Из чего состоит рулевой механизм: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Состоит рулевой механизм. Рулевое управление

Работа на поприще СТК Этим «Посмотрим» заканчивается мой дневник, дальше записей я не вёл по причине какой-то беспросветной перспективы создания танка, принципиально ничего не менялось и работы продолжались в том же духе, что и в 1989 г.После избрания меня председателем

Мужская работа Владимир РАТКИН Москва«Гул моторов нарушал тишину нашего командного пункта. Вдруг я услышал, как кто-то бранится, призывая на помощь всех святых. …Вероятно, опять какая-то авария, подумал я. В этот час это было неприятно. Регулярно в десять часов вечера

Возможные неисправности рулевого управления с

2.2. Устройство и работа Бензиновый двигатель – это двигатель с возвратно-поступательным движением поршней и принудительным воспламенением, работающий на топливно-воздушной смеси. В процессе сгорания запасенная в топливе химическая энергия преобразуется в тепловую, а

автора Коллектив авторов

4.1. Устройство и работа Для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к колесам автомобиля необходимо сцепление (если у автомобиля ручная КПП), коробка передач, карданная передача (для заднеприводной машины), главная передача с дифференциалом и полуоси

Из книги автора

5. 2. Устройство и работа передней и задней подвески Рассмотрим наиболее распространенные виды подвески переднего моста.1. Двойные поперечные рычаги (рис. 5.3). Рис. 5.3. Передняя подвеска с двойными поперечными рычагамиЗдесь показаны элементы базовой системы независимой

Из книги автора

Неисправности подвески и рулевого управления К неисправностям подвески и рулевого управления относятся:– увеличение свободного хода (люфта) рулевого колеса;– повышение силы, необходимой для поворота передних колес, слишком «жесткое» рулевое управление;– подтекание

Из книги автора

Регулировка рулевого управления Техническое состояние рулевого управления непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому регулировать его механизмы надо своевременно и особенно тщательно. Приближенно оценить техническое состояние рулевого колеса, т.е.

Из книги автора

Техническое обслуживание системы рулевого управления с гидроусилителем руля Люфт руля на автомобилях с гидроусилителем измеряют при работающем двигателе. Как правило, рулевой механизм с гидроусилителем прост в обслуживании. Даже когда отказывает насос

Из книги автора

Схема, устройство работа В механизм газораспределения входят: распределительный вал и его привод. Передаточные детали – толкатели с направляющими втулками, а при верхнем расположении клапанов еще штанги и коромысла, клапаны, их направляющие втулки и пружины, опорные

Из книги автора

5.5.4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И КОМПЛЕКСЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ Работы по созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) электроэнергетических объектов были начаты с появлением

Рулевой механизм является основой рулевого управления, где он выполняет следующие функции:

  • увеличение усилия, приложенного к рулевому колесу;
  • передача усилия рулевому приводу;
  • самопроизвольный возврат рулевого колеса в нейтральное положение при снятии нагрузки.

По своей сути рулевой механизм является механической передачей (редуктором), поэтому основным его параметром является передаточное число. В зависимости от типа механической передачи различают следующие типы рулевых механизмов: реечный, червячный, винтовой.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм включает шестерню и рулевую рейку. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.

Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес .

Червячный рулевой механизм

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем достигается поворот управляемых колес.

Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота управляемых колес и соответственно лучшую маневренность автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в изготовлении, поэтому дорог. Рулевое управление с таким механизмом имеет большое число соединений, поэтому требует периодической регулировки.

Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах . Ранее такой тип рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах .

Многие согласятся с тем, что двигатель является основой автомобиля. И это действительно так. Однако представить автомобиль без рулевого управления тоже трудно. Это важный и необходимый в каждой машине элемент. Задача рулевого управления состоит в обеспечении движения транспортного средства в заданном направлении. Данный узел состоит из нескольких компонентов. Это рулевое колесо, колонка, привод и рулевой механизм. О последнем мы сегодня и поговорим.

Функции

Механизм рулевого управления имеет несколько основных задач:

  • Передача усилий на привод.
  • Увеличение усилия, что прикладывается водителем к рулю.
  • Самостоятельный возврат руля в нейтральное положение при снятии нагрузки.

Разновидности

Данный элемент может быть нескольких типов. Сегодня встречаются следующие типы рулевых механизмов:

  • Реечный.
  • Червячный.
  • Винтовой.

Что собой представляет каждый из них? Все эти типы механизмов мы рассмотрим по отдельности.

Реечный

На данный момент он является одним из самых распространенных. В основном, устанавливается на легковые автомобили и кроссоверы. Устройство рулевого механизма реечного типа предполагает наличие следующих деталей:

Первая устанавливался на валу руля. Шестерня находится в постоянном зацеплении с зубчатой рейкой. Действует данный механизм довольно просто. При вращении руля рейка перемещается вправо или влево. При этом тяги, что присоединены к приводу, поворачивают управляемые колеса на заданный угол.

Среди преимуществ такого механизма стоит отметить простоту конструкции, большой КПД и высокую жесткость. Однако при этом такой механизм сильно чувствителен к неровностям на дороге, из-за чего быстро изнашивается. Нередко владельцы подержанных автомобилей сталкивались с проблемой стучащей рейки. Это и есть следствие износа рулевого механизма. Поэтому элемент устанавливается лишь на определенные типы автомобилей. В основном это переднеприводные машины с независимой передней подвеской. Если говорить про ВАЗ, то рейка встречается на всех моделях, начиная с «восьмерки». На «классике» же устанавливается несколько иной рулевой механизм.

Червячный

Именно такой тип используется на отечественных «Жигулях», а также на некоторых автобусах и малотоннажных грузовиках. Состоит данный узел из:

  • Червяка глобоидного типа с переменным диаметром.
  • Рулевого вала, с которым соединяется червяк.
  • Ролика.

Вне рулевого механизма расположена сошка. Это специальный рычаг, который связан с тягами привода. По такой же схеме устроен рулевой механизм на ГАЗ-3302.

Среди преимуществ такого узла стоит отметить меньшую чувствительность к ударным нагрузкам. Поэтому данный рулевой механизм, на ВАЗ-2107 устанавливаемый, является практически вечным. Владельцы редко сталкиваются со стуком и вибрациями на руле. Однако такая схема конструкции имеет больше соединений. Поэтому периодически механизм нуждается в регулировке.

Винтовой

Это более сложный в устройстве узел. В его конструкцию входит:

  • Винт. Расположен на валу рулевого колеса.
  • Гайка. Она перемещается по предыдущему элементу.
  • Зубчатая рейка.
  • Зубчатый селектор. Он соединен с рейкой.
  • Рулевая сошка. Находится на валу селектора.

Ключевая особенность данного механизма заключается в способе соединения гайки и винта. Крепление осуществляется при помощи шариков. Таким образом, достигается меньший износ и трение пары.

Принцип работы винтового элемента схож с червячным. Поворот руля осуществляется посредством вращения винта, что перемещает гайку. Последняя передвигает при помощи рейки зубчатый сектор, а вместе с ней и рулевую сошку.

Где используется винтовой механизм? Зачастую, он применяется на тяжелой коммерческой технике — грузовиках и автобусах. Если говорить о легковых автомобилях, то это лишь модели представительского класса. Механизм более сложный в устройстве и дорогой, поэтому значительно увеличивает стоимость самого автомобиля.

Усилитель

Сейчас практически на всех автомобилях применяется усилитель рулевого управления. Он служит для уменьшения усилий, что необходимы для поворота передних колес. Данный элемент позволяет обеспечить высокую точность и быстродействие рулевого управления. На данный момент различают несколько типов усилителей:

  • Гидравлический.
  • Электрический.

Первый тип является более популярным. Устанавливается как на легковые автомобили, так и на грузовики. В устройстве усилителя имеется насос, который создает определенное давление в гидравлической системе. В зависимости от стороны поворота руля, эта жидкость давит на первый либо второй контур рейки. Таким образом, снижается усилие, что требуется приложить для поворота. Среди преимуществ гидравлической системы стоит отметить высокую надежность. Усилитель редко выходит из строя. Однако, поскольку механизм насоса приводится в действие от коленвала, забирается часть мощности от ДВС. Хотя на современных двигателях это вовсе незаметно.

Электрический усилитель состоит из отдельного двигателя. Крутящий момент от него передается на сам вал рулевого колеса. Конструкция применяется только на легковых автомобилях, так как не рассчитана на большие усилия.

ЭУР оборудован отдельной электроникой, которая и управляет данным двигателем. Иногда усилитель доукомплектовывается адаптивными системами, которые направлены на увеличение безопасности при движении по полосе.

Среди инновационных решений стоит отметить систему динамического управления от «Ауди». Здесь передаточное число изменяется в зависимости от текущей скорости автомобиля. Таким образом, на высоких скоростях руль жесткий и сбитый, а при парковке он становится легким. Передаточное число изменяется при помощи сдвоенного планетарного редуктора, который добавлен в вал. Корпус его может проворачиваться в зависимости от скорости автомобиля.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет данный механизм. Это очень ответственный узел в рулевом управлении. Вне зависимости от типа, его нужно периодически проверять. Ведь потеря управления на скорости — это самое опасное, что может произойти с водителем.

Управления. Для чего она нужна? Основные функции направлены на преобразование вращательного движения руля в возвратно-поступательные. Такую задачу выполняет рулевое управление и механизм. На автомобилях установлены различные системы. Давайте рассмотрим устройство и принцип действия этих узлов.

Назначение

Чтобы транспортные средства имели возможность перемещаться по направлению, выбранному водителем, нужно, чтобы они были оборудованы механизмами для управления. Конструкция его определяет, будет ли движение на автомобиле безопасным, а также то, на какой скорости водитель будет уставать и утомляться.

Требования

К рулевому управлению и механизму предъявляются определенные требования. В первую очередь, это обеспечение высокой маневренности. Кроме этого, механизм должен быть устроен таким образом, чтобы управлять транспортным средством было легко. По возможности обеспечивается только качение, без боковых скольжений покрышек в повороте. Управляемые колеса должны автоматически возвращаться в состояние прямолинейного движения после того, как водитель отпустит руль. Еще одно требование — отсутствие обратимости. То есть в системе управления не должно быть даже малейшей возможности передать удары от дороги на рулевое колесо.

Важно, чтобы у системы было следящее действие. Автомобиль должен сразу же реагировать даже на самые минимальные повороты руля.

Устройство

Рассмотрим устройство механизма рулевого управления. В целом система представляет собой непосредственно механизм, усилитель, а также привод. Что касается типов, то различают:

  • реечное рулевое управление;
  • червячный механизм;
  • винтовой.

Общее устройство достаточно простое. Конструкция логичная и оптимальная. Это доказано тем, что за много лет в автомобилестроении в механизм управления каких-либо значительных изменений внесено не было.

Колонка

Все без исключения механизмы оснащены рулевой колонкой. В ее устройство входит несколько различных узлов и деталей. Это руль, рулевой вал, а также кожух в виде трубы с подшипниками. Кроме того, колонка состоит из различных крепежных деталей, обеспечивающих неподвижность и устойчивость всей конструкции.

