Cum să schimbați o articulație în U: Ghid de bricolaj pas cu pas

Cum să schimbați o articulație în U: răspunsul scurt

Schimbarea a Articulație în U implică marcarea orientării arborelui de transmisie, deșurubularea sau declipsarea arborelui de transmisie, presarea vechilor capace ale rulmentului, apăsarea noului articulație în U și reasamblarea în ordine inversă. Întreaga lucrare durează de obicei între 1 și 3 ore pentru un bricolacer cu experiență moderată, iar piesele costă între 15 USD și 80 USD, în funcție de tipul de vehicul. O presă hidraulică sau o menghină de banc este cea mai critică unealtă - fără una, îndepărtarea curată a capacelor vechi de rulment este semnificativ mai dificilă.

Îmbinările în U (articulații universale) sunt cuplaje rotative în formă de cruce care conectează segmente ale unui arbore de transmisie și permit arborelui să transmită cuplul prin unghiuri variabile - găzduind mișcarea suspensiei și geometria transmisiei pe măsură ce vehiculul se deplasează. Când o articulație în U se defectează, pot rezulta vibrații, zgomot și, în cazuri grave, separarea completă a arborelui de transmisie. Înlocuirea promptă a unei articulații în U uzate este una dintre cele mai importante sarcini de întreținere a sistemului de propulsie pe vehiculele cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală.

Ce este o articulație în U și ce face?

O articulație în U constă dintr-un corp central în formă de cruce - numit păianjen sau trunnion - cu patru brațe, fiecare prevăzut cu un capac cu ace. Capacele sunt ținute în jugul a două secțiuni adiacente de arbore de transmisie prin inele de fixare sau curele de rulment, permițând celor doi arbori să se rotească împreună în timp ce se îndoaie la un unghi de până la aproximativ 15-25 de grade in functie de design.

Majoritatea camioanelor, SUV-urilor și mașinilor de performanță cu tracțiune spate folosesc două sau mai multe articulații în U de-a lungul arborelui de transmisie: unul la ieșirea transmisiei și unul la pinionul diferenţial. Vehiculele cu tracțiune integrală au de obicei articulații în U suplimentare și în arborii punții din față. De-a lungul timpului, rulmenții cu ace din interiorul capacelor se usucă, se corodează sau se uzează, ceea ce face ca articulația în U să dezvolte joc și, în cele din urmă, să se defecteze.

Îmbinările în U sunt unsabile (stil Spicer cu racord Zerk) sau etanșate (neunsabile). Articulațiile în U unsabile durează mai mult atunci când sunt întreținute corespunzător — ungerea la fiecare 5.000 de mile sau la fiecare schimbare de ulei prelungește semnificativ durata de viață. Unitățile sigilate nu necesită întreținere, dar nu pot fi întreținute odată ce lubrifiantul se degradează.

Simptomele unei articulații U proaste

Prinderea devreme a unei articulații în U care defectează previne deteriorarea mai scumpă a arborelui de transmisie și a diferențialului. Acestea sunt cele mai comune și de încredere semne de avertizare:

• Sunet de ciocănit sau ciocănit la trecerea de la Parcare la Conducere sau marșarier: Acesta este de obicei primul simptom vizibil - articulația în U slăbită lovește jugul pe măsură ce cuplul solicită invers direcția.
• Vibrații resimțite prin podea sau scaun la viteze de autostradă (55–70 mph): O articulație în U uzată creează un dezechilibru în arborele de transmisie care se rotește, producând o vibrație care se intensifică odată cu viteza. Acest lucru este adesea confundat inițial cu problemele de echilibrare a anvelopelor.
• Scârțâit în timpul accelerației de la oprire: Rulmenții cu ace uscați din interiorul capacelor îmbinării în U produc un scârțâit ritmic care corespunde vitezei de rotație a arborelui de transmisie - o accelerare mai rapidă înseamnă un scârțâit mai mare.
• Rugina vizibilă, descuamarea sau jocul lateral în articulația U a arborelui de transmisie: Cu vehiculul în siguranță pe suporturi de cric, prindeți arborele de transmisie de articulația în U și încercați să-l deplasați lateral. Orice joc perceptibil – mai mare de 1–2 mm – indică uzura rulmentului, iar articulația în U trebuie înlocuită.
• Scurgere de lichid de transmisie în apropierea spatelui transmisiei: O articulație frontală în U uzată sever poate deteriora etanșarea arborelui de ieșire al transmisiei prin încărcarea cu impact repetat, provocând o scurgere de lichid care este adesea diagnosticată greșit ca o problemă de transmisie.

