كيفية تغيير المفصل على شكل حرف U: دليل DIY خطوة بخطوة

كيفية تغيير مفصل U: الإجابة المختصرة

تغيير أ مفصل على شكل حرف U يتضمن وضع علامة على اتجاه عمود الإدارة، وفك أو فك عمود الإدارة، والضغط على أغطية المحمل القديمة، والضغط على المفصل U الجديد، وإعادة التجميع بترتيب عكسي. تستغرق المهمة بأكملها عادةً من ساعة إلى 3 ساعات بالنسبة لمصممي الأعمال اليدوية ذوي الخبرة المعتدلة، وتتراوح تكلفة قطع الغيار بين 15 دولارًا و80 دولارًا اعتمادًا على نوع السيارة. تعتبر المكبس الهيدروليكي أو الملزمة الأداة الأكثر أهمية - فبدونهما، تصبح إزالة أغطية المحمل القديمة بشكل نظيف أكثر صعوبة.

المفاصل على شكل حرف U (المفاصل العامة) عبارة عن أدوات توصيل دوارة ذات شكل متقاطع تربط أجزاء من عمود الإدارة وتسمح للعمود بنقل عزم الدوران من خلال الزوايا المتغيرة - مما يستوعب حركة التعليق وهندسة مجموعة نقل الحركة أثناء قيادة السيارة. عندما يفشل المفصل على شكل حرف U، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث اهتزاز، وتقطيع، وفي الحالات الشديدة فصل كامل لعمود الإدارة. يعد استبدال المفصل U البالي على الفور أحد أهم مهام صيانة نظام الدفع في مركبات الدفع الخلفي ومركبات الدفع الرباعي.

ما هو المفصل U وماذا يفعل؟

يتكون المفصل على شكل حرف U من جسم مركزي على شكل صليب — يسمى العنكبوت أو مرتكز الدوران — بأربعة أذرع، كل منها مزود بغطاء يحمل إبرة. يتم تثبيت الأغطية في نير قسمين متجاورين من عمود الإدارة بواسطة حلقات إطباقية أو أشرطة تحمل، مما يسمح للعمودين بالتدوير معًا أثناء الانحناء بزاوية تصل إلى حوالي 15-25 درجة اعتمادا على التصميم.

تستخدم معظم الشاحنات ذات الدفع الخلفي وسيارات الدفع الرباعي والسيارات عالية الأداء مفصلين أو أكثر على شكل حرف U على طول عمود الإدارة: واحدة عند مخرج ناقل الحركة وواحدة عند الترس التفاضلي. عادةً ما تحتوي المركبات ذات الدفع الرباعي على مفاصل U إضافية في أعمدة المحور الأمامي أيضًا. مع مرور الوقت، تجف محامل الإبرة الموجودة داخل الأغطية، أو تتآكل، أو تتآكل، مما يتسبب في تطوير المفصل على شكل حرف U - ثم فشله في النهاية.

المفاصل على شكل حرف U قابلة للتشحيم (نمط Spicer مع تركيب zerk) أو محكمة الغلق (غير قابلة للتشحيم). تدوم المفاصل U القابلة للتشحيم لفترة أطول عند صيانتها بشكل صحيح — التشحيم كل 5000 ميل أو عند كل تغيير للزيت يعمل على إطالة عمر الخدمة بشكل كبير. لا تتطلب الوحدات المغلقة أي صيانة ولكن لا يمكن صيانتها بمجرد تدهور مادة التشحيم.

أعراض سوء U-المشترك

إن اكتشاف مفصل U الفاشل مبكرًا يمنع عمود الإدارة الأكثر تكلفة والضرر التفاضلي. هذه هي العلامات التحذيرية الأكثر شيوعًا والموثوقة:

