УАЗка

Установка подшипниковых шкворней на гражданские мосты автомобиля УАЗ

Стандартная конструкция шкворней на мостах УАЗ известна своей проблемностью: постоянно требуется проверять люфт соединения поворотного кулака с шаровой опорой, следить за смазкой, при этом, если упустить момент, то обычной процедурой устранения люфта прокладками уже не обойтись. После того, как я упустил этот момент, то к ремонту шкворневого узла было решено подойти более кардинально, а именно заменить стандартные шкворни на шкворни на основе конического радиально-упорного роликоподшипника. Эти шкворни были выбраны по той причине, что в основе их лежит промышленно изготовленный подшипник, относительно которого есть хоть какая-то уверенность, а также потому, что подобные решения штатно используются и на других автомобилях. Итак, был приобретен комплект таких шкворней.

Комплект шкворней
Фото 1
Комплект шкворней
Шкворень
Фото 2
Шкворень

Упаковка скромно молчит об изготовителе, бело-голубая раскраска "типа УАЗ" в сочетании с покрытыми ржавчиной изделиями внутри пробудили воспоминания о китайской продукции образца 90-ых. Впрочем, все оказалось не так страшно, но о самих шкворнях речь пойдет ниже. Первое, что было необходимо сделать, это снять старые шкворни. Для этого почему-то в разных руководствах предлагается разобрать весь узел, хотя в этом нет никакой необходимости. Все вспомогательные действия свелись к вывешиванию на домкратах передних колес и их снятию. Вывешивание сразу обоих колес позволило свободно вращать кулаки на опорах, что было нужно для установки новых шкворней. После очистки и снятия крышки вынимался и заменялся каждый шкворень. Для этого использовался следующий прием: в резьбовое отверстие шкворня заворачивался болт М10 и двумя монтировками за голову болта шкворень вынимался, в качестве упоров для монтировок использовались гайки.

Извлечение старого шкворня

Фото 3
Извлечение старого шкворня

Однако один шкворень так извлечь не получилось и пришлось собрать приспособление: через стальную пластину 8 мм с отверстием 10 мм в шкворень был вкручен болт М10 с гайкой над пластиной, под пластину была установлена пара гаек в качестве упоров. Путем закручивания гайки на болте, этот шкворень был извлечен. Гайка на болте была нужна затем, чтобы не вращать сам болт и тем самым не сорвать резьбу в шкворне, если бы тот не поддался. После извлечения каждого шкворня было необходимо достать из кулака шайбу и выпресовать из шаровой опоры втулку. Шайбы извлекались довольно легко, для этого требовалось лишь слегка покачивать поворотный кулак из стороны в сторону. Но с извлечением втулок возникли сложности. Из различных опробованных способов достать втулку удачным оказался следующий: заточенный "отверткой" гвоздь забивался между втулкой и самим гнездом в том месте, где у втулки стык торцов пластины, ее образующих.

Извлечение втулки шкворня

Фото 4
Извлечение втулки шкворня

Таким образом, разрушался "замок", образованный стыком торцов, и втулка свободно вынималась из гнезда. На всех шкворнях этот способ сработал. После "очистки" гнезда, "забивался" новый шкворень. Перед "забиванием" делалось следующее. Если шкворень был верхним, то в нем высверливался 5-мм канал, чтобы имелась возможность шприцевать кулаки. После шкворень мылся в бензине, чтобы удалить грязь и стружку с подшипников, высушивался и набивался литолом, ставилась крышка и закручивался болт на всю длину резьбы шкворня. С помощью этого болта шкворень устанавливался в гнездо и через него "забивался" ("забивать" через крышку - значит испортить подшипник). "Забивание" шкворня вместе с крышкой исключило попадание в подшипник песка с молотка или рук, кроме того, закладывать литол в подшипник уже установленного шкворня не вполне удобно. "Забивались" шкворни с некоторым трудом. Единственной причиной, по которой какой-либо шкворень не "забивался", заключалась в изначальном перекосе шкворня. О конце хода шкворня сообщал характерный отскок молотка (как при ударе по наковальне). Далее болт выкручивался. Крышка шкворня не "забивалась" вместе со шкворнем, а лишь чуть входила на место, поэтому ее приходилось "забивать" отдельно через деревянный брусок и не до конца, а лишь настолько, чтобы была возможность надеть крышку кулака и наживить ее болты. В отличие от самих шкворней, их крышки садились по месту довольно легко. Окончательно крышка шкворня устанавливалась равномерной затяжкой очень маленьким моментом всех болтов крышки кулака с поворачиванием при этом самого кулака (при вывешенных обоих колесах я это делал без руля за сам кулак), дабы ролики подшипника нормально установились между обойм.