Instrumente și piese necesare pentru a schimba o articulație în U

Adunarea totul înainte de a începe previne întreruperile la mijlocul activității. Iată o listă completă cu ceea ce aveți nevoie:

Instrumente esențiale

• Presă hidraulică sau menghină de banc: Cel mai important instrument. O menghină de bancă cu un set de presă cu îmbinare în U (set de prize utilizate ca cupe de presare) este cea mai accesibilă opțiune pentru mecanicii de acasă. O presă hidraulică de magazin face munca mai curată și mai ușoară.
• Cric și suporturi pentru cric (evaluat pentru minim 2 tone): Vehiculul trebuie să fie ridicat în siguranță, cu trenul de rulare accesibil. Nu lucrați niciodată sub un vehicul susținut doar de un cric de podea.
• Clești cu inele elastice (interioare și externe): Majoritatea îmbinărilor în U folosesc inele de fixare sau cleme C pentru a reține capacele rulmentului în jug. Cleștele pentru inel elastic intern îndepărtează clemele din interiorul orificiului jugului.
• Set prize (unitate de 1/4", 3/8" și 1/2"): Veți avea nevoie de prize pentru a îndepărta șuruburile de montare a arborelui de transmisie și pentru a le folosi ca cupe de presare atunci când apăsați capacele rulmentului.
• cheie dinamometrică: Necesar pentru a reinstala șuruburile arborelui de transmisie la specificația corectă - de obicei 15–20 ft-lbs pentru capace tip curea şi 55–65 ft-lbs pentru șuruburi de flanșă , deși specificațiile variază în funcție de vehicul.
• Ciocan și pumn sau drift: Folosit pentru a scoate capacele lagărelor încăpățânate după ce inelele de fixare sunt îndepărtate sau pentru a așeza capace noi dacă o presă nu este disponibilă.
• Ulei penetrant (de exemplu, PB Blaster sau WD-40 Specialist): Aplicați pe canelurile inelelor elastice și pe zonele capacului rulmentului cu 15-20 de minute înainte de dezasamblare pentru a elimina coroziunea pe vehiculele mai vechi.
• Marker sau scrip vopsea albă: Pentru marcarea orientării fazei arborelui de transmisie înainte de demontare — esențial pentru echilibrul de reasamblare.
• Perie de sârmă și detergent de frână: Pentru curățarea orificiilor jugului înainte de instalarea noului îmbinare în U.

Piese de cumpărat

• Articulație în U de schimb: Potriviți în funcție de anul vehiculului, marcă și model sau prin măsurarea îmbinării în U existente - în special diametrul capacului și distanța dintre centrele capacului (din exteriorul spre exteriorul capacelor pe ambele axe). Dimensiunile comune includ Seriile Spicer 1310, 1330 și 1350 folosit pe majoritatea camioanelor și SUV-urilor americane.
• Inele elastice de schimb: Multe truse de îmbinare în U includ noi inele de fixare. Folosiți-le pe cele noi — inelele de fixare vechi pot să nu se așeze corect după ce au fost îndepărtate.
• Șuruburi arborelui de transmisie (opțional, dar recomandat): Dacă vehiculul dvs. folosește capace de rulmenți de tip curea cu șuruburi mici, înlocuiți-le cu feronerie nouă la reasamblare - șuruburile au cuplu și nu trebuie reutilizate.

