Черв'ячний механізм рульового управління. Рульове управління - пристрій і принцип роботи. Черв'ячний тип рульового механізму

  1. Рейковий тип рульового механізму

До атегорія:

1Отечественние автомобілі

Призначення і пристрій рульового управління


Призначення рульового управління. Рульове управління призначене для забезпечення руху автомобіля по заданому водієм напрямку. Воно складається з рульового механізму і рульового приводу. Конструкція рульового механізму і рульового приводу повинна забезпечити точність керування автомобілем, надійність роботи всіх вузлів і деталей * не вимагати від водія витрати великих зусиль і не передавати на рульове колесо поштовхи, які сприймаються колесами автомобіля.

Рейковий тип рульового механізму

Рульове управління - це обладнання, що поставляється на судах, щоб перетворити судно вліво або вправо під час руху під час плавання. Рульове управління працює тільки тоді, коли судно знаходиться в русі і не працює, коли судно нерухомо. Всі кораблі повинні бути забезпечені, ефективним головним рульовим механізмом, допоміжним рульовим механізмом і, за винятком дуже маленьких кораблів, головний рульовий механізм повинен бути включений в дію.

Механічні кермові механізми використовувалися під час вітрильних суден. Матроси з сильним тілом повинні були працювати з керманичами механізмами. Пізніше, після появи парових двигунів, використовувалися механізовані механізми. Сучасні кораблі використовують все дуже складні системи рульового управління, які можуть потрапити в будь-яку з категорій.

Щоб автомобіль рухався на повороті без бокового ковзання коліс, все колеса повинні здійснювати кочення по дугам, описаним з одного центру, лежачого на продовженні задньої осі автомобіля. При цьому передні керовані колеса автомобіля необхідно повертати на різні кути . Внутрішнє (по відношенню до центру повороту) колесо має бути повернуто на більший кут, зовнішнє колесо - на менший кут. Така схема повороту досягається застосуванням в рульовому приводі трапеції з шарнірними з'єднаннями.

Повністю гідравлічний тип Електрогідравлічний тип повністю електричний тип. Ми також побачили загальний огляд про це в попередній статті. У цій статті ми перейдемо до більш докладних відомостей про їх конструктивних деталях і компонентах. Перш ніж приступати до подальшого вивчення, просто погляньте на ескіз механізму рульового механізму, який показує різні деталі і компоненти системи подвійного типу, тобто електрогідравлічного типу.

Коли корабель повинен бути включений, щоб отримати замовлення від Майстра або, Посадова особа, рульовий повертає рульове колесо до порту, поки кермо не досягне 10 ° до порту, як зазначено на індикаторі керма напряму. Механізм Рульового механізму працює як під.

Рульовий механізм. Існує кілька типів рульового механізму. Найбільш поширеними з них є черв'як - ролик, черв'як - сектор і гвинт - кулькова гайка.

Рульовий механізм типу черв'як - ролик застосовується на більшості легкових автомобілів і багатьох вантажних автомобілях. На рис. 1 показано пристрій рульового механізму цього типу автомобіля ГАЗ -53А. У картері рульового механізму на двох конічних роликових підшипниках обертається глобоідальний черв'як, встановлений на кінці вала керма.

Повна система рульового управління складається з трьох основних частин. Блок управління електромотором. . Короткий опис конструкції і роботи цих компонентів наступне. Телемоторний блок складається з двох частин: передавача і приймача. Передавач розташований на навігаційному містку у вигляді колеса, який передає даний замовлення одержувачу, розташованому в відсіку рульового механізму, повертаючи рульове колесо. Одержувач передає це замовлення в блок управління, також розташований у відсіку рульового механізму, за допомогою лінійного переміщення.

