Perno a sfera: scopo, descrizione con foto, specifiche, dimensioni, possibili malfunzionamenti, regole di smontaggio e installazione

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

Quando si tratta del perno sferico, significa il giunto sferico della sospensione dell'auto. Tuttavia, questo non è l'unico luogo in cui viene utilizzata una tale soluzione tecnica. Dispositivi simili si trovano nello sterzo, nelle guide dei cofani delle auto. Funzionano tutti secondo lo stesso principio, quindi i metodi diagnostici e di riparazione sono gli stessi.

Dove vengono utilizzati i giunti sferici?

Il luogo principale di applicazione dei perni sferici è il collegamento del fuso a snodo con i bracci di sospensione dell'auto. Questa soluzione permette ai mozzi del volante di cambiare posizione sul piano orizzontale, rimanendo fermi in verticale.

In precedenza, quando le auto utilizzavano principalmente sospensioni dipendenti, il ruolo dei giunti di perno veniva assegnato ai perni. Erano enormi e richiedevano una manutenzione costante: pulizia, lubrificazione. Poi i perni sono migrati su vetture con sospensioni indipendenti. Avendo una grande risorsa, questi nodi potrebbero servire l'intero periodo di funzionamento.macchine. A questo proposito sorge la domanda: "Qual era la necessità di sostituire i perni con cuscinetti a sfere?"

Il motivo era che oltre al fatto che i perni sferici miglioravano la maneggevolezza della macchina, non richiedevano manutenzione, a differenza dei perni. Ma il costo della convenienza era la frequente sostituzione di questi elementi. In effetti, sono diventati materiali di consumo.

Inoltre, ci sono cuscinetti a sfera nella sospensione posteriore. Sono utilizzati su veicoli con sospensione a leveraggio indipendente. Questo design consente di modificare la posizione di una ruota su una strada dissestata senza modificare la posizione dell' altra. Per questo motivo, la macchina rimane più stabile durante la guida.

Oltre alla sospensione, questi nodi sono presenti nel design del trapezio dello sterzo. Lì svolgono il ruolo di giunti a tiranti mobili. Sono loro che trasmettono la forza dal meccanismo dello sterzo, cambiando l'angolo del fuso a snodo.

Dispositivo

All'alba della sua apparizione, il giunto sferico era pieghevole ed era un cardine posto in una scatola d'acciaio. Il diametro del perno a sfera variava da 7 a 25 mm. Dal basso, la cerniera era premuta da molle e il corpo aveva la capacità di cambiare il lubrificante durante la manutenzione. Con l'introduzione dei polimeri nell'industria automobilistica, le molle interne furono sostituite da inserti elastici in nylon, all'interno dei quali ruotava la cerniera. Per rendere il supporto esente da manutenzione, il suo corpo è stato reso non separabile e il lubrificante ha iniziato a riempirsi una volta installato sotto la cuffia di gomma.

Ad oggi, quasi tutti i giunti sferici delle autovetturei veicoli sono rimasti incustoditi. Cioè, non hanno bisogno di essere lubrificati durante la loro vita.

Snodo sferico nella sospensione dell'auto

Il perno del giunto sferico è fissato rigidamente al braccio di sospensione. Esistono diversi tipi di elementi di fissaggio:

1. Supporto avvitato con tre bulloni o rivetti. Questa varietà è fedele agli automobilisti. Può essere facilmente sostituito senza ricorrere al metodo di pressatura.
2. Supporto integrato nel braccio. Questa opzione richiede la sostituzione del gruppo braccio o la sostituzione del cuscinetto e la sua pressione.

C'è anche una sorta di fissaggio del supporto nella leva tramite un anello di ritegno. Questa opzione è un compromesso tra le prime due.

Si ritiene che l'opzione all-in-one sia uno stratagemma di marketing delle case automobilistiche. Poiché il perno sferico è un oggetto di consumo, cambiandolo, devi cambiare il braccio di sospensione e allo stesso tempo i silent block.