Функционирует данный узел очень просто. Водитель транспортного средства воздействует на рулевое управление. Механизм преобразует усилие водителя, которое передалось по валу.

Рейка

Это наиболее популярный и широко распространенный тип рулевого механизма. Таким управлением зачастую оснащают легковые автомобили, имеющие независимую систему подвески на управляемой паре колес. В основе лежит шестеренка и рейка. Первая жестко и постоянно закрепляется к рулевому валу через кардан. Также она находится в постоянном зацеплении с зубьями на рейке. Когда водитель вращает рулевое колесо, под воздействием шестеренки двигается рейка влево или вправо. С каждой стороны к ней прикреплены тяги и наконечники. Это части рулевого привода, которые воздействуют на управляемые колеса.

Среди преимуществ выделяют простоту и надежность конструкции, высокий КПД, меньшее число и тяг по сравнению с другими типами рулевого управления. Рулевой механизм компактен и имеет невысокую цену.

Есть и недостатки — это восприимчивость и чувствительность к дорожным неровностям. Любые толчки от передних управляемых колес тут же передаются на рулевое колесо. Вообще механизм очень боится вибраций. Систему сложно устанавливать на автомобили, где подвеска передних колес зависимая. Это ограничивает сферу применения этого механизма только легковыми авто и легким коммерческим транспортом (например, «Фиат Дукато» или «Ситроен Джампер»).

Стоит отметить, что реечный механизм любит аккуратную и размеренную езду по ровным дорогам. Если ездить неаккуратно, деталь начинает стучать и быстро выходит из строя. Если повредились зубья на рейке или на шестеренке, то рулевое колесо может закусывать. Это основные неисправности узла.

Червяк

Червячный механизм рулевого управления сейчас считается уже устаревшим. Но его обязательно нужно рассмотреть, ведь им оснащены старые автомобили (например, «классика» от АвтоВАЗа), а они до сих пор находятся в эксплуатации. Также данную систему можно встретить на полноприводных автомобилях для бездорожья, на машинах с зависимым типом подвески управляемой пары колес. Кроме того, механизмом этой конструкции оснащены легкие грузовики, автобусы. Механизм рулевого управления УАЗа устроен и работает так же.

В основе червячного редуктора лежит зубчатый винт переменного диаметра. Он зацеплен с другими элементами. Это ролик и вал рулевой колонки. На данном валу установлен специальный рычаг — сошка. Последняя связана с рулевыми тягами.

Работает все это следующим образом. Когда водителю нужно изменить направление движения, он воздействует на руль. Тот поворачивается и воздействует на вал колонки. Вал в свою очередь действует на червячный. Ролик катается по рулевому валу, отчего сошка также приводится в движение. Вместе с сошкой двигаются рулевые тяги, а затем и пара передних управляемых колес.

Данный тип механизма имеет невысокую чувствительность к ударным нагрузкам в отличии от реечного механизма. Что касается других характеристик, то можно выделить больший выворот колес и улучшенную маневренность. Однако устройство более сложное, а цена производства выше по причине большого количества различных соединений. Для эффективной работы рулевого управления механизм этого типа нуждается в частых регулировках.

Многие автомобилисты встречали данную систему на автомобилях ГАЗ, ВАЗ и других. Но такой редуктор также встречается на дорогих комфортабельных машинах люкс-класса с большой массой и передней независимой подвеской.

Винтовой редуктор

В данном механизме работает вместе несколько элементов. Это винт, установленный на валу рулевой колонки, гайка, которая движется по винту, зубчатая рейка и соединенный с рейкой сектор. Последний оснащен валом, а на нем закреплена рулевая сошка. Данные редукторы встречаются, в основном, на грузовиках — так устроен механизм рулевого управления «КамАЗа».

Особенность данного механизма — это винт и гайка, соединенные между собой посредством шариков. За счет этого удалось достичь снижения трения и износа этой пары.

Что касается принципа действия, то работает данный механизм примерно так же, как и червячный. Когда поворачивают рулевое колесо, вращается винт, перемещающий гайку. При этом циркулируют шарики. Гайка через зубчатую рейку двигает сектор, а вместе с ним двигается и сошка.

Данный механизм отличается высоким КПД и способен реализовывать значительные усилия. Применяется система не только на грузовиках, но и на легких автомобилях (в большинстве своем представительского класса). Также подобное управление встречается и на автобусах. Можно встретить аналогичный механизм рулевого управления на «ГАЗели». Но это касается лишь старых моделей, а также версий бизнес-класса. На новых «Некстах» используется уже рейка.

Неисправности

Неисправности механизмов рулевого управления считаются одними из самых серьезных поломок автомобиля. Так как на большинстве легковых авто установлен реечный механизм, то количество поломок существенно сократилось.

К типовым поломкам можно отнести износ пары рейка-шестеренка, нарушение герметичности корпуса механизма, изношенный подшипник на рулевом валу, а также шарниры тяг. Последняя — это наиболее популярная неисправность в реечных механизмах.

В процессе активного использования автомобиля естественным образом изнашиваются рабочие участки ролика подшипников, вала сошки, червяка. Также стирается регулировочный винт. Вследствие износа в рулевых механизмах появляются зазоры, которые могут спровоцировать стуки при движении. Нередко эти зазоры способны вызывать вибрации на управляемых колесах, потерю устойчивости авто. Определить появление зазоров можно по увеличившемуся люфту на рулевом колесе. Зазор возникает в паре червяк-ролик. Затем вырастает осевое перемещения червяка. Зазоры можно устранить регулировкой.

Причины неисправности

Среди причин типовых неисправностей можно выделить несколько самых основных, Так, первая и главная причина, по которой выходят из строя рейки — это качество дорог. Затем можно отметить периодические нарушении правил эксплуатации, использование некачественных комплектующих, неквалифицированный ремонт механизмов рулевого управления.

Признаки

Если в процессе движения на авто явно на слух определяется стук, то это говорит о том, что сильно изношено шарнирное соединение наконечника тяги. Также эти же симптомы могут сообщить о чрезмерно изношенной шаровой опоре.

Если ощущается биение на руле, то возможно, изношен шарнир на наконечнике тяги, разрушенный подшипник вала. Когда на руле явно ощущается свободный ход, то это тоже говорит об изношенности тяги или неисправной передающей паре.

Регулировка

Данный процесс представляет собой комплекс из операций, направленных на снижение люфта руля, повышение точности при движении, скорости реагирования автомобиля на действия водителя. Для настройки нужно верно выставить осевой и боковой зазоры вала сектора и червяка. Правильные настойки обеспечат незначительный люфт.

Процесс регулировки представляет собой отворачивание контрящей гайки и закручивание регулировочного винта. При этом постоянно в процессе закручивания винта нужно проверять наличие люфта. После того как он устранен, винт фиксируется в положении контргайкой.

Данная регулировка чаще всего помогает устранить люфты, но если зазор остался, то червячная пара в механизме слишком изношена и требует замены. Для этого следует демонтировать редуктор и заменить изношенные элементы.

Заключение

Это все существующие на сегодня виды рулевых механизмов. Мы узнали, как они устроены, вкратце ознакомились с их принципом действия, узнали о признаках неисправностей. Эта информация может помочь в процессе ремонта или планового технического обслуживания автомобиля. Важно помнить, что рулевое управление — очень важный узел и нужно всегда содержать его в исправном состоянии. С его помощью водитель может быстро менять направление движения транспортного средства, что позволяет маневрировать авто на любом участке дороги, быстро реагировать при возникновении опасных ситуаций.

Рулевой механизм: описание,виды,назначение,принцип работы ,устройство.

Каждый узел и механизм автомобиля по-своему важен. Пожалуй, нет такой системы, без которой автомобиль мог бы нормально функционировать. Одна из таких систем – рулевой механизм. Наверное, это одна из самых важных частей машины. Давайте рассмотрим, как устроен этот узел, назначение его, элементы конструкции. А также научимся регулировать и ремонтировать эту систему.

Принцип работы реечной рулевой тяги

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм — является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Основными элементами рулевого механизма являются шестерня и рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.
Схема реечного рулевого механизма

1 – подшипник скольжения; 2 – манжеты высокого давления; 3 – корпус золотников; 4 – насос; 5 – компенсационный бачок; 6 – рулевая тяга; 7 – рулевой вал; 8 – рейка; 9 – компрессионный уплотнитель; 10 – защитный чехол.
Работа реечного рулевого механизма происходит следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается влево или вправо. Во время движения рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и совершают поворот управляемых колес.

Реечный рулевой механизм отличается простотой конструкции и как следствие,  высоким КПД, а также имеет высокую жесткость. Но такой тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от неровностей дороги, склонен к вибрациям. По причине своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм применяется на переднеприводных автомобилях 

 

Червячный рулевой механизм

Схема червячного редуктора

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

  • рулевой вал
  • передача «червяк-ролик»
  • картер
  • рулевая сошка

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

  • возможность поворота колес на больший угол
  • гашение ударов от дорожных неровностей
  • передача больших усилий
  • обеспечение лучшей маневренности машины

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управление с таким механизмом состоит из множества соединений, периодическая регулировка которых просто необходима. В противном случае придется заменять поврежденные элементы.

Рулевая колонка

Выполняет передачу вращательного усилия, которое создает водитель для изменения направления. Состоит она из рулевого колеса, располагаемого в салоне (на него и воздействует водитель, вращая его). Оно жестко посажено на вал колонки. В устройстве этой части рулевого управления очень часто используется вал, разделенный на несколько частей, соединенных между собой карданными шарнирами.

Такая конструкция сделана не просто так. Во-первых, это позволяет менять угол положения рулевого колеса относительно механизма, смещать его в определенную сторону, что нередко необходимо при компоновке составных частей авто. В дополнение такая конструкция позволяет повысить комфортабельность салона – водитель может менять положение рулевого колеса по вылету и наклону, обеспечивая максимально удобное его положение.

Во-вторых, составная рулевая колонка имеет свойство «ломаться» в случае ДТП, снижая вероятность травмирования водителя. Суть такова – при фронтальном ударе двигатель может сместиться назад и толкнуть рулевой механизм. Если бы вал колонки был цельным, изменение положения механизма привело бы к выходу вала с рулевым колесом в салон. В случае же со составной колонкой, перемещение механизма будет сопровождаться всего лишь изменением угла одной составляющей вала относительно второй, а сама колонка остается неподвижной.

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

 

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.

Заключение

В целом механизм является достаточно надежным узлом, не требующим никакого обслуживания. Но при этом эксплуатация рулевого управления автомобиля подразумевает проведение своевременной диагностики для выявления неисправностей.

Конструкция этого узла состоит из множества элементов с подвижными соединениями. А где такие соединения есть, со временем из-за износа контактирующих элементов, в них появляются люфты, которые в значительной мере могут повлиять на управляемость авто.

