Рулевой механизм с передачей типа червяк - ролик
Широко распространен на легковых и грузовых автомобилях (рис 8.4). Основными деталями рулевого механизма являются рулевое колесо 4, рулевой вал 5, установленный в рулевой колонке 3 и соединенный с глобоидным червяком 1. Червяк установлен в картере 6 рулевой передачи на двух конических подшипниках 2 и зацеплен с трехгребневым роликом 7, который вращается на шарикоподшипниках на оси. Ось ролика закреплена в вильчатом кривошипе вала 8 сошки, опирающемся на втулку и роликовый подшипник в картере 6. Зацепление червяка и ролика регулируют болтом 9, в паз которого вставлен ступенчатый хвостовик вала сошки. Фиксация заданного зазора в зацеплении червяка с роликом производится фигурной шайбой со штифтом и гайкой. Картер 6 рулевой передачи закреплен болтами к лонжерону рамы. Верхний конец рулевого вала имеет конические шлицы, на которые посажено и закреплено гайкой рулевое колесо.
. 
Рис. 8.4. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А
Рулевой механизм с передачей типа винт - гайка - рейка - сектор с усилителем
Рассмотрим устройство механизма на примере автомобиля ЗИЛ-5301. На этом автомобиле рулевой механизм объединен с усилителем.
Рис. 8.5а. Рулевой механизм со встроенным гидроусилителем: 1 – нижняя крышка, 2 – цилиндр усилителя, 3 – поршень – рейка, 4 – рулевой винт, 5 – шариковая гайка, 6 – желоб, 7 – шарик, 8 – промежуточная крышка, 9 – золотник клапана управления усилителем, 10 – корпус клапана усилителя, 11 – регулировочная гайка, 12 – крышка, 13 – игольчатый подшипник, 14 – боковая крышка, 15 – упорная шайба, 16 – регулировочный винт, 17 – магнитная пробка, 18 – вал рулевой сошки, 19 – центрирующая пружина, 20 – реактивный плунжер, 21 – установочный винт, 22 – зубчатый сектор
|
|
|
Рис. 8.5б. Рулевое управление с гидроусилителем автомобиля ЗИЛ: 1 – бачок насоса, 2 – кронштейн крепления насоса, 3 – сливной шланг низкого давления, 4 – корпус клапана управления, 5 – карданный вал, 6 – рулевая тяга, 7 – вал сошки, 8 – корпус рулевого механизма и гидроусилителя, 9 – трубка высокого давления, 10 – ремень привода насоса, А – насос гидроусилителя, Б – рулевой механизм с гидроусилителем.
Рулевой механизм с гидроусилителем состоит из корпуса (цилиндра) усилителя 2 (рис. 8.5а), герметично закрытого нижней крышкой 1 и промежуточной крышкой 8. Внутри цилиндра находится поршень-рейка 3. Поршень в цилиндре уплотнен кольцами. В выточку поршня вставлена шариковая гайка 5, закрепленная в поршне установочными винтами 21. Через гайку и поршень проходит рулевой винт 4. На винте и внутри шариковой гайки нарезаны спиральные канавки, в которые вложены шарики 7. Они являются шариковой резьбой, облегчающей вращение рулевого винта. Для обеспечения циркуляции шариков начало и конец шариковой резьбы соединены желобом 6. Поршень имеет зубчатую рейку для зацепления с зубчатым сектором 22, выполненным заодно с валом рулевой сошки 18. Зацепление сектора с рейкой регулируется винтом 16.
|
|
|
От самопроизвольного вращения винт удерживается контргайкой. Вал сошки установлен в корпусе на двух втулках, одна из которых установлена в боковой крышке, а другая в приливе корпуса. Этот конец вала уплотнен сальником, на его конических шлицах установлена сошка, которая закреплена стопорной шайбой и гайкой.
Внизу картера рулевого механизма имеется отверстие для слива рабочей жидкости, закрывающееся пробкой 17.
В верхней части цилиндра закреплен корпус клапана управления 10. Внутри его на рулевом винте 4 между двумя шариковыми подшипниками находится золотник 9 клапана. В среднем, нейтральном положении золотник удерживается двенадцатью реактивными плунжерами 20 и пружинами 19. Подшипники и золотник зажимаются регулировочной гайкой 11 и от среднего положения могут перемещаться вместе с рулевым винтом на 1…1,5 мм.
|
|
|
Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается руль.
