Цапфа и ступица в чем разница
Перейти к содержимому

Цапфа и ступица в чем разница

  • автор:

Что такое цапфа в автомобиле, причины поломки и где купить?

Автомобиль — это сложная система из множества деталей и каждая из которых играет важную роль в обеспечении безопасности и комфорта водителя и пассажиров. Одной из наиболее важных частей для безопасности автомобиля является цапфа, которая является одной из ключевых деталей подвески автомобиля.

Цапфа или поворотный кулак– это важная деталь, которая отвечает за соединение колеса с подвеской. В случае поломки, автомобиль может потерять управление и может привести к аварии.

Поворотный кулак имеет следующие основные характеристики:

✓ Изготавливается из разных материалов, таких как сталь, алюминий, чугун и т.д. Выбор материала зависит от модели автомобиля, его нагрузки и условий эксплуатации.

✓ Может иметь разную форму, например, цилиндрическую или коническую. Выбор формы также зависит от модели автомобиля.

✓ Размеры зависят от модели автомобиля, его типа и марки.

В данной статье мы рассмотрим основные характеристики цапфы автомобиля, причины ее поломки, а также расскажем, как выбрать качественную запчасть при замене.

Цапфа автомобиля работает благодаря шарнирной системе, которая позволяет колесу свободно вращаться. Цапфа соединяет колесо и подвеску, создавая жесткую связь между ними. Она также позволяет колесу осуществлять вертикальные и горизонтальные движения в соответствии с контуром дороги и управляющими действиями водителя.

Типы цапф автомобиля:
Существует несколько типов цапф автомобиля, включая следующие:

✓ Фиксированная цапфа — это самый простой тип цапфы, который часто используется на задних колесах автомобилей с приводом на заднюю ось. Она представляет собой один кусок металла, который крепится к оси с помощью болтов или гаек. Одна сторона цапфы соединена с колесом, а другая — с осью. Этот тип цапфы обычно не требует какого-либо технического обслуживания и имеет долгий срок службы.

✓ Поворотная — этот тип используется на передних колесах автомобилей. Она позволяет колесу поворачиваться и обеспечивает управляемость автомобиля. Поворотная цапфа состоит из нескольких частей, включая внешний шаровый шарнир, внутренний шаровый шарнир и крепежные элементы. Этот тип требует регулярной проверки и обслуживания для обеспечения безопасности и надежности.

✓ Интегральная — этот тип используется на передних колесах некоторых автомобилей. В отличие от поворотной цапфы, интегральная цапфа является одним цельным блоком, который включает в себя колесо, подшипник и шаровой шарнир. Этот тип обычно не требует регулярного технического обслуживания и может быть заменен только в случае поломки.

✓ Улучшенные — это модифицированные цапфы, которые обычно используются в спортивных автомобилях или автомобилях, которые часто эксплуатируются в экстремальных условиях.

Причины поломки цапфы

Кулак может выйти из строя по разным причинам. Рассмотрим основные из них:

✓ Износ: может изнашиваться в результате ежедневной эксплуатации автомобиля. Это может привести к трещинам и деформации детали.

✓ Повреждение: может повредиться в результате столкновения или удара о бордюр.

✓ Неправильная эксплуатация: если автомобиль используется на неровных дорогах или с большой скоростью, это может привести к поломке.

Как выбрать качественную запчасть для замены

При замене кулака необходимо выбрать качественную запчасть, чтобы обеспечить безопасность и долговечность ее эксплуатации.
Вот несколько советов, которые помогут вам выбрать правильную запчасть:

Выбирайте запчасти от известных и надежных производителей, которые имеют положительные отзывы, лучше покупать новую оригинальную запчасть, так же можно покупать на разборке автомобилей

Если вам нужна хорошая цапфа или как еще ее называют кулак б/у с разборки Razborka Auto обращайтесь, у нас огромный опыт и сотни разобранных маших

Цапфа — устройство и неисправности

Это вал, ось или же часть от него, где размещаются подшипники (опоры). Как правило, такой узел представлен с осью и площадкой для крепления к «барабану» или «кулаку». Есть литые цапфы-кулаки, прекрасный пример БМВ Е39 и другие из семейства.