Сложность диагностики рулевого управления зависит от его конструктивного исполнения. Так в узлах с механизмом «шестерня-рейка» соединений, которые необходимо проверять не так уж и много: наконечники, зацепление шестерни с рейкой, карданы рулевой колонки.

А вот с червячным механизмом из-за сложной конструкции привода точек диагностики значительно больше.

Что касается ремонтных работ при нарушении работоспособности узла, то наконечники при сильном износе просто заменяются. В рулевом механизме на начальном этапе люфт удается убрать регулировкой зацепления, а если это не помогло – переборкой узла с использованием ремкомплектов. Карданы колонки, как и наконечники – просто заменяются.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Opel Tigra: описание,технические характеристики,отзывы,фото,видео.
  • Типичные неисправности механических коробок передач
  • Porsche 911 GT2 RS ограниченным тиражом 200 экземпляров — с мая 2019 года
  • Генеральная доверенность на авто и все,что нужно о ней знать
  • Новый Audi Q2 является ли хорошим, стильным, маленьким внедорожником,посмотрим видео
  • Сайлентблоки передних рычагов: выгодно купить с гарантией и бесплатной доставкой в интернет-магазине EXIST.UA
  • Aуди q8: обзор,описание,технические характеристики,фото,видео,цена.
  • 8 советов по экономии топлива
  • Opel corsa d : технические характеристики,цена,описание,фото,проблемы и неисправности.
  • Двигатели хендай:описание,фото,характеристики,виды
  • Как проверить форсунки не снимая с двигателя
  • Как сделать из внедорожника,внедорожник.

описание, виды, назначение, принцип работы, устройство

Каждый узел и механизм автомобиля по-своему важен. Пожалуй, нет такой системы, без которой автомобиль мог бы нормально функционировать. Одна из таких систем – рулевой механизм. Наверное, это одна из самых важных частей машины. Давайте рассмотрим, как устроен этот узел, назначение его, элементы конструкции. А также научимся регулировать и ремонтировать эту систему.

Принцип работы реечной рулевой тяги

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм — является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Основными элементами рулевого механизма являются шестерня и рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой. Схема реечного рулевого механизма

1 – подшипник скольжения; 2 – манжеты высокого давления; 3 – корпус золотников; 4 – насос; 5 – компенсационный бачок; 6 – рулевая тяга; 7 – рулевой вал; 8 – рейка; 9 – компрессионный уплотнитель; 10 – защитный чехол. Работа реечного рулевого механизма происходит следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается влево или вправо. Во время движения рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и совершают поворот управляемых колес.

Реечный рулевой механизм отличается простотой конструкции и как следствие,  высоким КПД, а также имеет высокую жесткость. Но такой тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от неровностей дороги, склонен к вибрациям. По причине своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм применяется на переднеприводных автомобилях 

 

Червячный рулевой механизм

Схема червячного редуктора

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

  • рулевой вал
  • передача «червяк-ролик»
  • картер
  • рулевая сошка

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

  • возможность поворота колес на больший угол
  • гашение ударов от дорожных неровностей
  • передача больших усилий
  • обеспечение лучшей маневренности машины

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управление с таким механизмом состоит из множества соединений, периодическая регулировка которых просто необходима. В противном случае придется заменять поврежденные элементы.

Устройство рулевого управления

Рассмотрим устройство рулевого управления колесных машин с управляемыми колесами. Конструктивно рулевое управление состоит из:

  • рулевого механизма;
  • усилителя;
  • рулевого привода.

Компоновка рулевого управления грузового автомобиля с управляемыми колесами первой оси (КамАЗ, МАЗ) показана на рисунке. Использование регулируемых рулевых колонок позволяет менять угол наклона ступенчато, как правило, с шагом 5° в пределах до 40°. Рулевое управление с передними управляемыми колесами применяется у двух- и трехосных автомобилей. Компоновка и конструкция рулевого управления сравнительно просты и принципиально могут быть сведены к схемам, приведенным на рисунке.

Рис. Схемы рулевого управления автомобилей с управляемыми колесами передней оси: а — с задней неразрезной трапецией; б — с разрезной трапецией и маятниковым рычагом; в — с реечным рулевым механизмом; г — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами; д — с расчлененным рулевым валом; е — с передней неразрезной трапецией; ж — с разрезной трапецией и двумя маятниковыми рычагами, направленными назад; з — с неразрезной трапецией и одним маятниковым рычагом; и — с неразрезной трапецией и объединенным рулевым усилителем; к — с неразрезной трапецией и раздельным рулевым усилителем

На четырехосных автомобилях чаще всего устанавливают рулевое управление с поворотом колес первой и второй осей, первой и четвертой, либо всех осей.

Для многоосных (шестиосных) шасси большой грузоподъемности используют рулевое управление с поворотом колес первых трех осей (в последних схемах для повышения маневренности применяют поворотные колеса самоустанавливающегося типа на шестой оси). При прямолинейном движении автомобиля самоустанавливающиеся колеса, связанные друг с другом приводом, блокируются специальным устройством. При движении в повороте с повышенной кривизной траектории эти колеса разблокируются и свободно поворачиваются в режиме слежения.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

  • Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
  • Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
  • Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
  • При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления — это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

  • 10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
  • 20° для автобусов и подобных транспортных средств;
  • 25° для грузовых автомобилей.

Некоторые особенности работы рулевого управления автомобиля

Большинство современных моделей автомобильного транспорта имеют инновационную систему управления всеми четырьмя колесами. Благодаря этому значительно улучшается динамика движения транспортного средства на местности со сложным рельефом. Помимо этого, рулевое управление автомобиля адаптированное на все колеса позволяет добиться большей маневренности при скоростной езде. Это возможно благодаря повороту каждого из колес.

Примечательно, что в рулевом управлении подруливание колес может осуществляться системой в пассивном режиме. Это возможно благодаря наличию в конструкции задней части подвески специальных упругих резинометаллических деталей. При возникновении крена кузова за счет изменения величины и направления нагрузки осуществляется изменение направления движения. Рулевое управление с функцией подруливания задних колес позволяет эффективно распределить усилие для поворота всех колес. Помимо этого, такая система не позволяет осуществить поворот колес при активном состоянии подвески.

В конструкцию адаптивной системы подруливания входят шарниры и тяги. Шарнир имеет несколько элементов в своем составе, для удобства использования его конструкция представлена в виде снимающегося наконечника. Кинематическую схему рулевого управления автомобиля удобнее всего представить в идее прямоугольника, на каждой из сторон которого находятся:

  • плечи;
  • угол схождения;
  • развал;
  • продольный и поперечный наклон.

Плечи, продольный и поперечный наклон обеспечивают стабилизацию движения, в то время как остальные параметры находятся в постоянном противодействии. Поэтому еще одной задачей рулевого управления является стабилизация всех возникающих в процессе движения сил.

Основные причины неисправности

Устройство системы управления автомобиля, как и все его механизмы, подвержены поломкам.

В большинстве случаев их можно предугадать заранее, по причине наличия предшествующих симптомов.

Системе могут нанести ущерб, события неблагоприятного характера , такие как:

  • неправильная эксплуатация транспортного средства, выраженная в агрессивном стиле езды;
  • некачественное покрытие дороги, наличие выбоин и неровностей;
  • установка запчастей неоригинального производства при проведении процедуры их замены;
  • некомпетентное проведение ремонтных работ ;
  • несвоевременное обслуживание;
  • превышение срока эксплуатации оборудования.

Возникшие неполадки с системой управления авто в процессе движения транспорта, могут стать причиной аварий. Поэтому следует прислушиваться к признакам, которые относятся к предвестникам неприятностей.

Рулевая колонка

Выполняет передачу вращательного усилия, которое создает водитель для изменения направления. Состоит она из рулевого колеса, располагаемого в салоне (на него и воздействует водитель, вращая его). Оно жестко посажено на вал колонки. В устройстве этой части рулевого управления очень часто используется вал, разделенный на несколько частей, соединенных между собой карданными шарнирами.

Такая конструкция сделана не просто так. Во-первых, это позволяет менять угол положения рулевого колеса относительно механизма, смещать его в определенную сторону, что нередко необходимо при компоновке составных частей авто. В дополнение такая конструкция позволяет повысить комфортабельность салона – водитель может менять положение рулевого колеса по вылету и наклону, обеспечивая максимально удобное его положение.

Во-вторых, составная рулевая колонка имеет свойство «ломаться» в случае ДТП, снижая вероятность травмирования водителя. Суть такова – при фронтальном ударе двигатель может сместиться назад и толкнуть рулевой механизм. Если бы вал колонки был цельным, изменение положения механизма привело бы к выходу вала с рулевым колесом в салон. В случае же со составной колонкой, перемещение механизма будет сопровождаться всего лишь изменением угла одной составляющей вала относительно второй, а сама колонка остается неподвижной.

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.

Назначение рулевого управления

Для осуществления движения транспортного средства (ТС) по выбираемой водителем траектории служит рулевое управление (РУ), конструкция которого во многом определяет безопасность движения и утомляемость водителя. К рулевому управлению ТС предъявляются специфические требования, основными из которых являются:

  • обеспечение высокой маневренности ТС
  • легкость управления (за счет применения усилителей рулевого управления)
  • обеспечение по возможности чистого качения (без бокового скольжения) всех колес ТС при поворотах (за счет правильной конструкции привода)
  • автоматическая стабилизация управляемых колес, т.е. возвращение их в состояние прямолинейного движения после снятия воздействия со стороны водителя
  • необратимость рулевого управления — отсутствие передачи ударов управляемых колес о неровности дороги на руки водителя
  • обеспечение следящего действия (любое воздействие водителя на рулевое управление должно вызывать соответствующее изменение направления движения)

Рис. Рулевое управление: 1 — масляный радиатор; 2, 4 — валы; 3 — рулевая колонка; 5 — рулевое колесо; 6 — насос гидроусилителя руля; 7 — рулевой механизм; 8 — сошка

Система рулевого управления представляет собой совокупность устройств, служащих для поворота управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевой управляющий орган (рулевое колесо).

Устройство системы рулевого управления

Схема рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

  • Рулевое колесо (руль) — предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. В современных моделях оно дополнительно оснащается кнопками управления мультимедийной системой. Также в рулевое колесо встраивается передняя подушка безопасности водителя.
  • Рулевая колонка  — выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями. Для обеспечения безопасности и защиты от угона колонка может быть оснащена электрическими или механическими системами складывания и блокировки. Дополнительно на рулевой колонке устанавливается замок зажигания, органы управления светотехникой и стеклоочистителем ветрового стекла автомобиля.
  • Рулевой механизм — выполняет преобразование усилия, создаваемого водителем через поворот рулевого колеса и передает его приводу колес. Конструктивно представляет собой редуктор с некоторым передаточным отношением. Сам механизм соединяет с рулевой колонкой карданный вал рулевого управления.
  • Рулевой привод — состоит из рулевых тяг, наконечников и рычагов, выполняющих передачу усилия от рулевого механизма к поворотным кулакам ведущих колес.
  • Усилитель рулевого управления — повышает усилие, которое передается от руля к приводу.
  • Дополнительные элементы (амортизатор рулевого управления или «демпфер», электронные системы).