Dimensiunea de referință a îmbinării în U: Serii și dimensiuni comune

Îmbinările în U sunt vândute după desemnarea seriei în funcție de dimensiunile lor fizice. Tabelul de mai jos acoperă cea mai comună serie Spicer utilizată la camioanele ușoare, SUV-urile și vehiculele de performanță din America de Nord:

Pas cu pas: Cum să schimbați o articulație în U

Următoarea procedură acoperă o înlocuire standard a articulației în U a arborelui de transmisie spate pe un camion sau SUV cu tracțiune spate sau cu tracțiune integrală - cea mai comună lucrare de articulație în U de bricolaj. Articulațiile în U ale axei față urmează principii similare, dar necesită pași suplimentari pentru îndepărtarea butucului și a arborelui axei.

Pasul 1: Ridicați și susțineți vehiculul în siguranță

Blocați roțile din față, cuplați frâna de parcare și puneți transmisia în poziție neutră, astfel încât arborele de transmisie să se poată roti liber. Ridicați partea din spate a vehiculului cu un cric de podea poziționat sub carcasa punții din spate, apoi sprijiniți vehiculul pe două suporturi de cric nominale plasate sub șinele cadrului . Coborâți ușor axa pe cric, astfel încât arborele de transmisie să atârne liber și să aveți spațiu liber de lucru.

Pasul 2: Marcați orientarea fazei arborelui de transmisie

Înainte de a îndepărta orice, utilizați un marcator de vopsea albă sau un graf pentru a marca relația dintre jugul arborelui de transmisie și flanșa diferențială și între ambele secțiuni ale arborelui de transmisie la rulmentul suport central, dacă este prezent. Reinstalarea arborelui de transmisie defazat chiar și cu o singură poziție canelată poate provoca vibrații severe care necesită o corecție completă a echilibrului arborelui de transmisie pentru remediere.

Pasul 3: Scoateți arborele de transmisie

Scoateți șuruburile de la arborele de transmisie la diferențial - de obicei patru șuruburi de 12 mm sau 8 mm pe capace de tip curea sau patru șuruburi de flanșă. Sprijiniți arborele de transmisie cu mâna când ultimul șurub iese, apoi glisați capătul din față al arborelui spre spate din jugul de alunecare al carcasei cozii transmisiei. Conectați ieșirea transmisiei cu o cârpă curată pentru a preveni pierderea de lichid. Puneți arborele de transmisie pe un banc de lucru.

Pasul 4: Scoateți inelele de fixare

Examinați jugul articulației în U. Veți vedea patru capace de rulment - câte unul în fiecare braț al jugului - reținute fie de inelele de fixare interne așezate în caneluri în interiorul orificiului jugului, fie de cleme C externe pe exteriorul capacului. Folosiți un clește pentru inele de fixare interne pentru a prăbuși inelele de fixare și pentru a le scoate din caneluri. Aplicați ulei penetrant și lăsați-l să se înmoaie timp de 15 minute dacă inelele de fixare sunt corodate și rigide. Nu omiteți îndepărtarea tuturor celor patru inele de fixare înainte de a încerca să apăsați capacele — încercarea de a apăsa un rulment cu capac în timp ce un inel elastic este încă așezat va deteriora orificiul jugului.

Pasul 5: Apăsați capacele vechi ale rulmenților

Poziționați jugul într-o menghină de banc sau într-o presă hidraulică. Utilizați o priză puțin mai mică decât diametrul găurii capacului lagărului ca cupă de primire pe o parte și o priză mai mare care apasă pe fața capacului lagărului opus pe cealaltă parte. Pe măsură ce strângeți menghina sau activați presa, capacul de pe partea cupei de primire este introdus în soclul mai mare și iese afară. Rotiți jugul la 180 de grade și repetați pentru a îndepărta capacul opus. Repetați pentru a doua axă.

Dacă un capac este extrem de încăpățânat din cauza coroziunii, încălziți urechea jugului cu o torță de propan timp de 20-30 de secunde - jugul se extinde ușor și eliberează capacul. Nu aplicați căldură la capacul rulmentului în sine , deoarece va deteriora rulmenții cu ace din interior și poate cauza blocarea permanentă a capacului.

Pasul 6: Curățați găurile jugului

Odată ce toate cele patru capace sunt îndepărtate și vechiul păianjen de îmbinare în U este liber, inspectați cu atenție orificiile jugului. Utilizați o perie de sârmă și un agent de curățare a frânei pentru a îndepărta toată rugina, coroziunea și resturile din interiorul găurilor. Verificați dacă nu există caneluri sau deteriorări în pereții găurii - un găurit ușor canelat este acceptabil; un alezaj adânc înțepat sau în afara rotundului indică înlocuirea jugului. Curăţaţi bine canelurile inelelor elastice cu o unealtă de alegere pentru a vă asigura că noile inele elastice sunt bine fixate.