Теперь было необходимо отрегулировать положение поворотного кулака. Делается это так же, как и на обычных шкворнях, прокладками. Толщину пакета я определял так: под верхний шкворень положил прокладок на 2 мм и затянул крышку, крышку снизу предварительно с кулака снял. Кулак поднялся и нижний шкворень вылез. Высота крышки шкворня над кулаком дала удвоенную сумму толщин пакетов минус два мм. У меня получилось 4.3 мм, следовательно, толщина каждого пакета должна быть 3.15 мм ((4.3 + 2)/2). Но конические радиально-упорные роликоподшипники требуют некоторого преднатяга, значение которого мне неизвестно и какие-либо попытки выяснить его из литературы или интернета успехом не увенчались. Поэтому, чтобы от чего-то отталкиваться, я установил по 7 прокладок 0.4 мм в пакете (2.8 мм), обеспечив тем самым натяг подшипников в 0.35 мм каждый. После поездки с таким натягом, я разобрал шкворни и обнаружил на внешних обоймах незначительные, но тем не менее заметные следы перетяга (бриннелирование), поэтому решил пойти по другому пути - уменьшать натяг до тех пор, пока в шкворневом соединении еще будет отсутствовать люфт. Проверка люфта была устроена следующим образом: под тормозной барабан был установлен домкрат, а стык между шаровой опорой и кулаком контролировался пальцами руки. Таким образом, при подъеме-опускании моста за ступицу, если люфт был, он ощущался пальцами. Наращивая пакет прокладок 0.1 мм, на третьей прокладке был замечен едва заметный люфт, поэтому каждый пакет прокладок увеличился на 0.2 мм (всего 3.0 мм), натяг подшипников шкворней составил при этом порядка 0.15 мм на каждый. Пару слов скажу о том, почему крышка затягивалась сверху, а все измерения делались снизу. Дело в том, что незафиксированный сверху кулак опустится, внеся погрешность в измерения, зафиксированный же верхней крышкой, он опустится лишь на ту величину, на которую ему позволит подшипник. Теперь о самих шкворнях и о том, что важно учитывать при их покупке.

Как говорилось выше, данные шкворни имеют неизвестное происхождение, а потому могут иметь сюрпризы. Первое, что необходимо сделать, это измерить высоту головной части всех четырех шкворней. Неважно, какой она будет, важно чтобы она была у всех них одинаковой, в противном случае алгоритм подбора прокладок несколько усложнится (на моем комплекте высота головной части всех шкворней составила 24.3 мм). Важно измерить толщину той части шкворня, которая входит в шаровую опору. На моем комплекте она составила 28.1 мм, и судя по сопротивлению, с которым шкворни входили в опоры, это нормальная толщина. Учитывая, что длина одного шкворня оказалась на 1 мм больше остальных трех, допускаю, что мне сильно повезло, что критичные размеры оказались в норме. Важно проверить вращение подшипника, ведь забить обойму подшипника в крышку могли криво. Шкворни со следами коррозии на рабочих поверхностях подшипников также брать не следует.

27 октября 2009 г.
PS.
Прошел год и можно говорить о каких-то результатах. За пройденные более 10K км, из которых далеко не все по асфальту, шкворни показали себя неплохо - кулаки не болтаются. Однако выявилась и особенность, которую необходимо учитывать в случае использования данных шкворней. Поскольку нижний шкворень "опрокинут" подшипником вниз, в подшипник может попасть все, что попадает в полость между кулаком и шаровой опорой, поэтому необходимо следить за сальником поворотного кулака и регулярно извлекать нижний шкворень для контроля, очистки и смазки.
9 ноября 2010 г.
УАЗка  |  Русские дороги  |  Почта