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Роль усилителя в системе рулевого управления

Этот элемент помимо того, что позволяет снизить усилие прикладываемое водителем к рулевому колесу, позволяет значительно увеличить точность управления автомобилем. Благодаря наличию усилителя в конструкции рулевого управления появилась возможность использовать в системе элементы, обладающие небольшой величиной придаточного числа. Усилители системы управления делятся на три типа:

  1. Электрический.
  2. Пневматический.
  3. Гидравлический.

Однако большее распространение получил последний тип. Гидравлика отличается надежностью конструкции и плавностью работы, но требует технического обслуживания по замени жидкости. Электроусилитель рулевого управления встречается реже, но все же большинство моделей современной автомобильной техники укомплектовано именно им. Усиление в нем обеспечивает электрический привод. Заметим, что электронное управление отличается наличием расширенного ряда возможностей, но изредка требует проверки и регулировки.

Важность исправного рулевого управления

Любое транспортное средство относится к категории источника повышенной опасности, поэтому, чтобы предотвратить неприятности, связанные с авариями и их последствиями, рекомендуется его содержать в исправности и постоянно контролировать техническое состояние.

Поскольку, основное назначение рулевого управления заключается в предоставлении водителю возможности маневрированного управления машиной, то исправное состояние системы обеспечит водителю уверенность и безопасность, которая, кстати, важна не только для него, но и для пассажиров.

Безопасное рулевое управление упомянуто и в правилах дорожного движения, которые запрещают эксплуатировать авто при выявлении неисправности системы управления, люфтов, при подтекании масла в рейке из-под пересохших сальников, а также наличия постоянных шумов.

Стоит отметить, что исправность системы управления авто оказывает немаловажное влияние на состояние шин, которые в идеальном случае должны изнашиваться равномерно, чтобы избежать впоследствии кидания транспортного средства по дороге и возникших сложностей в управлении даже после устранения проблем в системе управления.

Устройство и принцип работы рулевого механизма автомобиля

Изменение направления движения автомобиля производится поворотом управляемых колёс с помощью рулевого колеса. Однако между ним и колёсами существует устройство, преобразующие усилие рук водителя и его направление для непосредственного приложения силы к поворотным рычагам. Его принято называть рулевым механизмом.

Для чего предназначен рулевой механизм

В общей схеме рулевого управления механизм выполняет следующие задачи:

  • преобразует вращение входного вала, к которому подсоединена рулевая колонка, в поступательное для тяг рулевой трапеции;
  • согласовывает силу, которую может создать водитель, с необходимым усилием на рычагах, соединённых с поворотными кулаками ходовой части, при помощи имеющейся в конструкции механической передачи с определённым передаточным числом;
  • в большинстве случаев обеспечивает совместную работу с усилителями рулевого управления;
  • защищает руки водителя от обратных ударов со стороны дорожных неровностей.

С определённой степенью точности данное устройство можно считать редуктором, как оно часто и называется.

Разновидности рулевых механизмов

Можно выделить три наиболее популярные схемы редукторов:

  • червячно-роликовый;
  • реечный;
  • типа «винт-шариковая гайка».

У каждого из них свои преимущества и области использования.

Механизм типа «червяк-ролик»

Данный типа широко применялся в прошлом на всех автомобилях, но сейчас имеет ограниченное использования из-за многих недостатков в сравнении с прочими схемами.

Принцип действия червячного редуктора состоит в обкатывании секторного зубчатого ролика спиральным червячным колесом на валу рулевой колонки. Входной вал редуктора выполнен как одно целое с червячной накаткой переменного радиуса, а для соединения с валом колонки снабжён шлицевым или клиновым разъёмом. Зубчатый сектор ролика находится на валу выхода на сошку, с помощью которой редуктор соединяется с тягами рулевой трапеции.

Вся конструкция помещена в жёсткий корпус, называемый также картером из-за наличия в нём смазки. Обычно это жидкое масло трансмиссионного типа. Выходы валов из картера герметизированы сальниками. Картер крепится болтами к раме или моторной перегородке кузова.

Вращение входного вала в редукторе преображается во вращательно-поступательное шарового наконечника сошки. К ней же крепятся тяги к колёсам и дополнительным рычагам трапеции.

Механизм способен передавать значительные усилия и достаточно компактен при больших передаточных числах. Но при этом в нём сложно организовывать управление с минимальным люфтом и низким трением. Отсюда и область применения – грузовые автомобили и внедорожники, в основном консервативной конструкции.

Рулевые рейки

Наиболее широко распространённый механизм для легковых автомобилей. Реечное управление работает гораздо более точно, обеспечивает хорошую обратную связь и неплохо компонуется в автомобиле.

Реечный механизм состоит из:

  • корпуса с креплением к переборке кузова;
  • зубчатой рейки, лежащей на опорных подшипниках скольжения;
  • приводной шестерни, соединённой с входным валом;
  • упорного механизма, обеспечивающего минимальный зазор между шестерней и рейкой.

Выходные механические разъёмы рейки соединены с шаровыми шарнирами рулевых тяг, работающих через наконечники непосредственно с поворотными рычагами. Такая конструкция легче и компактней, чем рулевая трапеция червячного редуктора. Отсюда и происходит высокая точность управления. К тому же зазор ведущей шестерни гораздо точнее и стабильней, чем у сложной формы ролика и червяка. А повышенная отдача на руль компенсируется современными усилителями и демпферами.

Винт с шариковой гайкой

Такой редуктор похож на червячный, но в нём введены важные элементы в виде отрезка рейки с зубчатым сектором, перемещающегося вдоль винта входного вала через циркулирующие металлические шарики. Сектор рейки связан с зубьями на валу сошки.

За счёт использования короткой рейки, фактически являющейся гайкой с шариками вдоль резьбы, значительно снижается трение при высоких нагрузках. А именно это и стало определяющим фактором при использовании механизма на тяжёлых грузовиках и прочих подобных автомобилях. При этом соблюдается точность и минимальные зазоры, за счёт чего эти же редукторы нашли применение в больших легковых автомобилях премиум-класса.

Зазоры и трение в рулевых механизмах

Все редукторы в разной степени нуждаются в периодических регулировках. За счёт износа изменяются зазоры в зубчатых соединениях, у руля появляется люфт, в пределах которого автомобиль неуправляем.

Червячные передачи регулируются перемещением зубчатого сектора в перпендикулярном входному валу направлении. Сохранность зазора при всех углах поворота руля трудно обеспечить, поскольку износ идёт разными темпами в часто используемом направлении движения прямо и более редко – в поворотах на различные углы. Эта общая проблема во всех механизмах, рейки тоже изнашиваются неравномерно. При сильном износе приходится заменять детали, иначе при вращении руля зазор будет переходить в натяг с повышенным трением, что не менее опасно.

Рулевое управление.

Рулевое управление

Рулевое управление существует для обеспечения движения автомобиля и его пассажиров в заданном водителем направлении, как и тормозная система является важнейшей системой управления автомобилем. У легковых автомобилей в большинстве случаев направление движения воспроизводится за счёт поворота передней системы колес (кинематический способ поворота). Изменить направление движения можно и за счет лёгкого торможения отдельных колес. Силовой способ поворота положен в основу работы системы динамической стабилизации.

Устройство Рулевого управления:

  • Рулевое колесо с рулевой колонкой
  • Рулевой механизм
  • Рулевой привод

Схема рулевого управления

Рулевое колесо воспринимает от водителя усилия, необходимые для изменения направления движения, и передает их через рулевую колонку рулевому механизму. Рулевое колесо выполняет также и информационную функцию. По величине усилий, характеру вибраций происходит передача водителю информации о характере движения. Диаметр рулевого колеса легковых автомобилей находится в пределе 380 — 425 мм, грузовых автомобилей – 440 – 550 мм. Рулевое колесо спортивных автомобилей имеет меньший диаметр.

Рулевая колонка обеспечивает соединение рулевого колеса с рулевым механизмом. Рулевая колонка представлена рулевым валом, имеющим несколько шарнирных соединений. В конструкции рулевой колонки предусмотрена возможность складывания при сильном фронтальном ударе, что позволяет снизить тяжесть травмирования водителя. На современных автомобилях предусмотрено механическое или электрическое регулирование положения рулевой колонки. Регулировка может производиться по вертикали, по длине или в обоих направлениях. В целях защиты от угона осуществляется механическая или электрическая блокировка рулевой колонки.

Рулевой механизм предназначен для увеличения, приложенного к рулевому колесу усилия, и передачи его рулевому приводу. В качестве рулевого механизма используются различные типы редукторов, которые характеризуются определенным передаточным числом. Наибольшее распространение на легковых автомобилях получил реечный рулевой механизм.

Реечный рулевой механизм включает шестерню, установленную на валу рулевого колеса и связанную с зубчатой рейкой. При вращении рулевого колеса рейка перемещается в одну или другую сторону и через рулевые тяги поворачивает колеса. В ряде конструкций рулевого механизма применяется рейка с переменным шагом зубьев (в средней части зубья нарезаны с меньшим шагом). Это обеспечивает легкое маневрирование автомобиля при парковке. Реечный рулевой механизм располагается, как правило, в подрамнике подвески автомобиля.

Ряд автопроизводителей (BMW, Honda, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Renault, Toyota,) предлагают на некоторых легковых автомобилях рулевые механизмы с четырьмя управляемыми колесами. Данное техническое решение обеспечивает лучшую управляемость и устойчивость при движении автомобиля на высокой скорости (при этом передние и задние колеса повернуты в одну сторону), а также высокую маневренность при движении с небольшой скоростью (передние и задние колеса повернуты в разные стороны).

Необходимо отметить, что эффект «подруливания» задних колес при движении автомобиля на высокой скорости достигается и пассивными средствами. При повороте автомобиля резинометаллические упругие элементы задней подвески деформируются за счет крена кузова и воздействия боковых сил, тем самым обеспечивают незначительные углы поворота колес.

Рулевой привод предназначен для передачи усилия, необходимого для поворота, от рулевого механизма к колесам. Он обеспечивает оптимальное соотношение углов поворота управляемых колес, а также препятствует их повороту при работе подвески. Конструкция рулевого привода зависит от типа применяемой подвески.

Наибольшее распространение получил механический рулевой привод, состоящий из рулевых тяг и рулевых шарниров. Рулевой шарнир выполняется шаровым. Шаровой шарнир состоит из корпуса, вкладышей, шарового пальца и защитного чехла. Для удобства эксплуатации шаровой шарнир выполнен в виде съемного наконечника рулевой тяги. По своей сути рулевая тяга с шаровой опорой выступает дополнительным рычагом подвески.

Рулевое управление характеризуется множеством кинематических параметров, основными из которых являются четыре угла (схождения, развала, поперечного и продольного наклона оси поворота колеса) и два плеча (обкатки и стабилизации). В общем виде конструкция рулевого управления представляет собой компромисс кинематических параметров, т.к. вынуждена объединять противоречащие друг другу устойчивость движения и легкость управления.