Мал. 1. Схема повороту керованих коліс автомобіля: а - кут повороту зовнішнього колеса, Р - кут повороту внутрішнього колеса; 1 - поперечна рульова тяга, 2 - передній міст, 3 - важелі поворотних цапф

У зачеплення з черв'яком входить трехгребневий ролик, що обертається на двох голчастих підшипниках. Між підшипниками встановлена розпірна втулка . Ось ролика закріплена в голівці вала рульової сошки. Опорами вала рульової сошки служать з одного боку роликовий підшипник, а з іншого - бронзова втулка. Рульова сошка з'єднана зі своїм валом дрібними шліцами і закріплена гайкою 15. Кінець вала рульової сошки ущільнений сальником. Для регулювання затягування підшипників рульового вала під нижньою кришкою картера встановлені прокладки.

Зачеплення робочої пари рульового механізму виконано таким чином, що при положенні, відповідному прямолінійного руху автомобіля, вільний хід рульового колеса повинен бути відсутнім. У міру повороту керма в ту чи іншу сторону зазор між черв'яком і роликом і вільний хід I рульового колеса зростають. Регулювання зачеплення черв'яка з роликом здійснюють зміщенням валу рульової сошки в осьовому на- I правлінні за допомогою регулювального гвинта. Гвинт встановлений в бічній кришці! картера рульового механізму, зовні закритий колпачковой гайкою 8 і фіксується стопорною шайбою, закріпленої штифтом.

Рульовий механізм типу черв'як - ролик забезпечує найменші втрати на тертя. Завдяки цьому потрібно менше зусилля водія на керування автомобілем і знижується знос деталей.

У автомобілів великої вантажопідйомності рульовий механізм має більшу передавальне число для полегшення управління, при цьому не допускається виникнення значних питомих тисків між поверхнями робочої пари.

У зв'язку з цим на таких автомобілях застосовують рульовий механізм типу черв'як - сектор з великою поверхнею зачеплення або механізм з двома робочими парами типу гвинт - гайка і рейка - сектор.

Рульовий механізм типу черв'як - сектор найбільш простий по конструкції. У зачеплення з глобоідальним черв'яком входить бічний сектор у вигляді частини шестерні зі спіральними зубами, виконаний заодно ціле з валом сошки. Зазор в зачепленні черв'яка з сектором не є постійним. Найменше значення зазору відповідає середньому положенню рульового колеса.


Мал. 2. Рульовий механізм типу черв'як-ролик: 1 - картер механізму, 2 - вал сошки, 3 - трехгребневий ролик, 4 - прокладка. 5 - черв'як, б - пробка, 7 - стопорная шайба, 8 - колпачковая гайка, 9 - вісь ролика, 10 - вал керма, 11 - регулювальний гвинт, 12 - стопорний штифт, 13 - сальник, 14 - рульова сошка, 15 - гайка, 16 - бронзова втулка

При повороті рульового колеса в ту або іншу сторону величина зазору збільшується в залежності від кута повороту, досягаючи максимального значення в крайніх положеннях. Такий розподіл зазору полегшує маневрування з великими кутами повороту керма і досягається поступовим зниженням висоти зубів сектора від середини до крайніх точок. При складанні правильність установки механізму перевіряють по мітках, які є на черв'яка і секторі.

Сошка посаджена на вал, що обертається в двох голчастих підшипниках, між якими встановлена ​​розпірна втулка. При цьому зазор в зачепленні черв'як - сектор легко регулюється зміною товщини наполегливої ​​шайби, розташованої між бічною поверхнею сектора і кришкою картера рульового механізму.


Мал. 3. Рульовий механізм з вбудованим гідропідсилювачем: 1 - шків привода насоса, 2 - насос гідропідсилювача, 3 - бачок насоса, 4 - фільтр, 5 - запобіжний клапан фільтра, б-лінія зливу, перепускний клапан, 8 запобіжний клапан, 9 - трубопровід високого тиску , 10 - поршень-рейка. 11 - картер рульового механізму. 12 - гвинт, 13 - кулька, 14 - кулькова гайка, 15 - завзятий шарикопідшипник, 16 - корпус клапана керування, 17 - зворотний клапан, 18 -золотнік, 19 - регулювальна гайка, 20 - пружинна шайба, 21 - пружина реактивного плунжера, 22 - реактивний плунжер, 23 - зубчастий сектор, 4 - сошка, 25 - статор насоса, 26 - ротор насоса, 27 - порожнина всмоктування, 28 - порожнина нагнітання, 29 - лопаті

Рульовий механізм типу гвинт - гайка і рейка - сектор застосовується на багатьох вантажних автомобілях (ЗІЛ -130, КамАЗ всіх моделей та ін.), Пристрій його показано на рис. 3.

