ШРУС: краткая история

Сегодня в компоновке, пожалуй, любого автомобиля независимо от марки, модели и назначения используются шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы). Они передают крутящий момент и служат для привода ведущих колес. Как правило, используются два шарнира для соединения с дифференциалом (внутренние шарниры) и два шарнира для соединения с колесами (внешние шарниры), которые соединены между собой приводными валами. Без ШРУСов автомобиль просто не сможет тронуться с места. Свое место в конструкции автомобиля эти шарниры заняли довольно давно: потребность в них возникла при переходе на ведущую переднюю ось.

История возникновения идеи, лежащей в основе конструкции ШРУСа, уходит своими корнями во времена Древней Греции, когда инженер Филон Византийский изобрел карданов подвес, позволяющий закрепленному в нем телу сохранять направление оси вращения независимо от ориентации самого подвеса. Эта идея нашла свое применение в держателях судовых компасов, масляных ламп, а также в гироскопах, применяемых в аэрокосмической отрасли. Свое название подвес получил в честь Джироламо Кардано, который, однако, не изобрел его, а лишь описал его устройство в своей книге De subtilitate rerum («Хитроумное устройство вещей») в шестнадцатом столетии. Примерно через 800 лет после изобретения Филона Византийского сэр Роберт Гук использовал этот принцип для передачи момента между двумя валами, пересекающимися под произвольным углом (универсальный шарнир).

Карл Вайсс запатентовал ШРУС, состоящий из двух блокировочных вилок и четырех стальных шариков, находящихся в канавках в каждой вилке. Эта конструкция, разработанная в 1925 году, спустя три года была усовершенствована Альфредом Х. Ржеппой, который добавил наружный сферический корпус и внутреннее кольцо. Такая усовершенствованная конструкция получила распространение в конце 1950-х годов с появлением переднеприводных автомобилей, таких как Mini.

На приводных валах современных автомобилей используются ШРУСы двух типов. Трипоид, т. е. шарнир треножного типа, имеет трехосную крестовину, которая обычно закрепляется с «внутренней» стороны вала. С противоположной стороны, как правило, устанавливается шаровой шарнир с системой обойм и зубчатых передач.

Современные тенденции по уменьшению токсичности отработавших газов предъявляют особые требования к производителям приводов, так как трансмиссия имеет значительный потенциал для сокращения выбросов CO2. Специалисты компании SKF, одного из ведущих производителей и конвейерных поставщиков, разрабатывают эффективные решения, обеспечивающие снижение трения и массы приводных систем.