Ступичные подшипники являются основными компонентами системы шасси автомобиля, выступая в качестве основного соединения между движущимися колесами и неподвижной осью или поворотным кулаком. Их основная функция — обеспечить возможность вращения колес с минимальным трением, одновременно выдерживая весь вес автомобиля. В современном автомобилестроении эти компоненты разрабатываются с высокой точностью, чтобы выдерживать огромные радиальные и осевые нагрузки, особенно во время высокоскоростных поворотов и торможения. Неисправность этого компонента приводит не только к шуму; это нарушает структурную целостность колеса в сборе, что потенциально может привести к катастрофическому отрыву ступицы.
В большинстве современных автомобилей используются ступичные узлы поколения 2 или поколения 3, в которых подшипник, фланец и часто датчик ABS объединены в единый, необслуживаемый узел. Эти узлы состоят из внутреннего и внешнего кольца, тел качения — шариков или конических роликов — и смазочного материала под высоким давлением, загерметизированного внутри корпуса. Переход от традиционных регулируемых подшипников к этим «герметизированным на весь срок службы» узлам упростил производство и повысил первоначальную надежность, хотя при износе требуется замена всего узла ступицы.
Своевременное обнаружение неисправности ступичного подшипника может предотвратить вторичное повреждение шин, ШРУСов и тормозной системы. Наиболее распространенным индикатором является звуковой «гудение» или «гул», частота которого увеличивается по мере ускорения автомобиля. В отличие от шума шин, который часто остается постоянным, шум подшипников колес обычно меняет свою высоту или громкость, когда вес автомобиля смещается во время смены полосы движения или поворота. Если шум исчезает или усиливается при повороте в определенном направлении, это явный признак того, что подшипник на одной стороне автомобиля теряет свою структурную целостность.
В зависимости от конструкции автомобиля и предполагаемого использования производители выбирают между различными телами качения. Шариковые подшипники обычно используются в легких легковых автомобилях, поскольку они обеспечивают более низкое сопротивление качению и лучшую топливную экономичность. И наоборот, конические роликоподшипники являются стандартом для грузовых автомобилей, внедорожников и тяжелых буксировщиков, поскольку их коническая форма позволяет им выдерживать значительно более высокие осевые нагрузки и большой вертикальный вес более эффективно, чем сферические шарики.
| Особенность | Шарикоподшипники | Конические роликовые подшипники |
| Грузоподъемность | Умеренный | Высокий |
| Уровни трения | Очень низкий | Умеренный |
| Основное приложение | Седаны/Хэтчбеки | Грузовики / Высокопроизводительные автомобили |
Хотя ступичные подшипники рассчитаны на срок службы от 100 000 до 150 000 миль, факторы окружающей среды и привычки вождения могут значительно сократить этот срок. Попадание воды является основной причиной преждевременного выхода из строя; езда по глубоким лужам или использование мойки высокого давления непосредственно на ступице может обойти сальники, вымыв смазку и внеся коррозионные элементы. Кроме того, использование колес с неправильным вылетом или шин увеличенного размера увеличивает нагрузку на дорожки подшипников, что приводит к неравномерному износу и ускоренному изъязвлению металлических поверхностей.
При замене подшипника наиболее важным этапом является обеспечение правильного момента затяжки осевой гайки. Чрезмерная затяжка может привести к разрушению внутренних колец и вызвать немедленный перегрев, а недостаточная затяжка приведет к чрезмерному перемещению, которое разрушит подшипник в течение нескольких сотен миль. Профессиональные специалисты всегда используют калиброванный динамометрический ключ, а не ударный пистолет для окончательной установки узла ступицы. Кроме того, убедитесь, что все монтажные поверхности очищены от ржавчины и мусора, чтобы обеспечить идеальное выравнивание внутри поворотного кулака.