Вал рульового механізму, встановлений в кулькових підшипниках, має на кінці гвинт. На гвинті закріплена кулькова гайка, що входить в поршень-рейку. При повороті рульового вала рейка-поршень переміщається уздовж його осі. Осьове переміщення рейки-поршня, що має на зовнішній поверхні зуби, викликає поворот зубчастого сектора, встановленого на валу сошки. Сошка через рульовий привід здійснює поворот передніх коліс.

В гайки і гвинті виконані напівкруглі гвинтові канавки. У них вільно перекочуються кульки. Щоб кульки не випадало з гвинтових канавок, в пази гаікі вставлені штамповані напрямні, що представляють собою замкнутий жолоб. Поворот гвинта викликає перекочування кульок по жолобу. При цьому вони виходять з одного боку гайки і повертаються в неї з протилежного боку. Наявність кульок значно полегшує повертання вала рульового механізму.

Рульовий механізм з'єднаний з валом рульової колонки за допомогою карданного валу з двома шарнірами. Це викликано труднощами розміщення рульового управління звичайної конструкції на автомобілі, що має V-подібний двигун і максимально наближену до нього кабіну.

травмобезпечна рульова колонка . При фронтальних ударах автомобіля, в разі аварії, водій може бути травмований рульовим колесом. Щоб максимально зменшити небезпеку удару водія об рульове колесо, на легкових автомобілях останніх моделей встановлюють трав-мобезопасную рульову колонку. Так, на автомобілі «Москвич-1500» рульова колонка телескопічного типу складається з трубчастих елементів, які можуть входити одна в іншу.

При ударі об рульове колесо нижня частина рульового вала отримує осьове переміщення в пружною з прорізами шліцьовій втулці, а верхня і нижня частини труби рульової колонки входять в середню частину труби. Енергія удару поглинається тертям між переміщаються деталями.

Саме рульове колесо з втопленою маточиною і м'якою накладкою знижує небезпеку удару об нього.

Водій, спостерігаючи за дорогою, управляє автомобілем за допомогою рульового управління. Призначення рульового управління - змінювати напрямок руху автомобіля так, щоб при повороті автомобіля кочення його коліс по дорозі відбувалося по можливості без прослизання. Останнє дуже важливо, тому що бічне ковзання шин викликає їх підвищений знос і погіршує стійкість руху автомобіля.

Рульове управління складається з рульового механізму і рульового приводу. Іноді в рульове керування включений підсилювач.

Рульовим механізмом називають замедляющую передачу, перетворюючу обертання валу рульового колеса під Обертання вала сошки. Цей механізм збільшує прикладена до керма зусилля водія і полегшує його роботу.

Рульовим приводом називають систему тяг і важелів, що здійснює в сукупності з рульовим механізмом поворот автомобіля. Рульовий привід (або рульова трапеція) служить для повороту керованих коліс автомобіля на різні кути, що необхідно для кочення коліс без бічного ковзання. Рульова трапеція є шарнірний чотирикутник, утворений центральною частиною передньої осі, поперечної рульової тягою і поворотними важелями. Останні з'єднані з поворотними цапфами, на яких насаджені керовані колеса.