• صوت طقطقة أو طرق عند التبديل من وضع الوقوف إلى وضع القيادة أو الرجوع للخلف: هذا هو عادة أول أعراض ملحوظة - المفصل U المفكوك يصفع النير بينما يحمل عزم الدوران الاتجاه المعاكس.
• يتم الشعور بالاهتزاز من خلال الأرض أو المقعد بسرعات الطريق السريع (55-70 ميلاً في الساعة): يؤدي المفصل على شكل حرف U البالي إلى خلق خلل في التوازن في عمود الإدارة الدوار، مما ينتج عنه اهتزازًا يشتد مع السرعة. غالبًا ما يتم الخلط بين هذا وبين مشكلات توازن الإطارات في البداية.
• الصرير أثناء التسارع من التوقف: تنتج محامل الإبرة الجافة داخل أغطية المفصل على شكل حرف U صريرًا إيقاعيًا يتوافق مع سرعة دوران عمود الإدارة - التسارع الأسرع يعني صريرًا أعلى درجة.
• صدأ أو تقشر أو تلاعب جانبي واضح في المفصل على شكل حرف U لعمود الإدارة: مع وجود السيارة بأمان على حاملات الرافعة، أمسك عمود الإدارة عند المفصل على شكل حرف U وحاول تحريكه بشكل جانبي. يشير أي تحرك ملموس - أكثر من 1-2 ملم - إلى تآكل المحمل ويجب استبدال المفصل على شكل حرف U.
• تسرب سائل ناقل الحركة بالقرب من الجزء الخلفي من ناقل الحركة: يمكن للمفصل الأمامي المتآكل بشدة أن يؤدي إلى إتلاف ختم عمود إخراج ناقل الحركة من خلال التحميل المتكرر للصدمات، مما يتسبب في تسرب السوائل الذي غالبًا ما يتم تشخيصه بشكل خاطئ على أنه مشكلة في ناقل الحركة.

الأدوات والأجزاء المطلوبة لتغيير وصلة U

إن جمع كل شيء قبل البدء يمنع حدوث انقطاعات في منتصف العمل. فيما يلي قائمة كاملة بما تحتاجه:

الأدوات الأساسية

• الصحافة الهيدروليكية أو ملزمة مقاعد البدلاء: الأداة الوحيدة الأكثر أهمية. تعتبر ملزمة المقعد المزودة بمجموعة الضغط على شكل حرف U (مجموعة المقابس المستخدمة كأكواب ضغط) الخيار الأكثر سهولة في الوصول إلى ميكانيكا المنزل. مكبس المتجر الهيدروليكي يجعل المهمة أكثر نظافة وأسهل.
• حوامل الرافعة والرافعة (الحد الأدنى لتصنيف 2 طن): يجب أن تكون السيارة مرتفعة بشكل آمن مع إمكانية الوصول إلى نظام نقل الحركة. لا تعمل أبدًا تحت مركبة مدعومة بمقبس أرضي فقط.
• كماشة حلقية المفاجئة (داخلية وخارجية): تستخدم معظم المفاصل على شكل حرف U حلقات المفاجئة أو المشابك على شكل حرف C للاحتفاظ بأغطية المحمل في المقرن. تقوم الكماشات الحلقية الداخلية بإزالة المشابك من داخل تجويف المقرن.
• مجموعة المقابس (محرك 1/4 بوصة و3/8 بوصة و1/2 بوصة): ستحتاج إلى مآخذ لإزالة مسامير تثبيت عمود الإدارة واستخدامها كأكواب ضغط عند الضغط على أغطية المحامل.
• مفتاح عزم الدوران: مطلوب لإعادة تثبيت مسامير عمود الإدارة بالمواصفات الصحيحة - عادةً 15-20 رطلاً للقبعات ذات شكل الحزام و 55-65 رطلًا قدمًا لمسامير الشفة على الرغم من أن المواصفات تختلف حسب السيارة.
• المطرقة واللكمة أو الانجراف: تستخدم لطرد أغطية المحامل العنيدة بعد إزالة الحلقات المفاجئة، أو لتثبيت أغطية جديدة في حالة عدم توفر المكبس.
• النفط المخترق (على سبيل المثال، PB Blaster أو WD-40 Specialist): يتم تطبيقه على الأخاديد الحلقية ومناطق غطاء المحمل قبل 15-20 دقيقة من التفكيك لمنع التآكل في المركبات القديمة.
• علامة الطلاء الأبيض أو الكاتب: لوضع علامة على اتجاه مرحلة عمود الإدارة قبل الإزالة - وهو أمر بالغ الأهمية لتوازن إعادة التجميع.
• فرشاة الأسلاك ومنظف الفرامل: لتنظيف تجاويف المقرن قبل تثبيت المفصل U الجديد.

