Рульові механізми

Призначенням рульового механізму є забезпечення повороту керованих коліс при невеликій силі, що докладається водієм до рульового колеса. Це можливо при значній величині передаточного числа рульового механізму. Проте при великому передаточному відношенні зростає час, необхідний для повороту керованих коліс, що неприпустимо для великих швидкостей сучасних автомобілів. Наприклад, для повороту керованих коліс на 30° передаточному числі рульового механізму 50 водію не обхідно зробити чотири оберти рульового колеса, на що буде витрачено близько 10 секунд. Але ж за цей час при швидкості понад 100 км/год, автомобіль пройде близько 50 м.

Тому передаточне число рульових механізмів легкових автомобілів становить звичайно 12-20, вантажних-15-25. Обмеження передаточного числа зв'язане також з оборотністю рульового механізму, тобто здатністю передавати зусилля у зворотному напрямку - від сошки до рульового колеса. При великих передаточних числах деякі типи рульових механізмів втрачають оборотність через надмірне внутрішнє тертя. При цьому стабілізація керованих коліс стає неможливою.

Щоб істотно зменшити зворотні удари на рульовому колесі при наїзді на нерівності дороги іноді застосовують рульові механізми, передаточне число яких не постійне, а збільшується в середньому положенні механізму (при русі прямо). З цією метою в рульовій парі при її середньому положенні спеціально створюється підвищене тертя.

У процесі роботи робочі поверхні деталей рульового механізму зношуються, особливо в положенні, що відповідає прямолінійному руху автомобіля. При такому зношенні збільшується вільний хід рульового колеса, що знижує безпеку руху. Тому ще одною важливою вимогою до конструкції рульового механізму є можливість відновлення зазора в робочих парах.

Залежно від типу основних робочих пар рульові механізми сучасних автомобілів поділяють на зубчастоколісні або рейкові, черв'ячні, гвинтові і комбіновані.

Рейкові рульові механізми найбільш поширені на сучасних легкових автомобілях. Перевагами їх є високий ККД, простота і компактність конструкції, спрощене технічне обслуговування і невисока ціна. До недоліків таких механізмів належить невисоке значення передаточного числа, що викликає необхідність застосування підсилювачів.

Конструкція рейкового рульового механізму показана на рис. 6.21. На рульовому валу 1 жорстко закріплене зубчасте колесо 2, що знаходиться у зачеплені з зубчастою рейкою 3. Рейка одночасно виконує роль поперечної рульової тяги. До неї шарнірно прикріплені бокові рульові тяги. Переміщується рейка у корпусі, а зазор між її зубами і зубчастим колесом 2 автоматично вибирається за допомогою упора 4 з пружиною.

Черв'ячні рульові механізми застосовують як на легкових, так і на вантажних автомобілях малої і середньої вантажопідйомності, а також на автобусах. Спрощена схема такого механізму наведена на рис. 6.22. При обертанні рульового колеса 1 черв'як 2, що знаходиться на рульовому валу, примушує обертатися зачеплене з ним черв'ячне колесо 3 (або частину колеса - сектор). Черв'ячне колесо розташоване на валу сошки 4, отже, обертання цих деталей примушує сошку і зв'язану з нею подовжню рульову тягу 5 переміщуватись, повертаючи поворотні кулаки 7 і 8, а з ними і цапфи 6 керованих коліс на відповідні кути.

Для зменшення тертя в рульовому механізмі цього типу робочу пару виготовляють у формі глобоїдного черв'яка 5 (рис. 6.23) і ролика 8, що знаходиться з ним у зачепленні і розташований на підшипнику кочення. Ролик має три гребені. Черв'як встановлений у чавунному картері 4 на двох конічних роликових підшипниках 6. Зовнішнє кільце верхнього підшипника запресоване у гніздо картера. Кільце нижнього підшипника, що встановлений у гнізді картера на ковзній посадці, спирається на кришку 2. Під фланцями кришки встановлені прокладки 3 для регулювання натягу підшипників.

Черв'як закріплений на рульовому валу за допомогою шліців. У місці виходу вала з картера встановлений сальник. Верхня частина вала входить до отвору фланця вилки карданного шарніра 7 і закріплена клином. Через карданний шарнір рульова пара зв'язана з рульовим колесом.

Вал 9 сошки встановлений у картері крізь вікно у боковій стінці і закритий кришкою 14. Опорою вала служать дві втулки, запресовані у картер і кришку.

Тригребеневий ролик 8 розміщений у пазу головки вала сошки на осі за допомогою двох циліндричних роликових підшипників. З обох боків ролика на осі встановлені сталеві поліровані шайби. Під час переміщення вала сошки змінюється відстань між осями ролика і черв'яка, чим забезпечена можливість регулювання зазора у зачепленні.

На кінці вала 9 нарізані конічні шліци для закріплення сошки. На іншому кінці вала сошки є кільцевий паз, у який входить упорна шайба 12. Між шайбою і торцем кришки 14 є прокладки 13 для регулювання зачеплення ролика з черв'яком. Упорну шайбу з комплектом прокладок для регулювання закріплено на кришці картера гайкою 11. Положення гайки фіксується стопором 10.

Дата добавления: 2015-08-13