Мал. 4. Схема повороту автомобіля і рульова трапеція: а - схема повороту; б - схема рульової трапеції; R - радіуси повороту коліс; 1 до 8 - поворотні цапфи; 2 і 6 - поворотні важелі; 3 - передня вісь; 4 - поперечна рульова тяга; 5 - важіль

Рульовий механізм з'єднаний з лівої поворотної цапфою, поздовжньої рульовою тягою і важелем. Сошкою рульового механізму переміщують поздовжню рульову тягу вперед або назад, викликаючи цим поворот керованих коліс вліво або вправо.

Завдяки наявності рульової трапеції керовані колеса повертають на різні кути: внутрішнє (найближче до центру повороту) колесо на більший кут, ніж зовнішнє. Різниця в кутах повороту визначається величиною кута нахилу поворотних важелів трапеції.

Схема рульового приводу передніх керованих коліс, показана на рис. 4, відповідає прийнятому на вітчизняних автомобілях розташуванню рульового колеса при правостороннем русі.

До атегорія: - 1Отечественние автомобілі

Для здійснення руху ТЗ по обраній водієм траєкторії служить рульове управління (РУ), конструкція якого багато в чому визначає безпеку руху і стомлюваність водія. До рульовому управлінню ТЗ пред'являються специфічні вимоги, основними з яких є:

  • забезпечення високої маневреності ТС
  • легкість управління (за рахунок застосування підсилювачів рульового управління)
  • забезпечення по можливості чистого кочення (без бокового ковзання) всіх коліс ТЗ при поворотах (за рахунок правильної конструкції приводу)
  • автоматична стабілізація керованих коліс, т. е. повернення їх в стан прямолінійного руху після зняття впливу з боку водія
  • незворотність рульового управління - відсутність передачі ударів керованих коліс об нерівності дороги на руки водія
  • забезпечення стежить дії (будь-який вплив водія на кермо має викликати відповідну зміну напрямку руху)

Мал. Рульове управління:
1 - масляний радіатор; 2, 4 - вали; 3 - рульова колонка; 5 - рульове колесо; 6 - насос гідропідсилювача керма; 7 - рульовий механізм; 8 - сошка

Система рульового управління являє собою сукупність пристроїв, службовців для повороту керованих коліс автомобіля при впливі водія на рульовій керуючий орган (рульове колесо).

Розглянемо пристрій рульового управління колісних машин з керованими колесами. Конструктивно РУ складається з рульового механізму, підсилювача і рульового приводу.

Компонування рульового управління вантажного автомобіля з керованими колесами першої осі (КамАЗ, МАЗ) показана на малюнку. Використання регульованих рульових колонок дозволяє змінювати кут нахилу східчасто, як правило, з кроком 5 ° в межах до 40 °. Рульове управління з передніми керованими колесами застосовується у двох-і тривісних автомобілів. Компонування і конструкція РУ порівняно прості і принципово можуть бути зведені до схем, наведених на малюнку.


Мал. Схеми рульового управління автомобілів з керованими колесами передньої осі:
а - з задньої нерозрізний трапецією; б - з розрізної трапецією і маятникових важелем; в - з рейковим рульовим механізмом; г - з розрізної трапецією і двома маятниковими важелями; д - з розчленованим рульовим валом; е - з передньої нерозрізний трапецією; ж - з розрізної трапецією і двома маятниковими важелями, спрямованими назад; з - з нерозрізний трапецією і одним маятникових важелем; і - з нерозрізний трапецією і об'єднаним рульовим підсилювачем; до - з нерозрізний трапецією і роздільним рульовим підсилювачем

На чотиривісних автомобілях найчастіше встановлюють РУ з поворотом коліс першої та другої осей, першої та четвертої, чи будь-яких осей.

Для багатовісних (шестивісних) шасі великої вантажопідйомності використовують РУ з поворотом коліс перших трьох осей (в останніх схемах для підвищення маневреності застосовують поворотні колеса Самоустановлювальні типу на шостий осі). При прямолінійному русі автомобіля самоустановлювальні колеса, пов'язані один з одним приводом, блокуються спеціальним пристроєм. При русі в повороті з підвищеною кривизною траєкторії ці колеса розблокуються і вільно повертаються в режимі стеження.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008