Для уменьшения усилий, необходимых для поворота рулевого колеса, в рулевом приводе применяется усилитель рулевого управления. Применение усилителя обеспечивает точность и быстродействие рулевого управления, снижает общую физическую нагрузку на водителя, а также позволяет устанавливать рулевые механизмы с меньшим передаточным числом. В зависимости от типа привода различают следующие виды усилителей рулевого управления: гидравлический, электрический и пневматический.

Большинство современных автомобилей имеют гидравлический усилитель рулевого управления (другое название – гидроусилитель руля). Разновидностью гидроусилителя является электрогидравлический усилитель рулевого управления, в котором гидронасос имеет привод от электродвигателя. В последние годы на автомобилях все шире применяется электрический усилитель рулевого управления (другое название – электроусилитель руля). Крутящий момент от электродвигателя может передаваться непосредственно на вал рулевого колеса или на зубчатую рейку. Электроника позволяет использовать электроусилитель руля для автоматического управления автомобилем, например в системе автоматической парковки, системе помощи движению по полосе.

Усилитель рулевого управления, в котором поворотное усилие изменяется в зависимости от скорости автомобиля, называется адаптивным усилителем рулевого управления. Известной конструкцией адаптивного усилителя рулевого управления является электрогидравлический усилитель Servotronic.

Инновационными являются система активного рулевого управленияот BMW, система динамического рулевого управления от Audi, в которых передаточное число рулевого механизма изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля. Компания BMW добавила в рулевой вал сдвоенный планетарный редуктор, корпус которого может поворачиваться с помощью электродвигателя и в зависимости от скорости движения автомобиля менять передаточное отношение рулевого механизма.

Перспективной является конструкция рулевого управления, в которой отсутствует механическая связь рулевого колеса и ведущих колес, т.н. рулевое управление по проводам. Система обеспечивает независимое воздействие на каждое колесо с помощью электропривода. Серийное применение рулевого управления по проводам сдерживает скорее психологический фактор, связанный с высоким риском аварии в случае отказа системы.

Купить рулевое управление или купить запчасти для рулевого управления в Липецке можно в любом из наших магазинов.

Специалисты магазина «Руль» всегда подскажут, какие купить запчасти для рулевого управления.

Мы ценим каждого клиента, по этому предоставляем возможность купить качественные детали в Липецке для каждого автолюбителя.

Специалисты магазина «Руль» всегда подскажут, какую купить автозапчасть.

Будем рады видеть Вас в нашем магазине!

С почтением, Магазин «Руль»

Контактный телефон: 25-05-06

Для чего служит рулевое управление из чего состоит рулевой механизм?

Рулевой механизм предназначен для увеличения, приложенного к рулевому колесу усилия, и передачи его рулевому приводу. … При вращении рулевого колеса рейка перемещается в одну или другую сторону и через рулевые тяги поворачивает колеса. Реечный рулевой механизм располагается, как правило, в подрамнике подвески автомобиля.

Что входит в состав рулевого механизма?

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Для чего предназначено Рулевое управление автомобиля?

Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении и наряду с тормозной системой является важнейшей системой управления автомобилем.

Что передает усилие от рулевого колеса к рулевому механизму?

Рулевой привод передаёт усилие, необходимое для поворота, от рулевого механизма к колёсам.

Какие рулевые механизмы применяются на легковых автомобилях более высокого класса?

Наибольшее распространение на легковых автомобилях сегодня получили реечные рулевые механизмы. Конструкция такого механизма включает в себя шестерню, установленную на валу рулевого колеса, и связанную с ней зубчатую рейку.

Что такое рулевая передача?

2.3.2 рулевая передача: Все элементы рулевого управления, служащие для передачи усилия с органов управления на управляемые колеса; к ней относятся все элементы, расположенные ниже той точки, в которой рулевое усилие преобразуется с помощью механических, гидравлических или электрических устройств.

Какие операции проводят при ЕО ТО 1 ТО 2 рулевого управления?

В процессе ТО-2 выполняют те же работы, что и при ТО-1, а также проверяют углы установки передних колес и при необходимости выполняют их регулировку; проверяют и при необходимости подтягивают крепление клиньев шкворней, картера рулевого механизма, рулевой колонки рулевого колеса; зазоры рулевого управления, шарниров …

Что свидетельствует о неисправности рулевого усилителя?

О наступающей неисправности рулевого управления свидетельствуют, как правило, различные внешние признаки, основными из которых являются: … тугое вращение рулевого колеса; шум в усилителе рулевого управления; подтекание рабочей жидкости.

Для чего применяется регулировка рулевого механизма?

Регулировка рулевого механизма применяется для компенсации зазоров в механизмах «червяк-ролик» и «шестерня-рейка». В процессе эксплуатации в данных механизмах может появиться люфт, который может привести к быстрому износу элементов.

Какой из перечисленных элементов рулевого управления предназначен для передачи управляющего усилия от рулевого механизма непосредственно к колесам и обеспечивает поворот управляемых колес на задаваемый угол?

Рулевой привод совместно с рулевым механизмом передает управляющее усилие от водителя непосредственно к колесам и обеспечивает этим поворот управляемых колес на задаваемый угол.

Рулевой механизм ВАЗ(классика)

На автомобиле применяется травмобезопасное рулевое управление с промежуточным карданным валом

В рулевом управлении различают рулевой механизм и руле­вой привод

Через рулевой механизм осуществляется передача усилия от водителя к рулевому приводу, а рулевой привод пере­дает усилие на управляемые колеса

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

Рулевой механизм включает в себя червячный редуктор, расположенный в картере 13, рулевое колесо 16, вал 14 руля и детали крепления.

Рулевое колесо – пластмассовое, армированное стальным каркасом. На колесе установлен включатель звукового сигнала, контактная часть которого закрывается пластмассовой крышкой.

В ступице рулевого колеса выполнено отверстие со сдвоенной впадиной, а на валу 14 сдвоенный шлиц, за счет чего рулевое колесо крепится на валу гайкой только в одном положении.

Вал руля своим наконечником соединяется с валом червяка при помощи шлицов и стяжного болта.

Верхняя часть вала опирается на пластмассовую втулку, установленную на трубе 17 верхней опоры.

Эта труба вставляется в кронштейн 18 и закрепляется в нем хомутом, который стягивается болтом.

К фланцу трубы верхней опоры вала крепится переключатель указателей поворота и света фар.

Картер рулевого механизма крепится к левому лонжерону 19 кузова с внутренней стороны отсека двигателя тремя болтами.

Между картером и лонжероном устанавливаются регулировочные шайбы, которыми при сборке добиваются соосности вала червяка и вала руля.

В картере 7 расположен червяк 6, который находится в зацеплении с двухгребневым роликом 14 вала 13 сошки.

Передаточное число червячной пары 16,4. Червяк вращается в верхнем 16 и нижнем 17 подшипниках, шарики которых расположены на беговых дорожках торцов червяка.

Осевой зазор в подшипниках червяка регулируется подбором прокладок 18 между картером и крышкой 19.

Вал сошки вращается в двух втулках 12, запрессованных в картер рулевого механизма.

На верхнем конце вала, на игольчатом подшипнике вращается ролик 14, а на нижний конец вала, имеющий конические шлицы, надевается сошка 8 и крепится гайкой 9.

В шлицевом отверстии сошки выполнены две сдвоенные впадины, а на валу – два сдвоенных выступа. Поэтому сошку можно установить на вал только в одном положении.

Зацепление ролика с червяком регулируется винтом 2.

Осевой зазор между головкой винта и пазом вала устраняется подбором регулировочных пластин 1.

В картер рулевого механизма заливается масло ТАД-17и по уровень заливного отверстия, закрываемое пробкой 4.

Рулевой привод включает в себя три тяги – среднюю 3 и две крайние 1, а также сошку 2, маятниковый рычаг 4 с кронштейном 10 на лонжероне 11 и поворотные рычаги 9 поворотных кулаков 7 и 21.

Средняя тяга цельная, имеет по концам шаровые шарниры для соединения с маятниковым рычагом и рулевой сошкой.

Каждая боковая тяга состоит из двух наконечников с резьбой, соединенных между собой регулировочной муфтой 5.

Муфты фиксируются на тягах с помощью стяжных хомутов 20. Вращением муфты 5 изменяется длина боковой тяги при регулировке схождения передних колес.

Наконечники крайних тяг с помощью шарниров присоединяются к рычагам 9 поворотных кулаков, к маятниковому рычагу 4 и к рулевой сошке 2.

Шаровой шарнир тяг состоит из стального пальца 1, сферическая головка которого охватывается коническим разрезным пластмассовым вкладышем 4, который поджимается пружиной 5 к корпусу 3, за счет чего создается натяг в соединении пальца с вкладышем и наконечником тяги.

Шаровые шарниры при сборке заполняются смазкой ШРБ-4 и герметизируются с одной стороны заглушкой 6, завальцованной в наконечнике тяги, а с другой стороны защитным колпачком 2.

Кронштейн 1 маятникового рычага крепится двумя болтами к правому лонжерону кузова напротив картера рулевого механизма.

В кронштейне 2 установлены две пластмассовые втулки 8, в которых вращается ось 9.

При сборке в кронштейн закладывается смазка Литол-24.

Торцевое уплотнение втулок обеспечивается уплотнителями 7 и шайбами 6 и 10.

Кронштейн маятникового рычага крепится с внутренней сторо­ны правого лонжерона двумя болтами с самоконтрящимися гай­ками.

Кронштейн отлит из алюминиевого сплава. В его сквозной проточке расположены две пластмассовые втулки, на кото­рых поворачивается ось маятникового рычага.

К торцам вту­лок поджаты шайбы. Верхняя шайба насажена на лыски оси и поджата корончатой гайкой моментом, который обеспечивает по­ворот рычага с усилием 10-20 Н (1-2 кгс), приложенным на его конце.

Нижняя шайба поджата к втулке самоконтрящейся гайкой моментом 106 Нм (10 кгс-м). Этой же гайкой на оси неподвижно закреплен маятниковый рычаг 9.

Между торцевыми поверхностя­ми шайб и корпуса кронштейна маятникового рычага установле­ны резиновые уплотнительные кольца.

При сборке полость между втулками заполняется смазкой Литол-24. Этой же смазкой смазываются сами втулки.

При исправном рулевом управлении свободный ход рулевого колеса не должен превышать 5° (18-20 мм по ободу колеса), а усилие поворота колеса при повороте на гладкой плите не более 250 Н (25 кгс).