Spesso gli artigiani, per risparmiare, sostituendo il perno in una connessione non separabile, saldano il corpo del giunto sferico al braccio di sospensione per rigidità. Questo non dovrebbe mai essere fatto per due motivi. In primo luogo, la saldatura non resiste ai carichi dinamici che si verificano quando ci si sposta su irregolarità e, in secondo luogo, durante la saldatura di parti, si verifica un'enorme temperatura che scioglie la plastica all'interno della parte e modifica anche le proprietà del lubrificante. La parte dopo tale fissazione non funziona per molto tempovolontà.

Metodi di montaggio

Il numero di giunti sferici nella sospensione dipende dal suo design. La sospensione a montante MacPherson più comune ha un supporto sul lato di ciascuna ruota. Mentre la sospensione a doppio braccio oscillante include perni sferici superiori e inferiori. Ciò è dovuto al fatto che nelle sospensioni a montante MacPherson, il cuscinetto di supporto del montante assume la funzione del cuscinetto a sfere superiore.

Il supporto è fissato al fuso a snodo mediante un dado con inserti in plastica che ne impediscono l'allentamento, oppure un dado con una coppiglia. C'è un'opzione di montaggio più rara, che viene utilizzata principalmente su auto di classe business, ad esempio l'Audi A6. Qui il supporto è fissato con bulloni di fissaggio. Questo fissaggio fornisce una connessione più affidabile, ma allo stesso tempo crea problemi durante lo smontaggio. Questo bullone spesso si inacidisce così tanto che non è possibile rimuoverlo. Anche con la pressatura. Pertanto, oltre al supporto, devi cambiare il fuso a snodo.

Dito dello sterzo

Lo sterzo sul perno a sfera richiede requisiti diversi rispetto alla sospensione. Se in quest'ultimo questo elemento funge da supporto e sopporta il peso dell'auto, allora nel trapezio dello sterzo trasmette semplicemente la forza che cambia l'angolo delle ruote sterzanti. Pertanto, è realizzato in dimensioni più piccole e ha un design diverso.

Dal lato del dito, questa parte è montata nel bipiede del fuso a snodo o nel bipiede dei montanti delle ruote (nel caso della sospensione MacPherson), e il corpo è fissato all'asta dello sterzo con attacco filettato. Il corpo stesso ha una forma allungataforma con una lunga parte filettata. Questa filettatura serve non solo per il fissaggio, ma anche per regolare la convergenza delle ruote sterzanti. Pertanto, dopo aver sostituito i perni sferici dei tiranti dello sterzo, è necessario eseguire l'allineamento delle ruote.

In base al tipo di costruzione, le punte dello sterzo possono variare. Il perno a sfera del tirante stesso si trova all'interno di un rivestimento in plastica monopezzo o all'interno di uno in metallo diviso. All'interno della punta, tra la scarpetta e il corpo, è presente una molla in acciaio che assicura che la scarpetta aderisca perfettamente al dito mentre si usura.

Protezione antera

Durante il funzionamento, i prigionieri a sfera sono costantemente esposti all'ambiente. Per proteggere la parte da sporco e polvere, nonché per trattenere il grasso sulla superficie della cerniera, lo snodo sferico è chiuso con una cuffia in gomma, che è fissata con anelli in acciaio.

Durante il funzionamento, le antere potrebbero essere danneggiate. Ciò porterà all'inevitabile guasto delle parti. Pertanto, durante ogni manutenzione, è necessario ispezionare gli stivali di gomma. Anche il cracking è inaccettabile.

Cause del fallimento

Ci sono diversi motivi per cui i giunti sferici si guastano:

1. Carico d'urto dovuto alle asperità della strada.
2. Avviamento strappato inosservato nel tempo. Di conseguenza, lo sporco, che è un abrasivo, si deposita sulle superfici di sfregamento.
3. Parti di scarsa qualità. L'uso di analoghi di bassa qualità porta a un rapido cedimento non solo dei cuscinetti a sfera, ma anche della sospensione nel suo insieme.