Pasul 7: Pregătiți și instalați noul U-Joint

Scoateți noua îmbinare în U din ambalaj. Lăsați clemele sau curelele de reținere din plastic la locul lor - acestea țin rulmenții cu ace în interiorul capacelor în timpul instalării și se desprind odată ce capacele sunt apăsate în jug. Nu ungeți în prealabil rulmenții cu ace înainte de instalare — sunt preambalate din fabrică, iar adăugarea de grăsime în această etapă poate forța rulmenții să se deplaseze.

Porniți păianjenul în jug pe o axă. Apăsați un capac al rulmentului în orificiul jugului până când acesta este la același nivel sau puțin mai jos - doar suficient pentru a expune canelura inelului elastic. Instalați inelul de fixare. Întoarceți jugul și apăsați capacul opus, apoi instalați-i inelul de fixare. Repetați procesul pe a doua axă. Atingeți ușor fiecare capac cu un ciocan după instalare pentru a vă asigura că inelele de fixare sunt complet așezate în canelurile lor - un zgomot zgomotos (nu un inel metalic) confirmă că inelul de fixare este așezat la fund.

Pasul 8: Verificați mișcarea articulației în U și grăsimea, dacă este cazul

Odată ce toate cele patru capace sunt instalate și fixate cu inele, flexați articulația în U prin întreaga sa gamă de mișcare cu mâna. Ar trebui să se miște fără probleme, cu o presiune ușoară cu degetul și fără legare, rugozitate sau puncte strânse. O îmbinare în U obligatorie după instalare înseamnă, de obicei, că capacul rulmentului este ușor înclinat - îndepărtați capacul afectat și reinstalați-l drept. Dacă noua articulație în U are un racord pentru unsoare, injectați unsoare proaspătă până când începe să plângă ușor din toate cele patru capace, confirmând că toate cavitățile rulmentului sunt umplute.

Pasul 9: Reinstalați arborele de transmisie

Glisați partea din față a arborelui de transmisie înapoi în jugul de alunecare al transmisiei, aliniind marcajele de fază. Aliniați jugul din spate la flanșa diferenţialului folosind marcajele făcute la Pasul 2. Instalați șuruburi sau curele noi ale arborelui de transmisie și strângeți cuplul conform specificațiilor producătorului - de obicei 15–20 ft-lbs pentru șuruburi cu bandă și 55–80 ft-lbs pentru șuruburi cu flanșă , dar verificați întotdeauna în manualul de service al vehiculului dumneavoastră. Scoateți cârpa de la ieșirea transmisiei, coborâți vehiculul și scoateți suporturile cricului.

Pasul 10: Test Drive

Conduceți vehiculul printr-o gamă de viteze – străzi de suprafață și autostradă – și testați prin accelerare, decelerare și comutare între conducere și marșarier. Toate clinchetele, scârțâitul și vibrațiile asociate cu articulația în U defectată ar trebui să dispară complet. Dacă vibrația persistă, verificați din nou orientarea fazei arborelui de transmisie și confirmați că toate inelele elastice sunt complet așezate.

Costul de înlocuire a îmbinării în U: bricolaj vs. magazin

Înțelegerea diferenței de cost între a face singur treaba și a o duce la un magazin vă ajută să luați o decizie informată:

Pentru majoritatea proprietarilor de camioane și SUV-uri care își fac singuri întreținerea, abordarea bricolaj se plătește de la prima lucrare - iar trusa de presă este reutilizabilă pentru fiecare înlocuire a articulației în U de acum înainte. Singurul caz în care o vizită la magazin este în mod clar de preferat este atunci când alezajele jugului sunt deteriorate , arborele de transmisie necesită echilibrare după înlocuire, sau articulațiile în U ale punții din față necesită dezasamblarea completă a butucului.

Cât durează articulațiile în U și când ar trebui să le înlocuiți?