% PDF-2.0 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 4 0 obj> эндобдж 5 0 obj> поток приложение / pdf

  • lenovo
  • 2020-09-05T11: 31: 48 + 05: 30PDFsam Enhanced 62020-09-05T11: 31: 48 + 05: 30PDFsam Enhanced 6 конечный поток эндобдж 6 0 obj> / Type / Page / Contents 11 0 R / Parent 2 0 R / Resources> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 1 / MediaBox [0 540 720 0] / Вкладки / S / Аннотации [19 0 R] / CropBox [0 540 720 0] / Повернуть 0 >> эндобдж 7 0 obj> / Type / Page / Contents 20 0 R / Parent 2 0 R / Resources> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 2 / MediaBox [0 540 720 0 ] / Вкладки / S / Аннотации [23 0 R] / CropBox [0 540 720 0] / Повернуть 0 >> эндобдж 8 0 obj> / Type / Page / Contents 24 0 R / Parent 2 0 R / Resources> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 3 / MediaBox [0 540 720 0] / Вкладки / S / Аннотации [27 0 R] / CropBox [0 540 720 0] / Повернуть 0 >> эндобдж 9 0 obj> / Type / Page / Contents 28 0 R / Parent 2 0 R / Resources> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 4 / MediaBox [0 540 720 0 ] / Вкладки / S / Аннотации [30 0 R] / CropBox [0 540 720 0] / Повернуть 0 >> эндобдж 10 0 obj> / Type / Page / Contents 31 0 R / Parent 2 0 R / Resources> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 5 / MediaBox [0 540 720 0] / Вкладки / S / Аннотации [32 0 R] / CropBox [0 540 720 0] / Повернуть 0 >> эндобдж 11 0 obj> поток х \ ob? JŅ7 @ k E6rKrm \) ˹ |; 9 | 3o? OwM5_4o / {m6 | kcj | n

    Как работает рулевое управление червяком и сектором?

    Производители использовали червячное и секторное рулевое управление на автомобилях предыдущих поколений.Этот механизм передает движение от рулевой колонки на рычаг Питмана. Он произошел от самой ранней конструкции рулевого механизма — червяка и колеса.

    Схема червячно-секторного рулевого механизма

    Этот рулевой механизм состоит из червяка и сектора из закаленной стали; оба поддерживаются подшипниками. Его отливка производится из ковкого чугуна или легкого сплава. Червяк соединяется с рулевым валом, а сектор образует часть коромысла.

    Дизайн:

    Механизм рулевого механизма имеет следующие три основных регулировки:

    1. Шайба Регулировка концевого смещения внутренней стойки.
    2. Шайба винта регулировки концевого поплавка или коромысла.
    3. Ближе движение шестерен на люфт между шестернями.

    Этот рулевой механизм больше похож на болт и гайку. Однако секторная шестерня больше похожа на шестерню, а не на гайку. Сектор имеет внешние зубья, обработанные по дуге или кривой. На самом деле они кажутся частью полного снаряжения. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, червяк вращает сектор и вал рычага Питмана. Секторная шестерня вращается по дуге, а не по полной окружности.Это потому, что он останавливается на каждом конце кожухом рулевого механизма.

    Управление червяком и сектором:

    В этом типе рулевого механизма к рулевому валу прикреплена червячная передача на конце. Он зацепляется непосредственно с секторной шестерней. Это называется «секторной» передачей, потому что это только часть полной передачи. При повороте рулевого колеса рулевой вал вращает червячную передачу. Секторная шестерня вращается вокруг своей оси, когда ее зубья движутся вдоль червячной передачи и перемещают рычаг Питмана.

    В исполнении с червяком и сектором подшипники поддерживают червяк с обоих концов. Кроме того, производители предоставляют механизм регулировки подшипников для контроля осевого люфта. Вал рычага Pitman входит в картер рулевого механизма, опираясь на втулки. Однако иногда производители используют и роликовые подшипники. В них также есть винт для регулировки люфта, чтобы переместить сектор ближе или от червячной передачи. Это контролирует зазор между сектором и резьбой или зубьями червяка.

    Техническое обслуживание:

    Как правило, в этом рулевом управлении производители делают шестерни с большим люфтом в положениях блокировки. Это связано с тем, что максимальный износ происходит в прямолинейном положении шестерни. Регулировка коробки для компенсации износа снижает риск заедания в положении полной блокировки. Кроме того, следует уменьшить концевой зазор и люфт. Однако водителю также следует избегать крутых поворотов, если таковые имеются. Для смазки рулевого механизма производители заливают коробку до уровня нормальным трансмиссионным маслом.

    Для получения дополнительной информации щелкните здесь.

    Смотреть червячно-секторный рулевой механизм в действии:

    Подробнее: Как работает реечное рулевое управление? >>

    О CarBikeTech

    CarBikeTech — это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

    Посмотреть все сообщения CarBikeTech

    АНАЛИЗ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА

    Отсутствие научных исследований определено автором как причина неспособности разработать системы рулевого управления в целом для удовлетворения нынешней потребности в улучшении и упрощении управляемости.Он комментирует имеющиеся скудные данные о неисправностях системы рулевого управления и факторах, влияющих на конструкцию, и подчеркивает необходимость определения действующих напряжений в системах рулевого управления, когда транспортное средство движется по дорогам всех типов, чтобы проектировать можно было с большей уверенностью. и достигнута большая безопасность. Определяя комфорт как включающий в себя легкое рулевое управление, удобное положение для сидения, удобное расположение органов управления, с которыми необходимо часто обращаться, и душевное спокойствие относительно точности и надежности рулевого управления, он анализирует причины жесткого рулевого управления, говоря, что система рулевого управления включает каждая часть от рулевого колеса до рулевого механизма и связи с передними колесами, и что сам рулевой механизм является просто редукционным механизмом.

    При содействии HA Huebotter он разрабатывает набор автоматических записывающих приборов, которые будут регистрировать не только физическое усилие, необходимое для управления автомобилем, но и одновременно силы и удары, воздействующие на всю систему рулевого управления, так что такие записи будут составляют основу конструкции системы рулевого управления.

    Важно, чтобы рулевое управление обеспечивало необходимое механическое преимущество или рычаг, позволяющий водителю управлять ухом, и чтобы это достигалось за счет разумного углового поворота рулевого колеса.К сожалению, эти два фундаментальных требования противоречат друг другу, поскольку увеличение механического преимущества вызывает больший поворот рулевого колеса; Итак, диаграммы представлены, чтобы показать, что окончательное общее механическое преимущество складывается из таких факторов, как отношение винтовой линии, внутреннее передаточное отношение и отношение диаметра рулевого колеса к длине рулевого рычага, а также в качестве помощи последующий анализ, позволяющий свести к минимуму существующие неисправности системы рулевого управления.

    Рулевые шестерни подразделяются на конические, сегментные, червячные, винто-гайки, накидные гайки и кулачковые и рычажные, и все, кроме первого, зависят от спирали для приведения в действие. .Далее следует исследование характеристик спирали, описание включенного испытательного устройства и обсуждаются возможности создания спирали с переменным передаточным числом, которая дает большое механическое преимущество в центральном положении движения с меньшим механическим преимуществом в крайних положениях. Автор говорит, что рулевой механизм должен поглощать все нежелательные дорожные удары и при этом сохранять симпатию к дороге; то есть, это должна быть шестерня, которая позволяет передним колесам двигаться по дороге более или менее естественно, так что обеспечивается некоторый эффект самоуправления.

    Система рулевого управления

    Переднее рулевое управление

    Процесс проектирования переднего рулевого управления

    Одна из целей нашего проектирования — разработать уникальную рабочую систему рулевого управления для в настоящее время отсутствует автомобиль формулы Стивенса SAE. Для этого нам потребовалось разработать базовую модель рамы автомобиля и ключевые положения шарниров, которые будет удерживать рулевую систему на месте.Шаровые опоры используются для соединения рама к колесному узлу. Учитывая измеренные расстояния этих мячей суставов и основных уравнений Аккермана, теоретического геометрического Создана модель рулевого управления. На основе этой модели были получены теоретические значения для разных углов поворота каждого колеса автомобиля.

    Заднее рулевое управление

    Задняя Система рулевого управления колес будет использовать линейный двигатель для поворота задних колес. согласование с передней системой рулевого управления.Главное преимущество этой системы это уменьшит необходимый радиус поворота, что позволит увеличить скорость. А индивидуальная конфигурация Ackermann, установленная как в передней, так и в задней системе, используется для достижения оптимального контроля. Датчики используются на рулевой колонке для задействовать задний рулевой механизм, состоящий из переключателя направления который управляет линейным двигателем. Датчики сообщат переключателю направления для активации линейного двигателя, когда рулевое колесо повернуто в указанное точка.Как только колесо выйдет из этого положения, переключатель выключится, возвращая конфигурацию линейного двигателя в исходное положение, где задние колеса в норме. Таким образом, эта система задействует задний рулевой механизм. в свое полное положение (+/- 3 градуса) в точке полного включения переднее рулевое. Линейное движение двигателей будет преобразовано в рычаги. контроль углов поворота задних колес.

    Изготовление деталей

    Для внедрения новой передней и задней систем рулевого управления команде потребовалось: нестандартные детали.Сначала эти детали были разработаны в программе SolidWorks. среды и проанализированы с помощью программного обеспечения для анализа методом конечных элементов. После После тщательного анализа и перепроектирования детали были изготовлены. Ниже представлены несколько моделей компьютеров.

    Задняя стойка новой конструкции с рулевым рычагом

    Задний центральный канал — передает движение от линейного двигателя к рулевому управлению связи.

    Монтажная пластина задней стойки

    Принцип работы системы рулевого управления

    В этом вся наша автомобильная система рулевого управления с головы до пят.

    Что страшнее? Призраки или вампиры? Хитрый вопрос. Самое страшное — ездить без исправной системы рулевого управления. Без него вы не сможете сказать своей машине, что она движется влево или вправо. Страшно, правда?

    Так что же такое автомобильная рулевая система и как она работает?

    Система рулевого управления автомобиля состоит из (i) рулевого колеса, (ii) рулевой колонки в сборе и (iii) рулевой рейки. Эти 3 компонента работают вместе, чтобы дать вам возможность управлять автомобилем.В качестве дополнительного бонуса система рулевого управления также упрощает управление автомобилем с помощью того, что мы называем «понижающей передачей» (подробнее об этом позже).

    В этой статье мы рассмотрим каждый отдельный компонент, составляющий нашу систему рулевого управления автомобиля. Не стесняйтесь переходить к любому разделу ниже, чтобы узнать больше о конкретной части.

    Обзор системы рулевого управления автомобиля

    Существует много различных типов рулевого управления автомобиля. Некоторые работают исключительно на механическом приводе, некоторые — на гидравлическом, некоторые — на электрическом, некоторые — на обоих.Но забудьте обо всем этом. Сегодня мы вернемся к основам и рассмотрим чисто механическую систему рулевого управления автомобиля, чтобы помочь вам понять систему рулевого управления на самом фундаментальном уровне.

    Упрощенная (сверх) схема традиционной системы рулевого управления автомобиля.

    Базовая система рулевого управления автомобиля будет состоять из 3 основных компонентов: (i) рулевое колесо, (ii) сборка рулевой колонки и (iii) рулевая рейка . Чтобы нарисовать картину в своей голове, представьте это.

