W większości pojazdów kołowych koła są utrzymywane przez piastę, która opiera się na osi za pomocą specjalnych łożysk.O łożyskach piast, ich istniejących typach, konstrukcjach, cechach działania i zastosowaniu, a także prawidłowym doborze i wymianie tych części przeczytasz w artykule.
Co to jest łożysko piasty?
Łożysko piasty (łożysko koła) - zespół podwozia (zawieszenie koła) pojazdów kołowych;Łożysko toczne tej czy innej konstrukcji, które zapewnia połączenie, wyrównanie i swobodny obrót piasty koła na osi.
Łożysko koła spełnia kilka funkcji:
● Zapewnienie możliwości obrotu piasty na osi (czopie) przy minimalizacji sił tarcia;
● Mechaniczne połączenie piasty z osią (czopem) lub zwrotnicą;
● Centrowanie piasty na osi;
● Rozkład sił promieniowych i poprzecznych oraz momentów obrotowych przenoszonych z koła przez piastę na oś i zawieszenie samochodu oraz w kierunku przeciwnym;
● Odciążanie półosi osi napędowej – koło nie jest trzymane na półosi, lecz opiera się na zwrotnicy, czopie lub belce osi.
Łożyska kół służą do mocowania piast wszystkich kół samochodów osobowych i ciężarowych, autobusów, ciągników i innego sprzętu, kół kierowanych ciągników małych klas trakcyjnych (zwykle w nich koła tylne są sztywno połączone z półosiami), a także w kołach silnikowych pojazdów z przekładnią elektromechaniczną.Łożysko piasty ma ogromne znaczenie dla podwozia pojazdu, dlatego w przypadku jakiejkolwiek awarii należy je wymienić.Jednak przed dokonaniem zakupu łożyska należy poznać jego typy, konstrukcję i cechy.
Rodzaje, konstrukcja i cechy łożysk piast
Do montażu piast na osiach stosowane są łożyska toczne, które przy dużej wytrzymałości i niezawodności zapewniają maksymalną redukcję sił tarcia.Generalnie konstrukcja łożyska jest prosta: są to dwa pierścienie – zewnętrzny i wewnętrzny – pomiędzy którymi znajduje się szereg elementów tocznych zamkniętych w klatce (siatka wykonana z metalu lub tworzywa sztucznego zapewniająca prawidłowe położenie elementów tocznych ).Przestrzeń wewnętrzna jest wypełniona smarem, szczeliny pomiędzy pierścieniami są zamykane pokrywami, co zapobiega wyciekom smaru i zanieczyszczeniu wnętrza łożyska.Konstrukcja różnych typów łożysk może się różnić, jak opisano poniżej.
Łożyska kół klasyfikuje się ze względu na konstrukcję i zastosowane elementy toczne, a także kierunek odczuwalnego obciążenia.
W zależności od zastosowanych korpusów obrotowych, łożyska są:
● Kulkowe – toczenie następuje po kulkach stalowych;
● Wałek - walcowanie odbywa się na wałeczkach stożkowych.
Jednocześnie, zgodnie z położeniem elementów tocznych, łożyska dzieli się na dwie grupy:
● Jednorzędowe;
● Dwurzędowe.
W pierwszym przypadku pomiędzy pierścieniami znajduje się jeden rząd kulek lub rolek, w drugim - po dwa rzędy.
Zgodnie z normalnym dla nich kierunkiem obciążenia, łożyska piasty to:
● Napór promieniowy;
● Samonastawne promieniowo.
Łożyska skośne przejmują siły skierowane zarówno w poprzek osi (wzdłuż promienia), jak i wzdłuż niej.Zapewnia to normalną pracę łożyska, niezależnie od charakteru ruchu kół – czy są to drgania w płaszczyźnie pionowej (podczas jazdy po nierównych drogach), czy też odchylenia koła od osi wzdłużnej (obroty układu kierowniczego koła, obciążenia boczne działające na koła podczas pokonywania promieni lub podczas jazdy po wzniesieniu, uderzenia boczne w koła itp.).
Ze względu na konstrukcję łożyska wahliwe kompensują pewne niewspółosiowość osi i piasty, zmniejszając intensywność zużycia części.
Konstrukcyjnie łożyska omówionych powyżej typów są różne.
Łożyska stożkowe jednorzędowe skośne.Składają się z dwóch pierścieni, pomiędzy którymi umieszczone są stożkowe rolki, oddzielone separatorem.Wewnętrzna przestrzeń łożyska wypełniona jest smarem, jest zabezpieczona przed zatykaniem i wyciekami za pomocą O-ringu.Część tego typu jest nierozdzielna.
Łożyska kulkowe skośne dwurzędowe i łożyska wahliwe.Składają się z dwóch szerokich pierścieni, pomiędzy którymi ułożone są naprzemiennie dwa rzędy kulek, oddzielonych wspólnym separatorem.Łożyska wahliwe, dzięki specjalnemu kształtowi wewnętrznych powierzchni pierścieni, umożliwiają przesunięcie rzędów kulek względem osi czopa.Konwencjonalne łożyska tego typu są nierozłączne, wahliwe – mogą być nierozłączne lub składane.