Существует разновидность цапф, как направляющих втулок для шрусов, как правило, устанавливают в «кулаки» передне (ВАЗ 2108-15) и задне приводных авто.

Цапфа на Уаз Патриот

Как понимаете, она может быть, как передней, так и задней, отличия в конфигурациях. Задние цапфы в переднеприводных автомобилях, имеют площадку крепления к «барабану». В большей части современных авто, спереди их делают литыми с кулаком, естественно это модели с задним приводом, но, есть и переднеприводные, тогда речь не о самой цапфе, а только, о её направляющей (втулке), роль самой цапфы в таких случаях, выполняет шрус, полуось. Подробней можете рассмотреть на картинке.

Ступица (кулак цапфа)

В общем, запомните, у большинства авто с передним приводом, цапфами оснащаются задние колеса. Модели с задним приводом, имеют конфигурацию сзади через шрусы (модели БМВ), но с втулками цапфы, спереди классическая повортная цапфа. В полноприводных авто, как НИВА и УАЗ, на цапфу подшипники устанавливаются, как снаружи, так и внутри.

Усиленная цапфа на Уаз Патриот

Устройство цапфы

Устройство и конфигурации детали, могут отличаться, причины этого разобрали выше. У некоторых автомобилей, например, где из опций представлена автоматическая подкачка шин, строение оси другое, причем, независимо от привода. В таких случаях, в полостях между втулкой и вращающейся полуосью, шрусом, создается закрытое пространство, отделенное сальниками, для предотвращения утечки воздуха. Далее, по специальным трубопроводам воздух подается в шину.

В зависимости от того, на какую часть вала припадает больше давления и соответственно ставится подшипник, меняется и название. К примеру, если посередине – это «шейка», если на конце, то шип или «пята» цапфы.

определение цапфы

Ресурс и неисправности

Как правило, точных «пробегов» для детали нет, все довольно индивидуально. В среднем автомобили могут «пройти» 100 000 и 200 000 км, не испытывая проблем. Все внимание здесь нужно направлять на своевременную замену подшипников ступицы. Именно из-за не своевременной замены таких важных элементов и происходит износ цапфы, банальная выработка металла, которая приводит к возникновению люфта.

Вполне вероятно, что может заклинить подшипник, отчего пойдет неравномерная выработка цапфы, после чего необходима наплавка металла и поиски хорошего токаря, либо покупка новой детали.

Как уже поняли, основные неисправности – это появление дефектов на оси из-за подшипников и срезание резьбы, из-за чрезмерного воздействия на гайку фиксирующую ступицу. Проблемы могут быть вызваны попаданием колес в глубокие выбоины и ямы.

Срезало резьбу на цапфе поворотного кулака УАЗ 3303

Признаки неисправностей и как заменить?

Определим, какие симптомы могут встречаться с такой деталью:

1. Появившийся люфт ступицы.

2. Доносящийся стук во время поворота руля.

3. Стуки даже во время езды по прямой дороге, с небольшими ямками.

Провести диагностику элемента, без разбора всего узла практически не возможно. Придется снимать колеса, раскручивать ступицу, снимать тормозной узел, датчики. Это касается осей цапфы, если речь идет о втулке, то на некоторых моделях, можно обойтись визуальным осмотром. Как правило, после высвобождения «гранаты» и ступицы из посадочного места, видно, изношена ли направляющая или нет.

Как снять деталь:

• Первым делом, ставим автомобиль на ровную площадку и снимаем колесо.

• Откручиваем суппорта, снимаем мешающиеся датчики.

замена цапфы заднего колеса лада калина

• Развальцовываем «шейку», закрывающую стопорную гайку ступицы и откручиваем последнюю.

Кстати, нужно снять тормозной диск, он явно будет мешать.