قطع الغيار للشراء

• استبدال مفصل U: قم بالمطابقة حسب سنة السيارة وتصنيعها وطرازها، أو عن طريق قياس المفصل U الحالي - وتحديدًا قطر الغطاء والمسافة بين مراكز الغطاء (من خارج إلى خارج الأغطية عبر كلا المحورين). الأحجام الشائعة تشمل سلسلة سبايسر 1310 و1330 و1350 تستخدم في معظم الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي الأمريكية.
• استبدال الحلقات المفاجئة: تتضمن العديد من مجموعات U-joint حلقات المفاجئة الجديدة. استخدم الحلقات الجديدة - قد لا يتم تثبيت الحلقات القديمة بشكل صحيح بعد إزالتها.
• مسامير عمود الإدارة (اختيارية ولكن يوصى بها): إذا كانت سيارتك تستخدم أغطية محامل من النوع الشريطي بمسامير صغيرة، فاستبدلها بأجهزة جديدة عند إعادة التجميع - فالمسامير ذات عزم دوران متناسب ويجب عدم إعادة استخدامها.

مرجع حجم المفصل U: السلسلة والأبعاد المشتركة

تُباع المفاصل على شكل حرف U بتسمية متسلسلة بناءً على أبعادها المادية. يغطي الجدول أدناه سلسلة Spicer الأكثر شيوعًا المستخدمة في الشاحنات الخفيفة وسيارات الدفع الرباعي والمركبات عالية الأداء في أمريكا الشمالية:

خطوة بخطوة: كيفية تغيير المفصل على شكل حرف U

يغطي الإجراء التالي استبدال مفصل U لعمود الدفع الخلفي القياسي على شاحنة ذات دفع خلفي أو شاحنة ذات دفع رباعي أو سيارات الدفع الرباعي - وهي مهمة DIY U المشتركة الأكثر شيوعًا. تتبع مفاصل المحور الأمامي على شكل حرف U مبادئ مماثلة ولكنها تتطلب خطوات إضافية لإزالة المحور وعمود المحور.

الخطوة 1: رفع السيارة ودعمها بأمان

قم بتثبيت العجلات الأمامية، وقم بتشغيل فرامل الانتظار، ثم ضع ناقل الحركة في الوضع المحايد حتى يتمكن عمود الإدارة من الدوران بحرية. ارفع الجزء الخلفي من السيارة باستخدام المرفاع الأرضي الموجود أسفل مبيت المحور الخلفي، ثم قم بدعم السيارة تم وضع حاملين للرافعة المصنفة أسفل قضبان الإطار . قم بخفض المحور قليلاً على الرافعة بحيث يتدلى عمود الإدارة بحرية ويكون لديك تصريح عمل.

الخطوة 2: حدد اتجاه مرحلة عمود الإدارة

قبل إزالة أي شيء، استخدم علامة طلاء بيضاء أو كاتبًا لتحديد العلاقة بين مقرن عمود الإدارة والشفة التفاضلية، وبين قسمي عمود الإدارة في محمل الحامل المركزي إذا كان موجودًا. يمكن أن تؤدي إعادة تثبيت عمود الإدارة خارج الطور ولو بمقدار موضع شريحة واحدة إلى حدوث اهتزاز شديد يتطلب تصحيح توازن عمود الإدارة بالكامل لإصلاحه.

الخطوة 3: إزالة عمود الإدارة

قم بإزالة مسامير عمود الإدارة إلى الترس التفاضلي — عادةً أربعة مسامير مقاس 12 مم أو 8 مم على أغطية من النوع الشريطي، أو أربعة مسامير شفة. ادعم عمود الإدارة يدويًا عند خروج المسمار الأخير، ثم قم بتحريك الطرف الأمامي للعمود للخلف خارج المقرن المنزلق لمبيت ذيل ناقل الحركة. قم بتوصيل مخرج ناقل الحركة بقطعة قماش نظيفة لمنع فقدان السوائل. اضبط عمود الإدارة على طاولة العمل.

