Конструкция рулевых механизмов
Рулевое управление
Рулевое управление включает в себя рулевой механизм, рулевой привод, а в некоторых автомобилях и рулевой усилитель.
Рулевое управление должно обеспечивать:
Меньшее значение минимального радиуса поворота автомобиля для обеспечения хорошей манѐвренности.
Малое усилие на рулевом колесе, обеспечивающее лѐгкость управления.
Минимальное боковое скольжение колѐс при повороте.
Минимальная передача толчков на рулевое колесо от неровностей дороги.
Минимальное влияние на стабилизацию управляемых колѐс.
Повышенная надѐжность, так как выход рулевого управления из строя может привести к аварии.
Классификация рулевого управления:
По способу поворота (поворот управляемых колѐс, торможение одного борта, ломающаяся рама).
По расположению рулевого колеса (правое, левое, центральное).
По расположению управляемых колѐс (на передней или задней оси).
В двухосных автомобилях управляемыми являются передние колѐса. Исключения составляют короткобазные транспортные средства специального назначения (например, автопогрузчик).
В трѐхосных автомобилях, имеющие сближенные оси задней тележки, управление осуществляется передними колѐсами. Для повыше-ния манѐвренности и проходимости в трѐх осных автомобилях иногда применяют управляемые колѐса крайних осей.
|
|
|
Таблица 2 – минимальный радиус разворота легковых и грузовых автомобилей
| Легковой | Радиус | Грузовой | Радиус |
| автомобиль | разворота, м | автомобиль | разворота, м |
| ВАЗ-1111 | 4,6 | УАЗ-452 | 6 |
| ЗИЛ-4104 | 7,6 | ЗИЛ-4331 | 8,6 |
| ЗАЗ-1102 | 5 | КамАЗ-5320 | 8,5 |
| ВАЗ-2108 | 5 | Урал-4320 | 10,8 |
| АЗЛК-2141 | 5 | Магирус-290 | 9,5 |
| ГАЗ-3102 | 5,9 | МАЗ-6422 | 9,2 |
Силовое передаточное число может служить критерием оценки лѐгкости управления. Для поворота управляемых колѐс при проектирова-нии автомобилей ограничиваются как минимальным (60Н), так и макси-мальным (120Н). Ограничение минимального усилия необходимо для поддержания у водителя «чувства дороги». Для поворота на месте на бе-тонной поверхности усилие не должно превосходить 400Н.
Параметры рулевого колеса
Максимальный угол поворота рулевого колеса в каждую сторону зависит от типа автомобиля и находится в пределах 540°…1080° (1,5…3 оборота).
Диаметр рулевого колеса нормирован: для легковых и грузовых ав-томобилей малой грузоподъемности - 380-425мм, а для грузовиков и ав-тобусов - 440…550 мм.
|
|
|
Основные параметры рулевого управления
Для меньшего износа шин и безопасности езды по дорогам автомобили имеют определѐнные установки передних и задних колѐс, а также допуски на свободный ход и усилие на поворот рулевого колеса.
Схождение колѐс (рисунок 53) – это разность расстояний А и Б в мм. Определяет величину схождения передних колѐс на автомобиле. Если Б меньше А, то схождение колѐс положительное, если Б больше А, то схождение отрицательное.
Развал колѐс – это наклон плоскости колеса от вертикали. Он измеряется в градусах и определяет величину развала колѐс. Наклон колеса наружу – развал положительный, вовнутрь – отрицательный.
Рисунок 53 – Схождение колес
Рисунок 54 - Развал колес
Продольный наклон поворота колеса измеряется в градусах. Наклон оси вверх – угол отрицательный, вниз – положительный.
Поперечный наклон оси поворота колеса измеряется в градусах.
Наклон внутрь – положительный, наружу – отрицательный.
Рисунок 55 – Продольный наклон поворота колес
Разность разворота колѐс.
При повороте автомобиля колесо, находящееся ближе к центру поворота, должно иметь больший угол поворота, чем дальнее колесо, что-бы описывать меньший радиус. Разность между углами разворота колѐс измеряется в градусах и определяется как разность значений углов, счи-танных по шкалам измерительных устройств.
|
|
|
Как правило, основным прибором измерения люфта рулевого колеса является прибор К-526. Измерение происходит путѐм нахождения угла поворота рулевого колеса при регламентированном усилии (по ГОСТ). Суммарный люфт рулевого колеса – это суммарный угол, на ко-торый поворачивается рулевое колесо под действием поочерѐдно приложенных к нему усилий при неподвижных управляемых колѐсах.
Таблица 3 – Суммарный люфт рулевого колеса в зависимости от собственной массы автомобиля
| Собственная масса авто- | Регламентируемое | Суммарный люфт,°С |
| мобиля, приходящаяся на | усилие на ручки | |
| управляемые колеса, т | прибора, Н | |
| До 1,6 т | 7,35 | 10 |
| 1,6…3,8 т | 9,8 | 20 |
| Свыше 3,8 т | 12,3 | 25 |
Рулевые механизмы
Рулевой механизм включает в себя рулевую пару (передачу), расположенную в картере, рулевой вал, рулевую колонку и колесо. Из ус-ловий компоновки рулевой вал может состоять из дух или трѐх частей, соединѐнных карданными шарнирами.
|
|
|
Требования к рулевому механизму:
Высокий КПД в прямом направлении и пониженный КПД в обратном направлении для снижения силы толчков, возникающих от неровностей дороги.
Минимальный зазор в зацеплении механизмов рулевой пары.
Травмобезопасность рулевого колеса.