Puoi scoprire che è ora di cambiare i giunti sferici o le punte dello sterzo battendo le ruote. Quando si guida attraverso un ostacolo come i binari del tram, è possibile sentire i caratteristici colpi emessi da giunti sferici, punte dello sterzo e blocchi silenziosi dei bracci di sospensione. Per chiarire cosa sta causando esattamente il colpo, devi appendere le ruote sterzanti e scuoterle da un lato all' altro. Se il gioco appare quando si oscilla su un piano verticale, i cuscinetti a sfera sono usurati, se il gioco appare su un piano orizzontale, significa usura delle punte dello sterzo. Sfortunatamente, questo gioco può essere eliminato solo sostituendo le parti.

Smontaggio del supporto nella sospensione

A seconda delle caratteristiche costruttive dell'auto, lo smontaggio del perno sferico avviene in una sequenza diversa. Tuttavia, il principio è lo stesso.

Consideriamo la sostituzione di questa parte sull'esempio di un'auto con sospensioni MacPherson. La sostituzione qui è più semplice rispetto a una sospensione a doppio braccio oscillante, perché c'è un solo supporto per ruota. Sequenza di azioni:

1. Appendi l'auto su un ascensore. Se non c'è, solleva l'auto da un lato, quindi appendila alle capre, dopo aver installato in precedenza dei cunei per le ruote e un freno di stazionamento.
2. Svitare il dado che fissa il supporto nella leva. Se invece di un dado, il giunto sferico è fissato con un bullone di bloccaggio, svitarlo. I bulloni di fissaggio spesso si attaccano, quindi prima di rimuoverlo, deve essere trattato con un lubrificante penetrante. Succede che questoanche il metodo non aiuta, quindi resta da riscaldare il bullone con un bruciatore a gas.
3. Scollegare il braccio di controllo inferiore dal telaio ausiliario. Questo passaggio viene eseguito se il giunto sferico viene fornito come una singola unità con la leva.

Nel caso di fissaggio del supporto con bullone di fissaggio, la sede del perno viene sbloccata con un cuneo. Se non è disponibile un cuneo adatto, può essere sostituito con uno scalpello da banco.

Quando il perno viene serrato con un dado, il giunto sferico viene rimosso con un estrattore.

Viene installato su un lato tra l'antera e il foro in cui entra il perno a sfera, e l' altro lato appoggia contro il perno stesso. Quindi, quando il bullone dell'estrattore viene serrato, viene creata una forza che spinge il perno fuori dal foro di montaggio dell'articolazione.

Cosa fare se si verifica un guasto sulla strada?

Ci sono momenti in cui il perno a sfera deve essere cambiato sulla strada, ma non c'è l'estrattore. Come essere in questo caso? Invece di un estrattore, devi usare un piede di porco e un martello pesante. Dopo aver svitato il dado di fissaggio, inserire un piede di porco tra il fuso a snodo e il braccio inferiore. La forza deve essere applicata nella direzione di spinta del giunto sferico. Allo stesso tempo, è necessario battere con un martello la parte del fuso a snodo in cui è fissato lo snodo sferico.

Questo metodo veniva spesso utilizzato durante la sostituzione dei perni sferici VAZ-2101 - VAZ-2107, che spesso si rompevano per strada.

Assemblaggio inverso

Se la sostituzione del perno sferico avviene con l'ausilio di tre bulloni, con i quali viene fissato nella leva, il rimontaggio non è difficile. Tutti gli stessi passaggi vengono eseguiti, solo in ordine inverso. Inoltre, la parte è facile da cambiare se è fissata con un anello di ritegno. In questo caso, l'anello elastico viene rilasciato, la parte vecchia viene rimossa e viene installata quella nuova.

Se il giunto sferico viene premuto nella sede, è meglio sostituire l'intera leva. Il motivo è il seguente. Anche se è possibile premere un nuovo cuscinetto nel braccio, il foro di montaggio sarà più grande di quando era originariamente installato. Pertanto, l'affidabilità della fissazione sarà inferiore. Quanto più debole sarà la fissazione, nessuno lo sa. Pertanto, è meglio non rischiare e installare una nuova leva con gruppo di supporto.