الخطوة 4: إزالة الحلقات المفاجئة

افحص نير المفصل U. ستشاهد أربع أغطية محامل — واحدة في كل ذراع من ذراعي النير — يتم الاحتفاظ بها إما عن طريق حلقات كبس داخلية مثبتة في الأخاديد داخل تجويف النير، أو مشابك خارجية على شكل حرف C على الجزء الخارجي من الغطاء. استخدم كماشة الحلقة الداخلية لطي الحلقات المفاجئة وإخراجها من أخاديدها. ضع زيتًا مخترقًا واتركه ينقع لمدة 15 دقيقة إذا كانت الحلقات المفاجئة متآكلة ومتصلبة. لا تتخطى إزالة الحلقات الأربع قبل محاولة الضغط على الأغطية - محاولة الضغط على المحمل المغطى بينما لا تزال الحلقة المفاجئة في مكانها ستؤدي إلى إتلاف تجويف المقرن.

الخطوة 5: اضغط على قبعات المحمل القديمة

ضع النير في ملزمة المقعد أو المكبس الهيدروليكي. استخدم مقبسًا واحدًا أصغر قليلاً من قطر تجويف غطاء المحمل ككوب الاستقبال على جانب واحد، ومقبسًا أكبر يضغط على وجه غطاء المحمل المقابل على الجانب الآخر. أثناء تشديد الملزمة أو تفعيل الضغط، يتم دفع الغطاء الموجود على جانب كوب الاستقبال إلى المقبس الأكبر وينبثق للخارج. قم بتدوير النير 180 درجة وكرر ذلك لإزالة الغطاء المقابل. كرر للمحور الثاني.

إذا كان الغطاء عنيدًا للغاية بسبب التآكل، قم بتسخين الأذن المقرنية باستخدام شعلة البروبان لمدة 20-30 ثانية - يتمدد المقرن قليلًا ويحرر الغطاء. لا تطبق الحرارة على غطاء المحمل نفسه ، لأنها ستؤدي إلى إتلاف محامل الإبرة بالداخل وقد تتسبب في غلق الغطاء بشكل دائم.

الخطوة 6: تنظيف مسام النير

بمجرد إزالة جميع الأغطية الأربعة وتحرير العنكبوت القديم على شكل حرف U، قم بفحص تجاويف المقرن بعناية. استخدم فرشاة سلكية ومنظف الفرامل لإزالة كل الصدأ والتآكل والحطام من داخل التجاويف. تحقق من عدم وجود أخاديد أو تلف في جدران التجويف - يُقبل التجويف المحزز قليلاً؛ يشير التجويف ذو النقاط العميقة أو خارج الدائرة إلى ضرورة استبدال النير. قم بتنظيف أخاديد الحلقة المفاجئة جيدًا باستخدام أداة الالتقاط لضمان تثبيت الحلقات الجديدة بالكامل.

الخطوة 7: إعداد وتثبيت U-Joint الجديد

قم بإزالة المفصل U الجديد من عبوته. اترك المشابك أو الأشرطة البلاستيكية في مكانها - فهي تثبت محامل الإبرة داخل الأغطية أثناء التثبيت وتسقط بمجرد الضغط على الأغطية داخل المقرن. لا تقم بدهن محامل الإبرة مسبقًا قبل التثبيت - يتم تعبئتها مسبقًا من المصنع وإضافة الشحوم في هذه المرحلة يمكن أن يؤدي إلى إخراج المحامل من موضعها.

أدخل العنكبوت في النير على محور واحد. اضغط على غطاء محمل واحد في تجويف المقرن حتى يصبح متساطحًا أو أقل بقليل من التسطيح - بما يكفي لكشف أخدود الحلقة المفاجئة. قم بتثبيت الحلقة المفاجئة. اقلب المقبض واضغط على الغطاء المقابل للداخل، ثم قم بتثبيت الحلقة المفاجئة الخاصة به. كرر العملية على المحور الثاني. اضغط على كل غطاء بخفة بمطرقة بعد التثبيت لضمان تثبيت الحلقات المفاجئة بالكامل في أخاديدها - يؤكد الصوت الباهت (وليس الحلقة المعدنية) أن الحلقة المفاجئة قد وصلت إلى الأسفل.