    Представьте, что вы сидите на сиденье водителя, держитесь за руль .Чуть ниже рулевого колеса находится корпус рулевой колонки , в котором находятся переключатели сигналов, переключатели фар и т. Д. Чего вы не видите, так это того, что он также скрывает рулевую колонку и промежуточный вал , который движется. вниз для ног и в нижнюю часть автомобиля, где он встречается с рулевой рейкой . Наконец, рулевая рейка имеет два конца, которые входят в поворотный кулак на обоих наших автомобильных колесах .

    Это полная (упрощенная) система рулевого управления автомобиля.

    Как видите, все эти части связаны механически. Поэтому логично, что когда вы поворачиваете рулевое колесо, остальные будут следовать за ним, и каким-то образом колеса автомобиля повернутся туда, куда мы хотим. Но как именно это сделать? Чтобы ответить на этот вопрос, было бы очень полезно разбить его по одному и выяснить, что они делают индивидуально.

    Руль

    Начнем с того, с чем мы все знакомы — рулевого колеса .Эта часть не нуждается в представлении. Это круглый объект, который мы всегда держим и поворачиваем во время вождения. Если вы этого не делаете, то вам, вероятно, следует!

    Рулевое колесо — это место, где мы можем ввести команду управления автомобилем.

    Здесь вы найдете автомобильные звуковые сигналы, сигналы поворота и переключатель стеклоочистителя.

    Мы также начинаем видеть больше функций, добавленных здесь в современных транспортных средствах, разработанных, чтобы держать руки водителя на колесах. К ним относятся аудиосистема, круиз-контроль и многое другое.

    Рулевое колесо отвечает за наши действия рулевого управления, в то время как остальная часть системы рулевого управления соответственно реагирует на эти действия, изменяя траекторию движения автомобиля. Это как клавиатура нашего компьютера. Он просто принимает все, что мы делаем, потому что все это механически, а затем передает информацию (сколько мы поворачиваем, как быстро мы поворачиваем и т. Д.) Остальной части системы рулевого управления.

    Интересный факт дня — Чем больше рулевые колеса, тем легче вам повернуть машину.

    Это потому, что…

    Крутящий момент = Сила * Расстояние

    Или, другими словами,

    Сила поворота = Как сильно мы поворачиваем * Насколько велико рулевое колесо.

    Да, пока это правда. Наши рули с годами стали меньше. Это связано с введением рулевой рейки с усилителем . Это позволяет нам использовать рулевые колеса меньшего размера, сохраняя при этом легкость поворота. Меньшее пространство, занимаемое рулевым колесом, дает производителю автомобилей больше возможностей при проектировании и оптимизации для обеспечения комфорта и безопасности.

    Затем рулевое колесо устанавливается непосредственно на рулевую колонку в сборе.

    Узел рулевой колонки

    Узел рулевой колонки — довольно сложная деталь и выполняет множество функций. Чтобы упростить его, мы можем разбить его на три основные части: (i) корпус рулевой колонки , (ii) рулевая колонка и (iii) промежуточный вал .

    По сути, вот чем они занимаются: —

    • В корпусе рулевой колонки находится вся электрическая проводка и механизмы переключателей, которые вы найдете на рулевом колесе.
    • Рулевая колонка представляет собой прочный металлический вал, который передает усилие рулевого управления от рулевого колеса на рулевую рейку.
    • Промежуточный вал позволяет соединить рулевую колонку с рулевой рейкой под небольшим углом.

    Speedkar снял на Youtube отличное видео, в котором разбирается рулевая колонка и объясняется, как она работает. Это так информативно, это лучшие 9 минут моей жизни. Попробуй!

    Рулевая колонка в сборе изнутри и снаружи.

    Как видите, рулевая колонка — это все. Давайте немного замедлим ход и рассмотрим их по очереди.

    Корпус рулевой колонки

    Корпус рулевой колонки — это верхняя часть рулевой колонки в сборе. Как следует из названия, это дом , в котором хранится вся внутренняя проводка и внутренние механизмы переключателей на рулевом колесе.

    Сразу за рулем, вот и корпус рулевой колонки!

    Если вы откроете его, вы найдете: —

    • Модуль подушки безопасности
    • Многофункциональный переключатель
    • Переключатель стеклоочистителя
    • Переключатель зажигания
    • Фара автомобиля
    • Сигнал поворота
    • Автомобильный гудок

    Корпус рулевой колонки — одна из самых недооцененных частей рулевой системы нашего автомобиля, потому что обычно практически не требует обслуживания .Бедро, ура!

    Рулевая колонка

    Рулевая колонка — это нижняя часть рулевой колонки в сборе. Вы найдете его чуть ниже корпуса рулевой колонки, где-то рядом с подставкой для ног.

    Основное назначение рулевой колонки — принимать вращательное движение от рулевого колеса и затем передавать его вниз на рулевую рейку, расположенную под ним.

    Рулевая колонка соединена напрямую с рулевым колесом.

    На самом деле ничего особенного, просто металлический стержень.Этот металлический вал конструктивно соединен вверху с рулевым колесом, а под ним — с рулевой рейкой. Таким образом, когда вы поворачиваете рулевое колесо, рулевая колонка поворачивается соответствующим образом, что также поворачивает рулевую рейку.

    Ну, это еще не все. Я говорил вам, что рулевая колонка тоже спасает жизни?

    Изобретенная Белой Бареньым рулевая колонка имеет складные механизмы, которые разрушаются при сильном лобовом ударе . Он предотвращает протыкание рулевой колонки рулевым колесом и (возможно) головой водителя, как копьем.

    Разборная конструкция включает внутреннюю и внешнюю втулки. Наружная втулка больше, полая трубка. Внутренняя втулка представляет собой трубку меньшего размера, поэтому она может помещаться внутри внешней втулки . Стальные подшипники помещаются между внутренней и внешней втулками для обеспечения плотного контакта между двумя втулками . Наконец, специальная смола приклеивает стальные подшипники к втулкам.

    А вот и самое интересное!

    Смолы в основном представляют собой клей, поэтому они естественным образом удерживают стальные подшипники на месте, поглощая и перераспределяя любую вибрацию / силу.Но специальные клеи на основе смол рассчитаны на то, чтобы выдерживать только определенное давление. Когда давление превышает указанный уровень во время неудачного лобового столкновения, специальные смолы поглощают столько ударов, сколько могут, а затем разлетаются на крошечные кусочки . Без смол, удерживающих стальные подшипники на месте, внутренняя втулка опускается на большую полую втулку, как телескоп.

    Давайте вернемся сюда. Рулевая колонка сделала две вещи очень быстро и красиво.Прежде всего, смолы сами поглощают значительную часть толкающей силы рулевой колонки, что снижает силу, которая будет воздействовать на вас. Во-вторых, когда внутренняя гильза убирается, как телескоп, это эффективно замедляет время удара. Когда все это складывается, это может означать разницу между легкой травмой и ужасной смертью.

    Согласно статистике Национального управления безопасности дорожного движения, складная рулевая колонка помогает ежегодно предотвращать 1300 смертельных случаев и 23000 травм без смертельного исхода. .

    Довольно замечательно, не правда ли? Так или иначе, нижняя часть рулевой колонки напрямую связана с промежуточным валом.

    Промежуточный вал

    Хорошо, если рулевая колонка уже может передавать вращение рулевого колеса на рулевую рейку, зачем нам нужен другой вал, чтобы выполнять эту работу? Так почему же тогда у нас здесь такой сложный на вид механизм? Со всеми универсальными шарнирами и еще чем-то? Почему бы просто не использовать простой прямой вал, например рулевую колонку?

    Это совершенно правильные вопросы.Простой прямой вал действительно достаточно хорош для передачи вращательного движения. Но было бы очень неудобно водить машину с рулевым колесом, лежащим на горизонтальной плоскости вместо того, чтобы стоять вертикально. Картинка ниже говорит сама за себя.

    Использование универсальных шарниров позволяет лучше наклонить рулевое колесо (изображение слева) для более комфортного управления автомобилем.

    Нет никаких сомнений в том, что левый руль выглядит в 10 раз комфортнее и в 20 раз круче. Чтобы достичь такого уровня совершенства, мы задействуем два универсальных шарнира, которые вы можете найти на промежуточном валу.

    Универсальные шарниры — это механические шарниры, которые могут свободно вращаться, но наклоняются под углом. Используя эти свойства, мы можем соединить рулевую колонку и промежуточный вал вместе под углом, не теряя при этом энергии вращения рулевого колеса. Это беспроигрышный вариант.

    Промежуточный вал затем входит в рулевую рейку.

    Рулевая рейка

    Рулевая рейка представляет собой закрытый металлический кожух с реечной шестерней внутри него.Он соединен с нижней частью промежуточного вала.

    Это рулевая рейка с электроусилителем и присоединенным к ней электродвигателем.

    Основная причина, по которой нам нужна рулевая рейка:

    • Помогает преобразовать вращательное движение в боковое
    • Облегчает рулевое управление за счет редуктора

    Хорошо, так что краткий обзор.

    Когда водитель поворачивает, вращательное движение передается от рулевого колеса через рулевую колонку, затем через промежуточный вал и, наконец, достигает ведущей шестерни рулевой рейки.

    Рулевая рейка — это место, где вращательное движение рулевого колеса преобразуется в боковое движение (движение влево или вправо). Как? Через его реечные шестерни . Ведущая шестерня входит в зацепление с прямым рядом зубьев, известным как реечная шестерня.

    Это упрощенная схема традиционной реечной системы рулевой рейки.

    Когда водитель поворачивает, ведущая шестерня заставляет реечную шестерню двигаться из стороны в сторону. Поскольку оба конца зубчатой ​​рейки соединены с колесами автомобиля , колеса автомобиля также будут двигаться из стороны в сторону.

    Именно так машина меняет направление, когда мы поворачиваем руль.

    Но…

    Автомобиль обычно весит около 1500 кг. Управлять объектом такой величины сейчас будет легко, особенно если ваша машина стоит на месте. Как обычно, инженеры стараются сделать все удобнее и лучше.

    Они придумали то, что мы называем… рулевая рейка с усилителем , или рулевой механизм с усилителем , короче. Рулевая рейка с гидроусилителем работает так же, как реечная рулевая рейка без усилителя, но с дополнительными компонентами.Это может быть насос с приводом от двигателя (гидроусилитель руля) или электродвигатель с компьютерным управлением (рулевое управление с электроусилителем) . Они обеспечивают дополнительную мощность, чтобы помочь вам повернуть машину.

    Обычное рулевое управление:

    Рулевое управление автомобилем = Усилие водителя рулевого управления + Редукция передачи

    Рулевое управление с усилителем:

    Рулевое управление автомобилем = Усилие водителя рулевого управления + Редукция передачи + Дополнительная поддержка (гидравлическая / электрическая)

    Если вам интересно, как они работают, это будет совершенно новая глава истории, и мы не будем ее сегодня обсуждать.Но скоро мы напишем об этом статью, так что следите за обновлениями!

