Г соединительного элемента – крестовины 4. Вилки жестко закреплены на валах 1 и 2.

При повороте вала 1 вокруг своей оси на угол α вал 2 поворачивается вокруг своей оси на угол β.
Соотношение между углами определяется выражением tg α = tg β·cos γ, где γ - угол наклона оси вала 2 относительно оси вала 1.

Из выражения следует, что каждые 90º поворота вала 1 угол β становится то больше, то меньше угла α, то равен ему. Следовательно, при равномерном вращении вала 1 вал 2 вращается неравномерно, его частота меняется по синусоидальному закону. Неравномерность тем больше, чем больше угол γ.

Чтобы избежать неравномерного вращения ведущих колес автомобиля в карданной передаче устанавливают два карданных шарнира, причем так, чтобы углы γ1 и γ2 были равны, а вилки карданных шарниров, закрепленные на неравномерно вращающемся валу 5, располагались в одной плоскости.

Углы γ для жестких карданных шарниров могут достигать 15…20°.
Таким образом мы видим, что промежуточный вал ВСЕГДА будет вращаться неравномерно. В этом его предназначение, именно его неравномерное вращение обеспечивает равномерное вращение колес.
И это неравномерное вращение, частота которого меняется по синусоиде и создает те гармонические колебания, которые необходимо жестко гасить, используя резиновые втулки. А неправильная балансировка – это вторичное явление, которое может усугубить данную обусловленную конструкцией вибрацию создав резонанс.
Неравномерность вращения и вибрация (а особенно вибрация высокочастотная и упорядоченная) – увы один из самых негативных факторов для подшипника качения. Процессы усталости металла к сожалению, слишком сложные и нагружать ими описание подвесной опоры нет особого смысла.
Таким образом подвесная опора по сути своей является узлом, запрограммированным на износ. И продлить ее срок службы могут только самые качественные компоненты, объединенные в одном узле.

Ассортимент от enESPRA

Опора карданного вала ГАЗель-3302, Next (35x168x17) (CB.03517.05.99, СВ.03517.05.02)
ECS3516817

Опора карданного вала ГАЗон Next с удлиненной базой (40х168x27) (CB.04027.01.02)
ECS4016827

Опора карданного вала ГАЗон Next с удлинённой базой (45x194x19) (CB.04519.19.99, 42536523)
ECS4519419

Опора карданного вала ГАЗон Next (60х193х18) (42532295, 925005)
ECS6019318