• Выкручиваем ступицу с помощью болтов крепящих колесо. Зачастую необходимо приложить несколько легких ударов молотком, чтобы дело пошло легче.

замена цапфы заднего колеса лада калина-2

• Далее открывается «голая» ось, подшипники скорей всего «съехали» вместе со ступицей.

замена цапфы заднего колеса лада калина-3

• Теперь все внимание на конструкцию цапфы, если она спереди расположена, то осмотрите её, возможно, она впрессована и составляет единое целое с поворотным кулаком. Если задались ремонтом задней цапфы, то в большинстве случаев, производители делают их съемными.

Сзади цапфы зачастую съемные с «барабана», они фиксируются на четырех болтах, поэтому трудностей быть не должно.

А вообще, информацию лучше изначально узнавать в интернете, потому что, если деталь не съемная, придется менять узел целиком. В крайнем случае, наплавлять металл, а после проводить заточку под нужную «геометрию». Последний вариант не рекомендуем, выгодней купить новый элемент и заменить узел полностью.

Ступица: прочная основа колеса

Колесо должно быть установлено прочно и надежно, но при этом иметь возможность вращаться, поворачиваться и совершать движения в подвеске. Это обеспечивается с помощью специальной детали — ступицы колеса. Все об автомобильных ступицах — их назначении, устройстве, типах и обслуживании — читайте в статье.

Назначение и роль ступицы в ходовой части автомобиля

Ступица — одна из основных деталей колеса и подвески автомобиля, она обеспечивает установку колеса и соединение всех его частей в единую конструкцию. Также ступица дает возможность обслуживать и ремонтировать все детали колеса отдельно, без замены остальных компонентов. Если бы колесо было сплошным (неразборным), то при поломке подшипника, диска, барабана или другой детали его пришлось бы менять полностью — со ступицей достаточно заменить лишь дефектную деталь.

Ступица играет важную роль в подвеске всех колес автомобиля, а также в работе тормозов и рулевого управления. Эта деталь подвергается значительным нагрузкам, поэтому большое внимание уделяется ее конструкции, надежности и прочности. Устройство ступицы зависит от ее назначения и типа автомобиля.

Типы и устройство автомобильных ступиц

Можно выделить четыре типа ступиц:

• Ступицы ведущих неуправляемых колес;
• Ступицы ведомых неуправляемых колес;
• Ступицы ведущих управляемых колес;
• Ступицы ведомых управляемых колес.

Все эти ступицы отличаются по конструкции и способам установки.

Ступицы ведущих неуправляемых колес. Эти ступицы устанавливаются на задние ведущие оси грузовых автомобилей и легковых автомобилей с задним приводом. Такая ступица жестко соединяется с полуосью ведущего моста, обычно соединение выполняется с помощью предусмотренного на полуоси фланца.

В грузовых автомобилях ступица неуправляемых колес устанавливается через подшипники на полую цапфу, которая монтируется на оконечность балки моста. Таким образом, крутящий момент от редуктора через фланец этой полуоси передается на ступицу, а от ступицы уже на колесо. При такой конструкции тормозной барабан крепится к ступице, а тормозной механизм — на тормозной щит, жестко установленный на фланце балки моста или непосредственно на цапфе. В итоге достигается поставленная цель — тормозной механизм всегда статичен, а колесо вместо с тормозным барабаном вращается.

В легковых автомобилях ступица устроена аналогичным образом, однако роль цапфы обычно выполняет непосредственно балка моста. Зачастую ступица и полуось выполнены заодно, причем на них сразу напрессовывается подшипник со стопорным кольцом и крепится фланец для установки всей этой конструкции на балку моста (такое решение используется на автомобилях ВАЗ «Классика»).

Ступицы ведомых неуправляемых колес. Такие ступицы устанавливаются на задние колеса переднеприводных легковых автомобилей. Ступица устанавливается на цапфу, которая жестко монтируется на балку заднего моста или рычаг задней подвески. Так как колесо в этом случае должно просто вращаться, то цапфа изготавливается в виде цельнометаллического цилиндра переменного диаметра с фланцем, а установка ступицы на цапфу производится через подшипники.