Durata de viață a îmbinării în U variază foarte mult în funcție de utilizarea vehiculului, obiceiurile de întreținere și condițiile de funcționare:

• Utilizare standard pe autostradă cu ungere obișnuită: 100.000–150.000 de mile este rezonabil pentru o articulație în U unsabilă care este întreținută la fiecare 5.000–7.500 de mile.
• Îmbinări în U etanșate (neunsabile): De obicei, durează 80.000–120.000 de mile în condiții normale de condus înainte ca grăsimea din fabrică să se defecteze.
• Vehicule pentru utilizare off-road, remorcare sau ridicate: Îmbinările în U din aceste aplicații suferă unghiuri și sarcini de efort mai mari și pot avea nevoie de înlocuire fiecare 30.000–60.000 de mile , în special pe arborii punții din față care funcționează la unghiuri abrupte datorită ridicării suspensiei.
• Ungere neglijată: O articulație în U unsabilă, care nu este niciodată întreținută, se poate defecta în doar 20.000–40.000 de mile, deoarece rulmenții cu ace se usucă și dezvoltă coroziune.

Ca cea mai bună practică, inspectați articulațiile în U vizual și prin simțire - prindeți arborele de transmisie și verificați jocul - de fiecare dată când vehiculul se află pe un lift pentru o schimbare de ulei. Înlocuiți în mod proactiv la primul semn de joc perceptibil sau plâns de rugină de la capacele rulmentului, în loc să așteptați simptome audibile. O articulație în U care se separă complet la viteza pe autostradă poate provoca daune catastrofale podelei și liniilor de frână ale vehiculului - și devine un pericol grav pentru siguranță.

Greșeli frecvente de înlocuire a articulațiilor U și cum să le evitați

Chiar și bricolagii cu experiență mecanică fac aceste erori în timpul înlocuirii articulațiilor în U. Cunoașterea lor în avans economisește timp și previne o slujbă de revenire:

1. Nu se marchează faza arborelui de transmisie înainte de demontare. Reinstalarea arborelui de transmisie rotit chiar și cu o canelură din poziția inițială creează un dezechilibru care provoacă vibrații care nu se pot distinge de o articulație în U proastă. Marcați întotdeauna înainte de a elimina.
2. Lăsând inelele de fixare la locul lor în timp ce apăsați. Încercarea de a apăsa un capac al rulmentului în timp ce inelul său de fixare este încă așezat va decupa orificiul jugului și poate deteriora definitiv jugul. Confirmați că toate cele patru inele elastice sunt complet îndepărtate înainte de a începe apăsarea.
3. Instalarea unei îmbinări în U de legare. O îmbinare în U nou instalată care se leagă în orice poziție este instalată incorect - de obicei, deoarece un capac al rulmentului a fost apăsat ușor. O îmbinare în U de legare se va defecta prematur și poate provoca vibrații, chiar dacă este nou-nouță. Verificați întotdeauna dacă există o mișcare lină și liberă prin întreaga gamă de mișcare înainte de a reinstala arborele de transmisie.
4. Nu așezează complet inelele elastice. Un inel de fixare care nu se află pe fundul complet în canelura sa va ieși sub sarcină, eliberând capacul rulmentului și provocând defecțiunea imediată a articulației în U. După ce apăsați fiecare capac, bateți puternic jugul și verificați ca inelul de fixare să fie așezat la nivel în canelura sa.
5. Folosind o serie greșită de îmbinare în U. Instalarea unei îmbinări în U din seria 1310 într-un jug proiectat pentru un 1350 este o eroare comună atunci când comandați după aplicația vehiculului, mai degrabă decât la măsurare. Diametrul mai mic al capacului va fi slăbit în orificiu. Întotdeauna faceți referințe încrucișate cu măsurătorile diametrului și lățimii capacului de la vechea îmbinare în U.
6. Ungerea excesivă a unei noi articulații în U. Pomparea excesivă de grăsime într-o nouă îmbinare în U poate exploda garniturile lagărelor, contaminând rulmenții cu ace și provocând defecțiuni premature. Unge până când începe să plângă din toate cele patru capace, apoi oprește-te.