الخطوة 8: التحقق من حركة المفصل U والشحوم إذا كان ذلك ممكنًا

بمجرد تثبيت جميع الأغطية الأربعة وحلقها، قم بثني المفصل على شكل حرف U من خلال نطاق حركته الكامل يدويًا. يجب أن تتحرك بسلاسة مع ضغط خفيف بالإصبع وبدون أي ربط أو خشونة أو بقع ضيقة. عادةً ما يعني ربط المفصل على شكل حرف U بعد التثبيت أن غطاء المحمل قد تم تصويبه قليلاً - قم بإزالة الغطاء المتأثر وأعد تثبيته بشكل مستقيم. إذا كان المفصل U الجديد الخاص بك مزودًا بتركيبة زرك الشحوم، فاحقن شحمًا جديدًا حتى يبدأ في التسرب قليلاً من الأغطية الأربعة، مع التأكد من امتلاء جميع تجاويف المحامل.

الخطوة 9: أعد تثبيت عمود الإدارة

قم بتحريك الجزء الأمامي من عمود الإدارة مرة أخرى إلى نير ناقل الحركة المنزلق، مع محاذاة علامات الطور لديك. قم بمحاذاة المقرن الخلفي مع شفة الترس التفاضلي باستخدام العلامات الموجودة في الخطوة 2. قم بتركيب مسامير أو أشرطة عمود الإدارة الجديدة وعزم الدوران وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة — عادةً 15-20 قدمًا رطلًا لمسامير الحزام و55-80 قدمًا رطلًا لمسامير الفلنجة ، ولكن تأكد دائمًا من ذلك في دليل خدمة سيارتك. قم بإزالة قطعة القماش من مخرج ناقل الحركة، وقم بخفض السيارة وإزالة حوامل الرافعة.

الخطوة 10: اختبار القيادة

قم بقيادة السيارة عبر مجموعة من السرعات - الشوارع السطحية والطرق السريعة - واختبرها من خلال التسارع والتباطؤ والتحول بين القيادة والعكس. يجب أن تختفي جميع الضربات والصرير والاهتزازات المرتبطة بالمفصل U الفاشل تمامًا. إذا استمر الاهتزاز، فأعد التحقق من اتجاه مرحلة عمود الإدارة وتأكد من تثبيت جميع الحلقات الإطباقية بالكامل.

تكلفة استبدال U-Joint: DIY مقابل Shop

إن فهم فرق التكلفة بين القيام بالمهمة بنفسك ونقلها إلى المتجر يساعدك على اتخاذ قرار مستنير:

بالنسبة لمعظم مالكي الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي الذين يقومون بالصيانة الخاصة بهم، فإن نهج DIY يدفع ثمنه في المهمة الأولى - ويمكن إعادة استخدام مجموعة أدوات الضغط لكل استبدال مفصل U من الآن فصاعدا. الحالة الوحيدة التي يُفضل فيها زيارة المتجر بشكل واضح هي عندما تكون تجاويف النير تالفة ، يتطلب عمود الإدارة موازنة بعد الاستبدال، أو تتطلب مفاصل المحور الأمامي على شكل حرف U تفكيكًا كاملاً للمحور.

إلى متى تدوم المفاصل U ومتى يجب عليك استبدالها؟

يختلف عمر خدمة المفصل U بشكل كبير اعتمادًا على استخدام السيارة وعادات الصيانة وظروف التشغيل:

• الاستخدام القياسي للطرق السريعة مع التشحيم العادي: يعد 100.000-150.000 ميل أمرًا معقولًا لمفصل U قابل للتشحيم والذي تتم صيانته كل 5000-7500 ميل.
• مفاصل U محكمة الغلق (غير قابلة للدهون): عادةً ما تدوم ما بين 80.000 إلى 120.000 ميل في ظل ظروف القيادة العادية قبل أن يتحلل شحم المصنع.
• الاستخدام على الطرق الوعرة أو القطر أو المركبات المرفوعة: تواجه المفاصل U في هذه التطبيقات زوايا أعلى وأحمال ضغط وقد تحتاج إلى الاستبدال كل مرة 30.000-60.000 ميل ، خاصة على أعمدة المحور الأمامي التي تعمل بزوايا شديدة بسبب رفع التعليق.
• التشحيم المهمل: يمكن أن يفشل المفصل على شكل حرف U القابل للتشحيم والذي لا يتم صيانته مطلقًا في مسافة لا تقل عن 20.000 إلى 40.000 ميل، حيث تجف محامل الإبرة ويحدث تأليب للتآكل.

