Передают вращение при изменении угла между валами.
ШРУСы: устройство и принцип работы
ШРУСы — часть системы «Приводы колёс». Передают вращение к колёсам
Наружный ШРУС в модели «Приводы колёс и карданный вал»
Шесть шариков между внутренней и наружной обоймами, сепаратор держит их в биссекторной плоскости. Поэтому колесо вращается ровно, даже при угле 45°.
Признаки неисправности
Хруст или щелчки при разгоне с вывернутым рулём, особенно на развороте.
Неисправности, связанные с деталью
Порван пыльник — износ ШРУСа. Признаки: сначала смазка разбрызгана по кулаку и диску. Через несколько сотен километров появляется хруст или щелчки при разгоне с вывернутым рулём. Что происходит внутри: через разрыв смазка вылетает, внутрь попадают вода и песок. Дорожки обойм выкрашиваются, шарики получают зазор. Под нагрузкой и на большом угле шарик проскакивает выработку и щёлкает. Что проверить: осмотреть пыльники на подъёмнике, проверить хруст на развороте с полным поворотом руля. Если ШРУС ещё не шумит, достаточно заменить пыльник и смазку; если щёлкает — менять ШРУС.
Почему колесо крутится ровно, даже когда руль вывернут
Два шарнира на валу. Наружный ШРУС стоит у колеса и работает под большими углами из-за руля. Внутренний (трипод) у коробки компенсирует ход подвески, позволяя валу сдвигаться на ±25 мм.
Биссекторная плоскость. Канавки обойм устроены так, что шарики всегда стоят ровно посередине угла между валами. Точки контакта одинаково удалены от обеих осей — скорости на входе и выходе равны.
Закон косинуса для кардана. Простая крестовина под углом β вращает выход неравномерно: от cos β до 1/cos β от скорости входа, два раза за оборот. При 45° это от 71% до 141%.
Как спасают кардан. На карданном валу ставят две крестовины с одинаковыми углами и вилки в одной плоскости: вторая отменяет неравномерность первой. Поэтому углы карданов держат в пределах 3–6°.
Упрощения модели
Карданный вал укорочен примерно вдвое, ход подвески упрощён до вертикального перемещения с небольшим сдвигом колеса наружу.
Ось шкворня считается вертикальной; развал и продольный наклон не учитываются.
Углы наружного шарнира сложены из поворота и хода подвески; внутренний трипод показан с идеальными роликами, его малая неравномерность (доли процента) не видна.
В чашке крестовины 20 игл вместо обычных 25–30; зазор изношенных игл и шипов (около 2 мм) и ржавчина показаны крупнее, чем бывают; в разрезе крестовина остаётся целой, чтобы было видно шипы в чашках; чашки поворачиваются с крестовиной, хотя на самом деле стоят в вилке (они круглые, разницы не видно).
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.