Конструкция рулевых механизмов
Шестерѐнные рулевые механизмы. Их выполняют в виде редуктора из зубчатых колѐс (применяются редко) или в виде пары из шестерни и рейки. Реечные рулевые механизмы находят всѐ более широкое применение на автомобилях. К достоинствам реечных механизмов можно отнести простоту и компактность конструкции, высокий КПД.
Червячные рулевые механизмы. Их применяют на автомобилях всех классов. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы (ВАЗ-2104, ВАЗ-2107). Рулевая пара состоит из глобоидального червяка и двух или трѐхгребневого ролика. В некоторых случаях может использоваться и одногребневый ролик.
Рисунок 56 – Схема червячного рулевого механизма:
1 - картер рулевого механизма; 2 - червяк; 3 - ролик; 4 - сошка; 5 - гайка винта регулировки зацепления «червяк-ролик»; 6 - пробка масло-
наливного отверстия
Винтовые механизмы делятся на винторычажные и винторе-ечные. Такие механизмы применяются на автомобилях ЗИЛ, КамАЗ.
Рисунок 57 – Схема винтового рулевого механизма:
1 – вал рулевого колеса; 2 – винт; 3 – циркулирующие шарики; 4 – канал циркуляции шариков; 5 – гайка с зубчатой рейкой; 6 – рулевая
сошка; 7 – зубчатый сектор (секторная шестерня)
Реечный рулевой механизм применяется на переднепривод-ных автомобилях (ВАЗ-2114, ВАЗ-2190 и т.д)
Рисунок 58 – схема реечного рулевого механизма:
1 – пыльник; 2 - уплотнение; 3 – гидроцилиндр; 4 – шестерня; 5 – золотник; 6 – вал рулевого колеса; 7 – игольчатый клапан; 8 – трубопро-
вод; 9 – поршень; 10 – рулевая рейка; 11 – шарнир рулевой тяги
Рулевые приводы
Требования к рулевым приводам:
Правильное соотношение углов поворота колѐс
Отсутствие автоколебаний управляемых колѐс
Рулевой привод включает в себя: рулевую трапецию, рычаги и тяги, связывающие рулевой механизм с трапецией, а также рулевой механизм (если он есть).
Рисунок 59 – Схема рулевого привода
Зависимости от компоновочных возможностей рулевую трапецию размещают перед передней осью (передняя трапеция) или за ней (задняя трапеция). При зависимой подвеске применяется неразрезная трапеция,
при независимой – разрезная трапеция с расчленѐнной поперечной тя-гой.
Поперечная тяга. Для еѐ изготовления обычно применяют бесшовную трубу, на резьбовые концы которой навѐртывают наконечник с ша-ровыми пальцами. Длина поперечной тяги должна регулироваться, так как она определяет схождение колѐс. При зависимой подвеске, когда применяется неразрезная трапеция, регулирование выполняется поворо-том поперечной тяги относительно наконечника (при освобождении стопорных гаек).
Рулевые усилители
Рулевые усилители устанавливают на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Благодаря установке рулевого усилителя облегчается управление автомобилем, повышается его манѐвренность, увеличивается безопасность при разрыве шин (автомобиль можно удержать на заданной траектории). Однако при применении усилителей несколько повы-шается износ шин и ухудшается стабилизация управляемых колѐс.
Основные элементы усилителя:
Источник питания (компрессор в пневмоусилителе, гидронасос в гидроусилителе)
Распределительное устройство
Исполнительное устройство (пневмо или гидроцилиндр) Требования, предъявляемые к рулевому усилителю:
Обеспечение кинематического и силового следящего действия.
Сохранение возможности управления при выходе из строя усилителя.
Обеспечение минимального времени срабатывания усилителя.
Исключение возможности произвольного срабатывания от толчков управляемых колѐс.
Рисунок 60 - Схема работы гидроусилителя рулевого управления:
1 - насос усилителя; 2 - распределительное устройство; 3 - трубки для подачи масла; 4 - силовой цилиндр усилителя; 5 - поршень усилите-
ля со штоком; 6 - маятниковый рычаг; 7 - емкость для масла
Классификация рулевых усилителей:
Вид применяемого рабочего тела (гидравлические, пневматические).
Компоновка элементов распределителя, рабочего цилиндра и рулевого механизма (всѐ в одном агрегате, отдельно).
Конструкция распределителя (золотниковые, клапанные)
Достоинства гидроусилителя:
Небольшие размеры благодаря высокому рабочему давлению.
Малое время срабатывания.
Поглощение ударов и толчков, воспринимаемых управляемыми колѐсами со стороны дороги и передаваемых на рулевое колесо.
Недостатки гидроусилителя:
Любая течь в корпусе гидроусилителя может привести к его поломке.
Недостатки пневмоусилителя:
1.Большее время срабатывания (в 5-10 раз больше, чем у гидроуси-лителя).
Большие размеры.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Назначение рулевого управления.
2.Какие применяются типы рулевых механизмов.
3.Назначение рулевой трапеции.
4.Из каких деталей она состоит при зависимой и независимой подвеске передних колес.
5.Назначение рулевого механизма, типы механизмов изучаемых автомобилей.
6.Назначение рулевого привода.
7.Какие детали в него входят при зависимой подвеске передних колес?
8.Их устройство и взаимодействие.
9.Устройство и принцип действия рулевого управления автомо-биля ГАЗ-24-10.
10.Устройство и принцип действия рулевого управления автомо-
биля ЗИЛ-4314.10.
11.Устройство и принцип действия рулевого управления автомо-биля МАЗ-5335 (без гидроусилителя).
12.Назначение и принцип действия гидравлического усилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ-4314.10.
13.Назначение и принцип действия насоса гидроусилителя руля?
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 269; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!