كأفضل الممارسات، قم بفحص المفاصل على شكل حرف U بصريًا ومن خلال الشعور - مع الإمساك بعمود الإدارة والتحقق من اللعب - في كل مرة تكون فيها السيارة في المصعد لتغيير الزيت. استبدل بشكل استباقي عند أول علامة على وجود تلاعب ملموس أو ظهور صدأ من أغطية المحامل بدلاً من انتظار ظهور أعراض مسموعة. يمكن أن يتسبب المفصل على شكل حرف U الذي ينفصل تمامًا عند سرعة الطريق السريع في حدوث أضرار كارثية لأرضية السيارة وخطوط الفرامل - ويصبح خطرًا جسيمًا على السلامة.

الأخطاء الشائعة في استبدال المفصل U وكيفية تجنبها

حتى أصحاب الأعمال اليدوية ذوي الخبرة الميكانيكية يرتكبون هذه الأخطاء أثناء استبدال المفصل U. فمعرفتها مسبقًا توفر الوقت وتمنع العودة إلى العمل:

1. عدم وضع علامة على مرحلة عمود الإدارة قبل الإزالة. تؤدي إعادة تثبيت عمود الإدارة، الذي تم تدويره ولو شريحة واحدة بعيدًا عن موضعه الأصلي، إلى حدوث خلل في التوازن يؤدي إلى اهتزاز لا يمكن تمييزه عن المفصل U السيئ. ضع علامة دائمًا قبل الإزالة.
2. ترك الحلقات المفاجئة في مكانها أثناء الضغط. إن محاولة الضغط على غطاء المحمل بينما لا تزال الحلقة المفاجئة في مكانها ستؤدي إلى ثقب تجويف النير وقد تؤدي إلى تلف النير بشكل دائم. تأكد من إزالة جميع الحلقات الأربع بالكامل قبل بدء الضغط.
3. تركيب وصلة U ملزمة. تم تركيب مفصل U تم تركيبه حديثًا والذي يتم ربطه في أي موضع بشكل غير صحيح - عادةً بسبب الضغط على غطاء المحمل قليلاً. سوف يفشل المفصل U المرتبط قبل الأوان وقد يسبب اهتزازًا على الرغم من أنه جديد تمامًا. تحقق دائمًا من الحركة السلسة والحرة خلال نطاق الحركة الكامل قبل إعادة تثبيت عمود الإدارة.
4. عدم الجلوس حلقات المفاجئة بشكل كامل. سوف تخرج الحلقة المفاجئة التي لم يتم قاعها بالكامل في أخدودها تحت الحمل، مما يؤدي إلى تحرير غطاء المحمل والتسبب في فشل فوري للمفصل على شكل حرف U. بعد الضغط على كل غطاء، اضغط على النير بشكل حاد وتأكد من أن الحلقة الإطباقية مثبتة في أخدودها.
5. استخدام سلسلة U-joint الخاطئة. يعد تثبيت وصلة U من سلسلة 1310 في نير مصمم لـ 1350 خطأً شائعًا عند الطلب عن طريق تطبيق السيارة بدلاً من القياس. سيكون قطر الغطاء الأصغر فضفاضًا في التجويف. قم دائمًا بالإشارة إلى قياسات قطر الغطاء وعرضه من المفصل U القديم.
6. الإفراط في تشحيم مفصل U جديد. يمكن أن يؤدي ضخ الشحوم الزائدة إلى مفصل U جديد إلى تفجير أختام المحامل، مما يؤدي إلى تلويث محامل الإبرة والتسبب في فشل مبكر. دهنها حتى تبدأ في البكاء من قبعاتها الأربعة، ثم توقف.