Ступицы ведущих управляемых колес. Такие ступицы устанавливаются на передних мостах переднеприводных легковых и полноприводных грузовых автомобилей. В целом устройство этих ступиц повторяет устройство ступиц задних ведущих колес, однако в этом случае обеспечивается возможность отклонения колес на тот или иной угол. Это достигается установкой цапфы на шкворне или на шаровом шарнире (или на двух шаровых) — в этом случае весь узел называется поворотным кулаком. А передача крутящего момента на ступицу колеса осуществляется через шарниры равных угловых скоростей (ШРУС).

Ступицы ведомых управляемых колес. Такие ступицы используются для установки передних колес заднеприводных легковых и грузовых автомобилей. Как и в предыдущем случае, ступица ставится на поворотном кулаке, монтируемом к подвеске через шкворень или шаровые шарниры. Так как в такой конструкции передавать крутящий момент не нужно, то цапфа выполняется цельнометаллической, и никаких ШРУС здесь нет.

Независимо от типа ступицы, ее фиксация на цапфе производится одинаково — с помощью двух гаек и стопорной шайбы на торце цапфы. Стопорение гаек может производиться обычным шплинтом или деформацией гайки — ее накернением и подгибом кромки. Гайки просто фиксируют ступицу на цапфе, при этом ступица устанавливается на подшипники с минимальным усилием. Так что состояние гаек и сила из затяжки играет очень важную роль в нормальной работе всего колеса и безопасности автомобиля.

Установка ступицы на цапфу, как уже было сказано, производится через подшипники. Сегодня чаще всего можно встретить два варианта:

• Установка ступицы на двух радиально-упорных конических роликовых подшипниках, обращенных в разные стороны и разнесенных на некоторое расстояние — это «классическое» решение, используемое на многих отечественных автомобилях и грузовиках;
• Установка на сдвоенном (двухрядном) радиально-упорном подшипнике закрытого типа — более современное (и более дорогое) решение, используется на отечественных и зарубежных легковых автомобилях.

Использование радиально-упорного подшипника для монтажа ступицы обусловлено теми особенностями, в которых ей приходится работать. Дело в том, что ступица испытывает не только поперечные (или радиальные, направлены по радиусу колеса), но и продольные (направленные вдоль оси) нагрузки, поэтому применение обычного шарикоподшипника недопустимо — даже при повороте автомобиля такой подшипник просто-напросто развалился бы. Поэтому и приходится применять радиально-упорные подшипники, одинаково хорошо работающие при радиальных и поперечных нагрузках.

Однако одним радиально-упорным подшипником обойтись нельзя, так как он хорошо работает при приложении поперечной нагрузки только в одном направлении. Поэтому приходится применять сразу два подшипника, обращенных в разные стороны — это позволяет ступице и колесу нормально работать на всех режимах и допустимых нагрузках.

Подшипники должны работать в смазке и быть защищенными от негативных воздействий окружающей среды, поэтому они с внешней стороны ступиц легковых автомобилей закрываются колпачками, а в ступицах грузовиков — с помощью фланца полуоси (фланцем закрыты и подшипники заднеприводных легковых авто). С внутренней стороны подшипники защищены тормозным щитом или упорной шайбой, но всегда дополнительно устанавливается один или два сальника.

Конструктивные особенности ступиц грузовых и легковых автомобилей

Ступицы легковых и грузовых автомобилей устанавливаются по-разному, поэтому они имеют ряд конструктивных отличий.

Ступицы легковых автомобилей обычно представляют собой короткий полый цилиндр, на внешней поверхности которого имеется фланец под крепление колесного диска и тормозного диска. Внутри ступиц передних ведущих колес выполнены шлицы, а на внешней поверхности — выточки под подшипники. То есть, такая ступица вставляется в поворотный кулак своей внешней поверхностью. В заднеприводных автомобилях ступица, как указывалось выше, обычно объединяется с полуосью, на которую сразу напрессовываются подшипники.