    Финиш

    Система рулевого управления автомобиля в основном состоит из рулевого колеса, рулевой колонки и рулевой рейки. Они работают вместе в гармонии, чтобы сделать поворот вашего автомобиля возможным и комфортным.

    Автомобильные рулевые системы обычно очень прочные. Другими словами, они созданы, чтобы служить долго. Но если вы чувствуете, что у вас есть какие-либо проблемы с системой рулевого управления автомобиля, не бойтесь осмотреть их, потому что это может лишить вас способности управлять автомобилем.

    Если вы не уверены, неисправна ли ваша система рулевого управления, мы написали статью о семи основных проблемах рулевой рейки, которые вы можете определить [с помощью видео!]. Прочтите, может направить вас в правильном направлении.

    А пока ездите безопасно и умно!

    Типы зубчатых передач системы рулевого управления | Блог

    Зубчатые механизмы системы рулевого управления

    Есть два типа рулевого механизма —

    1. Рулевое управление седлом
    2. Боковая поворотная система рулевого управления

    Боковой шарнир делится на две части —

    1. Рулевой механизм Дэвиса
    2. Рулевой механизм Ackerman

    Система рулевого управления пятым колесом:

    Это одноповоротная система рулевого управления, в которой передняя ось вместе с колесами перемещается вправо или влево.На движение всей оси и колеса в сборе влияет рулевое управление и колесо, которое помещается между рамой шасси и осью. Седельно-сцепное устройство выполняет роль поворотной платформы. Осевой узел соединен с рамой с помощью штифта, который служит шарниром, вокруг которого перемещается осевой узел. Пятое колесо содержит коронную шестерню, установленную на его ободе, и перемещается с помощью рулевого управления. При движении рулевого колеса передняя ось и колесо в сборе отодвигаются.

    Система рулевого управления пятым колесом

    Боковой поворотный рулевой механизм:

    Есть два типа рулевых механизмов:

    1.Рулевой механизм Davis

    2. Рулевой механизм Акермана

    Основное различие между двумя механизмами рулевого привода состоит в том, что рулевое управление Davis имеет скользящие пары, тогда как рулевое управление Ackermann имеет только поворотные пары. Скользящая пара имеет большее трение, чем вращающаяся пара; поэтому рулевой механизм Davis изнашивается раньше и через определенное время становится неточным. Рулевой механизм Ackermann не является математически точным, за исключением трех положений, в отличие от рулевого механизма Davis, который математически точен во всех положениях.Однако рулевой механизм Ackermann предпочтительнее рулевого механизма Davis.

    Дэвис Рулевой механизм:

    Рулевой механизм Дэвиса имеет скользящую пару, у него большее трение, чем у вращающейся пары, поэтому рулевой механизм Дэвиса изнашивается раньше
    и через определенное время становится неточным. Этот тип математически точен.

    Система рулевого управления Davis

    Зубчатый механизм Дэвиса состоит из поперечной тяги KL, скользящей параллельно другому звену AB, и соединен с цапфами двух передних колес с помощью двух аналогичных рычагов коленчатого вала ACK и DBK, поворачиваемых в точках A и B соответственно.Поперечный рычаг KL скользит в подшипнике и несет штифты на своих концах K и L. Ползунки поворачиваются на этих штифтах и ​​перемещаются вместе с поворотными рычагами коленчатого рычага, как рулевое колесо, когда автомобиль движется прямо, шестерня должна находиться в среднем положении. Короткие рычаги AK и BL наклонены под углом 90 + альфа к своим поворотным осям AC и BD. Правильное рулевое управление зависит от подходящего выбора угла поперечины альфа и определяется значением

    .

    загар (альфа) = b / 2l

    Где b = AB = расстояние между шкворнями передних осей.

    л = колесная база.

    Диапазон значений b / l составляет от 0,4 до 0,5, следовательно, угол альфа находится между 11,3 и 14,1 0 .

    Рулевой механизм Ackermann

    Рулевой механизм Ackermann имеет только поворотную пару. Он не является математически точным, за исключением трех положений. Гусеничные рычаги выполнены наклонными, так что при выдвижении осей они будут встречаться на продольной оси автомобиля рядом с задней осью. Эта система называется рулевым управлением Аккермана.

    Механизм рулевого привода Ackermann состоит из поперечины KL, соединенной с короткими осями AC и BD двух передних колес через короткие рычаги AK и BL, образуя рычаги коленчатого вала CAK и DBL соответственно. Когда транспортное средство движется по прямой, поперечная перемычка KL параллельна AB, короткие рычаги AK и BL образуют угол альфа к горизонтальной оси шасси. Чтобы удовлетворить основному уравнению для правильного рулевого управления, рычаги AK и KL имеют подходящие пропорции и соответственно выбран угол альфа.Для правильного рулевого управления

    детская кроватка (phi) — детская кроватка (theta) = b / l

    Рулевой механизм Ackermann

    Углы (ph) i и (theta) показаны на рисунке. Значение b / l составляет от 0,4 до 0,5, обычно 0,455. Значение cot (phi) — cot (theta) соответствует положениям при правильном рулевом управлении. Фактически, существует три значения угла (тета), которые обеспечивают правильное управление транспортным средством: первое, когда оно поворачивается вправо, второе, когда оно поворачивается влево, и третье, когда оно движется по прямой.

    Этот пост находится под Система рулевого управления . Все темы в разделе «Система рулевого управления»:

    1. Анализ системы рулевого управления и характеристик управляемости — проект «Машиностроение»

    2. Функции и требования к хорошей системе рулевого управления

    3. Типы рулевой системы

    4. Геометрия рулевого управления

    5. Система рулевого управления и рулевые тяги

    6.Коробка передач и конструкция системы рулевого управления

    7. Реечный механизм рулевого управления

    8. Рулевое управление с усилителем

    Нравится:

    Нравится Загрузка …

    Коробка рулевого механизма — Типы рулевых механизмов и гидроусилителя

    Что такое рулевой редуктор?

    Коробка рулевого механизма — это автомобильная система вождения, которая использует шестерни для поворота транспортного средства в требуемом направлении или используется для преобразования вращения рулевого колеса в вращательное движение колес.Система рулевого управления состоит из звена , пары и механизма , которые соединяются с шестерней или коробкой передач .

    Раньше рулевое управление состояло только из звеньев и пар для управления транспортным средством; за счет этого приложение усилия водителя на больше. Следовательно, шестерни введены для уменьшения усилия водителя при управлении транспортным средством.

    Шестерни, которые используются в системе рулевого управления, называются « Рулевые механизмы ».Шестерни фиксируются или поворачиваются между звеньями для уменьшения усилия. С помощью этих шестерен, вращательное движение передается линейному движению или наоборот.

    Что можно узнать из этого поста?

    • Типы рулевого механизма.
      1. Червячный механизм рулевого механизма с гайкой или гайка рулевого механизма
      2. Червячно-секторный рулевой механизм
      3. Червячно-роликовый рулевой механизм
      4. Кулачок и рычаг рулевого механизма.
      5. Редуктор рулевого механизма с реечной передачей.
    • Что такое система рулевого управления с усилителем?
    • Преимущества гидроусилителя руля
    • Заключение

    Типы рулевого механизма:

    Мы можем найти ряд рулевых редукторов с различными системами зацепления, типы рулевых редукторов следующие:

    1. Рулевой редуктор с червячной гайкой:

    Коробка передач с червячным рулевым механизмом и гайкой — это тип коробки передач, которая действует как система с болтом и гайкой .Как известно, болт имеет внешнюю резьбу, а гайка — внутреннюю; болт вставляется в гайку и затягивается.

    Точно так же гайка входит в зацепление с болтом, называемым червячная шестерня , и достигается вращательное движение; когда червяк вращается, система будет двигаться вперед и назад. Эта система рулевого механизма также называется шаровой рециркуляцией типа . Гайка и червяк состоят из канавок сферической формы над резьбой, тогда как; стальные шарики могут поместиться.

    Благодаря наличию этих шариков, движение между гайкой и червяком свободно (аналогично системе подшипников), и это также уменьшит трение .

    2. Червячно-секторный рулевой механизм:

    В червяке и секторном рулевом редукторе используются компоненты или шестерни: червяк и сектор . Как мы знаем, сектор — это четверть круга, и шестерня сектора также выглядит так же и состоит из зубцов.Достигнут контакт зубьев секторного зацепления с червячной передачей и как секторной, так и червячной передачи.

    При вращении рулевого колеса и червячной передачи сектор прикреплен к валу штанги шатуна с помощью ползуна. Угол поворота составляет 70 градусов, максимум — это максимальный угол, на который колесо может поворачиваться. Система шарикоподшипников используется между шестернями для свободного хода.

    В нем также предусмотрен винт регулировки зазора, так что сектор можно перемещать все ближе и дальше от червячной передачи для регулирования люфта между секторной и червячной резьбой.

    Недостатком червячного и секторного рулевого управления является то, что «оно развивает трение более ». Чтобы преодолеть этот недостаток, предлагается коробка червячно-роликового рулевого механизма .

    3. Червячно-роликовый рулевой механизм

    Червячно-роликовая коробка передач очень похожа на червяк и сектор, скользящее движение, как у червяка и сектора, отсутствует у червяка и ролика, вместо скользящего движения качение Движение вводится с помощью роликов так, чтобы усилие водителей было меньше .

    Благодаря роликам трение между шестернями уменьшается, а усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, меньше. Форма песочных часов позволяет ролику лучше контактировать с зубьями червяка даже на концах червячной передачи.

    4. Коробка передач кулачкового и рычажного рулевого управления.

    В этом случае червячная передача может называться Cam , внутренний конец вала шатуна имеет рычаг, который содержит Tapered S tud .

    Шпилька входит в зацепление с кулачком, так что при повороте кулачка рычаг перемещается вперед и назад. Когда коническая шпилька закреплена в рычаге, кулачок не может вращаться.

    В автомобилях с этим типом рулевого механизма шпилька используется для установки в подшипники, которые заставляют его катиться в канавке кулачка, а не скользить.

    5. Редуктор рулевого механизма с зубчатой ​​рейкой.

    В коробке передач рулевого механизма с реечной передачей и шестерней зубья над прямым стержнем называются Рейка , а зубья над сферическими зубьями — Шестерня .Рейка соединена с рулевыми рычагами с помощью регулируемых рулевых тяг для поддержания нужного угла.

    Когда рулевое колесо вращается, ведущая шестерня на конце рулевого вала вращается. Шестерня перемещает рейку влево и вправо для приведения в действие рулевой тяги .

    Реечная шестерня используется на небольших легковых автомобилях, где требуется высокая точность рулевого управления.

    Итак, это виды рулевого механизма, теперь рассмотрим систему гидроусилителя руля.

    Что такое система рулевого управления с усилителем?

    Система рулевого управления с усилителем

    — это передовая технология рулевого управления. Гидравлическая жидкость используется в качестве источника для вращения колес. ГУР состоит из гидробака и трубопровода , соединенных с колесом. Когда рулевой вал поворачивается, гидравлическая система высвобождается из бака и толкает колеса в требуемом направлении и углу .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *