Можно было бы сказать, что сложившаяся конструкция автомобиля не меняется десятилетиями. Если бы не детали.Казалось бы, что нового можно придумать в соединении ступицы с наружной обоймой шарнира равных угловых скоростей? Всем нам, в той или иной степени "воспитанным" на продукции АвтоВАЗа, хорошо известно, как направить хвостовик по шлицам и затянуть гайку. Шлицы можно для порядка смазать, ну, а дальше все в руках божьих. Через некоторое время посадка ослабнет…

Шлицевое соединение, хоть и несколько трудоемко в изготовлении деталей, достаточно надежно. Срезание шлицев происходит крайне редко, чаще соединение разбалтывается. Для облегчения монтажа ответные детали обычно изготавливаются с небольшим зазором. Под воздействием знакопеременных нагрузок в процессе эксплуатации этот зазор увеличивается от удара зубьев друг о друга. Увеличился зазор — зубья имеют больше места для "разгона". Процесс, закольцовываясь, ускоряется. Чем меньше окружность, которую описывают шлицы, тем меньше крутящий момент, который они могут передать, т.е. выдержать без деформации.

Остановить начавшееся ослабление практически невозможно. Слабина проявляется в стуках (цоканье), легких рывках и вибрации из-за несоосности вращающихся деталей. Если не принять меры, зубья могут не выдержать. Конструкторы умудряются если не исключить болезнь, то хотя бы отсрочить ее начало. Радиальный зазор в соединении уменьшается до нуля еще на этапе проектирования. Разумно, но в чистом поле ШРУС теперь не поменяешь: его хвостовик в ступичный узел придется запрессовывать.

Компания FAG, один из мировых лидеров подшипниковой отрасли, уже давно освоила выпуск многочисленных автомобильных узлов, в которых подшипники не запрессовываются в детали, как их составляющие, а составляет с ними единое целое. Ступичные узлы, в которых корпус ступицы является одновременно и наружным кольцом подшипников, например, компания выпускает уже много лет. Так что опыта конструкторам FAG не занимать.

Усилить шлицевое или зубчатое соединение можно, у величив диаметр сопряжения. В случае со ступицей это вряд ли оправдано: больший диаметр — это, соответственно, большая масса, причем масса неподрессоренная.

У конструкторов FAG нашлось решение простое, но эффективное. Про такие говорят: "Удивительно, почему это другим раньше в голову не пришло!" От радиального шлицевого соединения отказались в пользу плоского торцевого зубчатого. Элементы (зубья) получились более крупными, они располагаются дальше от оси вращения, что делает их более стойкими к деформации и способными передавать больший крутящий момент.Сами конструкторы определяют вид зацепления как зубчатое цилиндрическое, так как зубья обеих деталей вместе образуют тело, имеющее форму сплюснутого цилиндра. Новая конструкция имеет ряд неоспоримых преимуществ. Прежде всего, это легкость монтажа.

При стягивании деталей друг с другом в единый узел с помощью центрального блока корпус ШРУСа самоцентрируется, а само зацепление получается беззазорным и остаетcя таковым на протяжении всего срока эксплуатации.

Кроме того, к радости автомобильных конструкторов, борющихся за каждый грамм массы автомобиля, новый узел приблизительно на 10% легче традиционного. На полноприводном автомобиле это дает снижение массы более чем на килограмм. Есть в новом ступичном узле от FAG еще одна необычная деталь. Цилиндрическое зубчатое зацепление известно в технике давно, но только применение кольцевого бортика позволило сделать его экономически выгодным при серийном производстве. Еще в 1989 году компания FAG в ступицах Ford Marbelle, а затем и BMW 3-й серии закрепила внутреннее кольцо подшипника по оси через кольцевой бортик, отказавшись от винтового крепления, распространенного в те годы. В новом ступичном узле кольцевой бортик получил торцевые зубья, формируемые высокопрецизионной холодной штамповкой.

Проведенная серия испытаний подтвердила, что цилиндрическое зубчатое зацепление способно передавать значительно больший крутящий момент, чем традиционное радиальное шлицевое.

Работы по созданию нового у зла инженеры группы Schaefler, в которую входит FAG, начали еще в 2004 году, весной этого года успешно прошли испытания опытные образцы. А начало серийного производства новых ступиц для полноприводных седанов среднего и бизнес-классов начнется в году будущем. Экономический эффект и экологические достоинства нововведения очевидны, а это дает основание полагать, что конструкция найдет применение и на машинах других классов.

Вниманию начинающих механиков!

Учите матчасть! Иначе никто не даст гарантии, что когда вы отвернете давно знакомую гайку (а тем более вывернете не очень знакомый болт на ее месте), весь привычный с виду узел не развалится у вас в руках на абсолютно незнакомые запчасти.