Конструкция ступицы оказывает влияние на долговечность и точность установки коле­са. У автомобилей первых выпусков ступицы имели два фланца, к одному крепили тормозной барабан, а к другому — диск ко­леса.

У современных автомобилей ступица имеет один фланец, к которому крепят одновременно колесо и тормозной барабан. У большинства легковых и грузовых автомобилей тормозной барабан размещают между диском колеса и фланцем ступицы. На рис. 32 показана компоновка колесно-ступичных узлов авто­мобилей ЗИЛ-131 и «Урал-375Д». Основное различие конструк­ций этих ступиц заключается в том, что диск колеса у авто­мобилей ЗИЛ-131 опирается на поверхность тормозного бара­бана, а у автомобилей «Урал-375Д» — непосредственно на фла­нец ступицы.

Долговечность диска колеса зависит от схемы крепления ко­леса, размеров и качества контактирующих поверхностей дета­лей крепления. Увеличение числа деталей в соединении между диском и фланцем ступицы приводит к суммированию отклоне­ний размеров и форм соприкасающихся поверхностей, что умень­шает надежность крепления колеса и долговечность конструк­ции в целом. Увеличенная неплоскостность, так же как и огра­ниченные размеры площади контакта диска со ступицей, сни­жают долговечность диска. Так, сопротивление усталости дис­ков, опирающихся на большую круговую поверхность, выше, чем при ограниченном местном контакте.

Теплонагруженность узла колесо — ступица во многом оп­ределяется зазором между тормозным барабаном и ободом ко­леса. Наиболее оптимальные температурные условия для колес и шин обеспечиваются, когда расстояние от внутренней поверх­ности тормозного барабана до обода составляет 35—40 мм. При недостаточном зазоре возрастает интенсивность теплопередачи от тормозного барабана к ободу. Этот процесс особенно усили­вается, если в диске колеса не предусмотрены вентиляционные отверстия.

Так, в процессе испытаний автомобилей «Урал-375Д» установлено, что при интенсивном длительном торможении температура обода колеса 10.0РГ—20, имеющего сплошной диск, повышалась до 383—403 К. При тем­пературе выше 383 К начинается деструкция резины. В процессе эксплуатации автомобилей иногда происходит тепловое разрушение камер и ободных лент. В результате повышенного нагрева ободьев увеличивается износ шин, начина­ется осмоление герметизирующего слоя, происходит «приварка» бортов к за­краинам. Эти явления особенно характерны для автомобилей, эксплуатирую­щихся в горных условиях и в районах с жарким климатом. Для снижения температурного режима в дисках колес выполняют вентиляционные отверстия.

Более оптимальный температурный режим имеют бездиско­вые колеса, устанавливаемые на спицевые ступицы. Наличие открытых поверхностей тормозных барабанов у ступиц с оди­нарными и сдвоенными колесами позволяет снизить нагрев ободьев и шин.

При разработке конструкции ступицы для бездискового коле­са стремятся увеличить размеры поверхности, контактирующей с ободом. Если ширина контактирующей поверхности в основ­ном определяется размерами обода, то длина ее зависит от раз­мера и числа спиц. У грузовых автомобилей наибольшее рас­пространение получили ступицы с пятью или шестью спицами. Крупногабаритные колеса устанавливаются на ступицы, имею­щие сплошные контактирующие поверхности.

Число и размеры спиц следует выбирать с учетом кольцевой жесткости обода. Несоблюдение этого требования может при­вести к тому, что при затяжке гаек крепления колес контактные давления в зоне сопряжения обода со ступицей превысят до­пустимую величину, что в конечном итоге станет причиной смятия поверхностей спиц и огранки обода.

Бездисковые колеса крепят с помощью установленных в сту­пицах закладных болтов или шпилек. Применение закладных болтов хотя и увеличивает массу колесно-ступичного узла, но вместе с тем обеспечивает более высокую его долговечность. В результате неперпендикулярности опорной поверхности гайки к оси шпильки, вызванной перекосом прижимов, опирающихся на незафиксированные в осевом направлении поверхности обода, создаются значительные изгибные напряжения, которые при­водят к разрушению резьбовых отверстий. Применение самоус­танавливающихся закладных болтов позволяет устранить ука­занный недостаток.