Для автомобилей большой массы (обычно полная масса свыше 12 т) наиболее рациональна компоновочная схема рулевого управления с вынесенным гидроусилителем (рис.8.6). Достоинства данной компоновки по сравнению со встроенным усилителем заключается в меньшей нагруженности рулевого привода, большей чувствительности при повороте рулевого колеса, сравнительно легком монтаже гидроусилителя в рулевом приводе. Кроме того, расположенный у колес гидроцилиндр воспринимает удары со стороны дороги, предохраняя рулевой механизм от перегрузок.
|
|
|
Сущность работы гидроусилителя заключается в том, что усилие водителя при повороте рулевого колеса увеличивается давлением масла, которое подается в гидроусилитель насосом, приводимым клиноременной передачей от коленчатого вала двигателя.
| Рис. 8.6. Схема рулевого управления с вынесенным гидроусилителем: 1— рулевое колесо; 2 — рулевая колонка; 3 — насос; 4 — масляный бак; 5 — балка передней оси; 6 — поперечная рулевая тяга; 7—тормозной барабан; 8—продольная рулевая тяга; 9 —силовой цилиндр гидроусилителя; 10 – рулевой механизм |
Реечный рулевой механизм
Самая распространенная система в настоящее время. Основные узлы это: рулевое колесо (руль), рулевой вал (то же что и в червячном механизме), рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем. Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля. Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса.
Рис. 8.7. Реечный рулевой механизм
Различают несколько типов усилителей руля:
· гидроусилитель
· гидроэлектроусилитель
· электроусилитель
· пневмоусилитель
Гидроусилитель (см. п. 8.1.5) состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается руль.
В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.
В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.
Пневмоусилитель - это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.
Активная рулевая система
Рис. 8.8. Активная рулевая система.
Самая современная система управления в настоящее время. В состав входит: рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем, блок электронного управления, рулевые тяги, наконечники, рулевое колесо.
Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Так как солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, то в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.
Рулевая колонка
У различных автомобилей устройство рулевой колонки несколько отличается. В качестве примера рассмотрим устройство рулевой колонки автомобиля ГАЗ 31029 (Волга). Основной ее частью является рулевое колесо 12 (рис. 8.9). Оно устанавливается на мелких конических шлицах верхнего вала 7 и крепится на нем гайкой 8. Верхний вал вращается в шариковом подшипнике 22 и с помощью эластичной муфты соединяется с нижним валом. Муфта обеспечивает передачу вращения с вала на вал под некоторым углом. Рулевая колонка крепится с помощью хомута 18. Мягкое крепление рулевой колонки обеспечивается резиновыми шайбами 15. Под кожухом рулевой колонки 6 установлены корпус выключателя зажигания и противоугонного устройства 20, выключатель зажигания, стартера и противоугонного устройства 21, основание переключателя света фар и указателей поворота 3.
Рис. 8.9. Рулевое колесо и колонка: 1 – специальный болт, 2 – хомут корпуса выключателя зажигания, 3 – основание переключателя света фар, 4 – винт, 5 – специальная гайка, 6 – кожух (верхняя часть), 7 – верхний выключатель звукового сигнала, 8 – гайка крепления рулевого колеса, 9 – пружина, 10,19 – гайки, 11 – выключатель звукового сигнала, 12 – рулевое колесо, 13 – втулка шпилек, 14 – винт, 15 – резиновая шайба, 16 – втулка, 17 – болт, 18 – хомут крепления рулевой колонки, 20 – корпус выключателя зажигания, 21 – выключатель зажигания, стартера, 22 – шариковый подшипник, 23 – разжимное кольцо шарикового подшипника, А – зазор 0,5…2,0 мм между панелью приборов и хомутом крепления рулевой колонки, В – зазор 1…1,5 мм
Для включения противоугонного устройства ключ зажигания нужно повернуть против хода часовой стрелки до конца и вынуть его из выключателя. При этом защелка противоугонного устройства войдет в один из пазов верхнего вала 7 и зафиксирует его. При отпирании противоугонного устройства для облегчения поворота ключа необходимо слегка покачивать рулевое колесо из стороны в сторону.
Рулевая колонка крепится к панели приборов хомутом 18 и двумя болтами 17. Между хомутом и панелью установлены 2 втулки 16 и резиновые шайбы 15. Такое крепление рулевой колонки дает ей возможность перемещаться вниз в случае столкновения автомобиля с препятствием.
Верхний и нижний рулевые валы соединяются эластичной энергопоглащающей, безопасное муфтой, предназначенной для смягчения удара водителя о рулевое колесо при аварийных столкновениях.
Состоит муфта из 2 фланцев 1 (рис. 8.10) со скосами и 2 предохранительных пластин 2. Между ними установлена резиновая шайба 6. Детали муфты соединяются 4 шпильками 4 и гайками. Имеются усилительные 5 и стопорные 7 пластины.
Рис. 8.10. Безопасная муфта: 1 – фланец, 2 – предохранительная пластина, 3 – втулка, 4 – шпилька, 5 – усилительная пластина, 6 – резиновая шайба муфта, 7 – стопорная пластина
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 392; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!