Łożyska wałeczkowe skośne dwurzędowe.Mają konstrukcję podobną do poprzedniej.Zwykle stożkowe rolki każdego rzędu mają układ lustrzany - szeroka część rolek skierowana jest na zewnątrz.Ta pozycja zapewnia równomierny rozkład obciążeń i wyrównanie części.Łożyska tego typu są nierozłączne.
Wreszcie łożyska kół dzieli się na dwie grupy w zależności od ich konstrukcji:
● Indywidualne łożyska;
● Łożyska połączone w jeden zespół z piastą.
Piasta ze zintegrowanym dwurzędowym łożyskiem kulkowym wahliwym
Pierwszy typ to łożyska konwencjonalne, które można montować i demontować bez konieczności wymiany innych współpracujących części.Drugi typ to łożyska zintegrowane z piastą koła, więc nie można ich wymieniać osobno.
Miejsca montażu i zastosowanie łożysk kół
Łożyska piasty dzielą się na kilka grup w zależności od miejsca montażu i zastosowania:
● Łożyska piast kół napędowych kierowanych (pojazdy z napędem na przednie i na wszystkie koła);
● Łożyska piast kół napędzanych kierowanych (pojazdy z napędem na tylne koła);
● Łożyska piast kół niekierowanych napędzanych (pojazdy z napędem na przednie koła, a także pojazdy czteroosiowe z podpartymi osiami nienapędowymi);
● Łożyska piast kół napędowych niesterowanych (samochody z napędem na tylne koła i na wszystkie koła).
Niektóre typy łożysk są stosowane w różnych typach osi i piast:
● W piastach kierowanych kół napędowych samochodów osobowych - dwurzędowe łożyska kulkowe lub wałeczkowe;
● W piastach kół napędzanych i napędzanych samochodów osobowych - zarówno dwurzędowe łożyska kulkowe lub wałeczkowe (w większości nowoczesnych samochodów), jak i dwa łożyska stożkowe (w wielu samochodach wczesnych produkcji, w tym krajowych);
● W piastach wszystkich kół pojazdów użytkowych i ciężarówek z napędem na wszystkie koła i z napędem na tylne koła, autobusów, traktorów i innego sprzętu (z nielicznymi wyjątkami) znajdują się dwa łożyska stożkowe.
Montaż łożysk odbywa się na różne sposoby.W tylnych kołach samochodów osobowych z napędem na przednie koła łożysko piasty osadza się na czopie, a samą piastę lub bęben hamulcowy na jej pierścieniu zewnętrznym.Podobne elementy ciężarówek i samochodów z napędem na tylne koła mają tę samą konstrukcję, ale tutaj na osi zamontowane są dwa łożyska.W przednich kołach samochodów osobowych z napędem na przednie koła łożysko montowane jest w zwrotnicy, a piasta osadzana jest w pierścieniu wewnętrznym łożyska.
Projekt zespołu piasty kół tylnych samochodów z napędem na przednie koła
Zagadnienia doboru, wymiany i konserwacji łożyska piasty
Łożyska kół poddawane są dużym obciążeniom, przez co są podatne na szybkie zużycie i pęknięcia.W przypadku, gdy występuje szum łożysk, pogarsza się prowadzenie samochodu, pojawiają się nieuniknione luzy w piastach i obserwuje się przegrzewanie zespołów piast, należy sprawdzić łożyska.Jeśli okaże się, że są zużyte lub uszkodzone, należy je wymienić.
Do wymiany należy wybrać łożyska typów i numerów katalogowych, które były wcześniej montowane.Nie zaleca się zmiany rodzaju łożyska koła, ponieważ może to w nieprzewidywalny sposób zmienić właściwości podwozia.Szczególną uwagę należy zwrócić na dobór łożysk stożkowych montowanych parami – w niektórych przypadkach można je wymieniać niezależnie od siebie, w innych przypadkach możliwa jest tylko wymiana parami.A jeśli w samochodzie zastosowano piasty ze zintegrowanymi łożyskami, wówczas trzeba będzie kupić cały zespół montażowy - osobna wymiana łożysk w nich nie jest możliwa.
Łożyska kół należy wymienić i wyregulować zgodnie z instrukcją naprawy tego samochodu (autobusu, ciągnika), a następnie wykonać czynności konserwacyjne określone w instrukcjach tych agregatów.Jeśli zdecydujesz się na wymianę samodzielnie, powinieneś zaopatrzyć się w specjalne narzędzie do wciskania i wciskania łożysk, w przeciwnym razie ta praca nie będzie możliwa.
Przy odpowiednim doborze i wymianie, a także regularnej konserwacji łożysk kół, podwozie pojazdu będzie normalnie pracować w każdych warunkach przez dziesiątki tysięcy kilometrów.
Czas publikacji: 05 sierpnia 2023 r