Ступицы грузовых автомобилей выполняются в виде цилиндров достаточно большого диаметра и длины, на их внешней поверхности также имеется фланец для монтажа тормозного барабана и колес. На внутренней поверхности ступицы выполнены выточки под установку подшипников, также нередко предусмотрены стенки, разделяющие внутреннее пространство ступицы на полости для подшипников. На наружном торце ступицы имеются отверстия с резьбой для крепления фланца полуоси.

Однако в последние годы все чаще применяются ступицы грузовых автомобилей для бездисковых колес, выполненные в форме звезды. Отличие такой ступицы заключается в наличии пяти «лучей», предназначенных для установки бездискового колеса. Данный тип ступиц наиболее широко применяется на отечественных автомобилях КАМАЗ.

Нужно отметить, что сегодня ступицы грузовых автомобилей зачастую объединяются с тормозными барабанами, что многократно облегчает задачу обслуживания и ремонта тормозных механизмов.

Наконец, в современных ступицах часто предусмотрено место под установку разнообразных датчиков, трубопроводов для подачи сжатого воздуха в колесо и другие устройства.

Вопросы обслуживания и ремонта ступиц

При эксплуатации автомобиля ступицы и связанные с ними детали — главным образом подшипники — подвергаются износу, также могут возникать различные дефекты и поломки. Поэтому периодически необходимо производить замену ступичных подшипников, сальников, а иногда и самих ступиц. О необходимости сделать это говорит повышенный люфт (проверяется на поднятом колесе) и стуки во время движения автомобиля.

Роликовые ступичные подшипники нуждаются в периодической регулировке, которая производится с помощью гаек. В легковых автомобилях со сдвоенными радиально-упорными подшипниками такой регулировки проводить не нужно, эти подшипники необслуживаемые. Если же требуется замена подшипников, то она может быть произведена только с использованием специальных приспособлений для снятия и запрессовки.

В целом же ступица колеса отличается надежностью и долговечностью, и при регулярном обслуживании и бережной эксплуатации автомобиля не доставляет проблем автовладельцу.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.

Устройство цапфы ступицы колеса автомобиля

Что такое цапфа в автомобиле? Это механизм представляющий собой часть вала или ось, на которой расположен подшипник. Данная деталь, называется по-разному, зависит это от места расположения. Если располагается на краю вала, то называется шип. Деталь, которая в середине вала называется шейкой. Если же цапфа концевая и принимает на себя осевые нагрузки, то носит название пята.

Устройство поворотной цапфы

Состав стали цапфы

Когда делается новая цапфа поворотного кулака, то очень большое внимание уделяют размеру и качеству обработки. Мастера используют литьё при изготовлении запчасти и применяют сталь 35ХГСА.

В состав такой стали входят:

  1. Углерод содержится в металле для получения стали, именно в сплаве с ним железо становится сталью и получает положенные ей свойства во время термической обработки.
  2. Сера с фосфором играют роль вредных примесей, которые остаются в металле. Из-за них материал твердеет и во время обработки образуются горячие трещины. Примеси снижают вязкость в твёрдом состоянии и делают металл хрупким при минусовых температурах. Поэтому содержание серы и фосфора строго ограничено.
  3. Кремний и марганец литейщик добавляет в жидкий металл. Примеси играют роль раскислителей во время выплавки. Эти примеси полезны и остаются в стали, так происходит частичное удаление серы.

С другой стороны, цапфа ступицы колеса может быть изготовлена из легированной или углеродистой стали это повысило бы безопасность и ощутимо увеличило срок службы детали. Но так не делается, потому что при изготовлении материал проходит многоступенчатую термообработку. Таким образом, даже сталь 35 ХГСА получает хорошую твёрдость и прочность, и при этом стоит намного меньше легированной или углеродистой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *