Типы рулевых механизмов: Рулевые механизмы.

Рулевые механизмы.

Рулевые механизмы автомобиля



Назначение и типы рулевых механизмов

Рулевой механизм – часть рулевого управления, облегчающая управление автомобилем, благодаря применению редуктора с высоким передаточным числом. Редуктор позволяет значительно уменьшить усилие, необходимое для вращения рулевого колеса, что особенно актуально при управлении автомобилями, имеющими значительную массу и диаметр управляемых колес.
Однако, в соответствии с Золотым правилом механики, при этом выигрыш в силе оборачивается проигрышем в расстоянии, и чтобы повернуть управляемые колеса автомобиля на некоторый угол, необходимо повернуть рулевое колесо на угол, равный произведению угла поворота колес на передаточное число редуктора.

Если учесть, что передаточное число редукторов рулевого механизма современных автомобилей может достигать значения u = 20 и даже более, то, например, чтобы повернуть управляемые колеса на угол 20˚, рулевое колесо должно совершить полный оборот.

По этой причине повышение передаточного числа редуктора рулевого механизма для снижения усилия на рулевом колесе нельзя увеличивать без предела – увеличивается время выполнения маневра или поворота.

Передаточные числа рулевых механизмов современных легковых автомобилей обычно находятся в пределах 16…20, грузовых автомобилей – 20…25. Так, например, у рулевого механизма автомобиля ВАЗ-2105 передаточное число u = 16,4, у автомобиля ГАЗ-66-11 – 21,3, у автомобиля КамАЗ-5320 – 20, у автобуса ЛиАЗ-5256 – 23,6.

При управлении автомобилем выгоднее использовать рулевой механизм с изменяемым передаточным числом, поскольку максимальное усилие на рулевом колесе требуется при маневрировании на малых скоростях движения и особенно – при повороте колес неподвижного автомобиля. При высокой скорости движения для поворотов требуется значительно меньшее усилие.

При работе рулевого управления детали, составляющие рулевой механизм подвергаются износу, что приводит к появлению зазоров, негативно сказывающихся управляемости автомобиля и на безопасности движения.

По этой причине необходимо использовать для изготовления ответственных деталей механизма износостойкие материалы, а также предусматривать возможность проведения регулировок зазоров либо их устранение в автоматическом следящем режиме с помощью различных устройств и трансформируемых элементов конструкции.

Еще одно условие, которое необходимо учитывать в конструкции рулевого управления – обратная связь между управляемыми колесами и рулевым колесом. Удары и толчки со стороны дороги (особенно боковые) не должны ощутимо передаваться рулевому колесу, и уж тем более – не изменять его положение, поскольку это может вызвать непроизвольное изменение направления движения автомобиля.

***



Требования к рулевым механизмам автомобиля

Исходя из всего, перечисленного выше, к конструкциям рулевых механизмов предъявляются следующие основные требования:

• высокое передаточное число и обеспечение заданного характера изменения передаточного числа рулевого механизма;
• высокий КПД при передаче усилия от рулевого колеса сошке;
• способность рулевого механизма воспринимать усилия от управляемых колес к рулевому колесу, что необходимо для стабилизации управляемых колес;
• высокая надежность механизма и износостойкость его деталей;
• минимальное число необходимых в процессе эксплуатации регулировок и простота технического обслуживания.

Рулевые механизмы современных автомобилей разделяют на червячные, винтовые, шестерные (в т. ч. — реечные) и комбинированные.
Червячные рулевые механизмы бывают с передачей червяк-ролик, червяк-сектор и червяк-кривошип. Ролик может быть двух- или трехгребневый, сектор — двух- или многозубый, кривошип с одним или двумя шипами.

К отдельной категории можно отнести гидростатические рулевые механизмы, использующие для своей работы давление масла из подведенной напорной магистрали. Такие рулевые механизмы могут оборудоваться гидравлическим усилителем, но могут работать и без него. Гидростатические усилители рулевого управления практически не применяются в конструкциях автомобилей, их чаще используют для управления колесными тракторами и другими самоходными машинами.

Наибольшее распространение получили червячно-роликовые рулевые механизмы, в которых рулевая пара состоит из глобоидного червяка (образующая такого червяка — дуга окружности) и двух- или трехгребневого ролика. Такая передача имеет высокую нагрузочную способность из-за одновременного зацепления большого числа зубьев и малые потери на трение, так как трение скольжения зубчатого колеса (сектора) в этой передаче заменено трением качения ролика, размещенного на подшипнике. В рулевом механизме такой конструкции сохраняется зацепление на большом угле поворота червяка, снижен износ деталей из-за уменьшения потерь на трение.

В комбинированном рулевом механизме передача осуществляется обычно через две передающие пары: винт, гайка-рейка и сектор; винт, гайка и кривошип; винт, гайка и рычаг. На некоторых моделях автомобилей применяются рулевой механизм с комбинированной винтовой передачей, в которую для уменьшения сил трения вводят непрерывную цепь циркулирующих стальных шариков.

В винтовом рулевом механизме «винт-гайка-рейка-сектор» вращение винта преобразуется в прямолинейное движение гайки, на которой нарезана рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором. Сектор установлен на общем валу с сошкой.

Для уменьшения трения в рулевом механизме и повышения износостойкости соединение винта и гайки часто осуществляют через шарики. Передаточное число рулевого механизма обычно определяется из соотношения углов поворота рулевого колеса и вала сошки.

К шестеренным рулевым механизмам относятся механизмы с цилиндрическими или коническими шестернями, а также реечные рулевые механизмы. В реечных рулевых механизмах передаточная пара выполнена в виде ведущей шестерни и зубчатой рейки, при этом зубчатую рейку можно считать зубчатым колесом с бесконечно большим радиусом. Вращение шестерни, закрепленной на рулевом валу, вызывает линейное перемещение рейки, которая является частью составной поперечной тяги рулевого управления.

Реечные рулевые механизмы в настоящее время получили широкое применение на легковых автомобилях, особенно — переднеприводных. Такой механизм отличается простотой конструкции и высокой точностью работы, имеет малые габариты и прост в обслуживании. Однако реечный рулевой механизм не лишен и некоторых недостатков, в первую очередь – высокой чувствительностью к толчкам и ударам со стороны дороги (обратная связь с рулевым колесом), а также неудобством защиты деталей от попадания грязи.

Конструктивные особенности рулевых механизмов, применяемых на автомобилях разных марок можно ознакомиться на отдельных страницах сайта:

***

Независимая подвеска автомобилей



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Механизмы рулевого устройства, рулевые приводы, рулевые машины

Назначение и требования к рулевым устройствам

Рулевое устройство предназначено для изменения поворота судна и удержания его на курсе путем поворота руля на определенный угол или удержания его в диаметральной плоскости судна.

В состав рулевого устройства входят четыре основных узла:

1. руль — для восприятия давления воды и поворота судна;
2. рулевой привод — для связи с рулевой машиной и передачи вращающего момента на баллер;
3. рулевая машина (двигатель)—для обеспечения работы рулевого привода;
4. телединамическая передача (телемотор) —для связи рулевой машины с постами управления судном.

Все суда морского флота оборудуются основной механической и запасной ручной или механической рулевой машиной. По требованию Регистра мощность основной рулевой машины и привода должна быть достаточной для перекладки руля с, борта на борт (2X35°) за время не более 30 сек на полном переднем ходу судна. Ручной привод должен перекладывать руль за время не более 100 сек при этих же условиях. Мощность запасного механического привода должна быть достаточной для перекладки руля с 20° одного до 20° другого борта за время не более 60 сек при скорости переднего хода, равной половине полной, но не менее 6 узлов. Переход с основного привода на запасной не должен занимать более двух минут.

Рулевое устройство должно быть экономичным, надежным и безопасным в работе независимо от навигационных условий, в которые может попасть судно. На судне должно быть предусмотрено не менее двух разных постов управления рулевых устройств.

Рули

По конструктивному исполнению рули подразделяются на простые, полубалансирные, балансирные, обтекаемые и т. д., а по принципу действия — на пассивные и активные.

Пассивным называется руль, который воспринимает и передает только силу давления воды на перо. Активный руль, помимо этой силы, передает еще и силу упора собственного движителя, размещаемого в грушевидной насадке пера руля. Привод движителя монтируется совместно с ним или выносится в судовое помещение.

Активный руль повышает маневренность судна, позволяя перекладывать руль до 70—90° на борт, и может давать приращение скорости судна на 1,5 узла, имея мощность привода движителя от 8 до 11% от мощности главных двигателей.

Схема активного руля приведена на рис. 67. Гребной винт руля соединен с валом электродвигателя эластично. Питание к электродвигателю подводится по кабелю, проходящему через гельмпортовую трубу вдоль баллера. Двигатель охлаждается водой и внутренние поверхности его покрыты антикоррозионным лаком, являющимся одновременно и электроизоляцией. Управляется активный руль непосредственно с мостика.

Рулевые приводы

По конструктивному исполнению и принципу действия рулевые приводы подразделяются на:

• румпельные и секторные со штуртросной передачей;
• винтовые механические;
• ледокольного типа;
• секторные с зубчатой передачей;
• гидравлические;

Первый тип привода применяется при значительном удалении рулевой машины от руля и в настоящее время встречается лишь на малых судах.

Винтовые механические приводы применяются исключительно редко, да и то в качестве запасных.

Ледокольный привод представляет собой мощный румпель с расположенной на нем паровой рулевой машиной.

Этот привод применялся на паровых ледоколах старой постройки.

Некоторое распространение имеет секторный зубчатый привод на судах.

Одна из конструкций привода показана на рис. 68. Сектор насажен на баллер свобод¬но и находится в зацеплении с зубчатой шестерней, приводимой во вращение от вала рулевой машины. Посредством амортизационных пружин сектор соединяется с румпелем, плотно насаженным на баллер на шпонке.

Амортизационные пружины предназначены для передачи движения на румпель и для гашения динамических нагрузок руля, могущих привести к поломкам зубьев сектора и шестерни.

Современные недавно построенные и вновь строящиеся суда оборудуются в подавляющем большинстве гидравлическими рулевыми приводами, которые подразделяются на плунжерные (скальчатые), винтовые, плунжерные секторно-кольцевые и лопастные.

Плунжерные (скальчатые) приводы изготовляются двух- и четырех-скальчатыми. Двух- скальчатый рулевой гидропривод приведен на рис. 69. Цилиндровые скалки соединены между собой скользящей муфтой или подшипником румпеля.

Румпель скользит в подшипнике и одновременно, испытывая давление со стороны скалок, поворачивается. Направление движения скалок зависит от направления подачи рабочего масла в цилиндры привода. Цилиндры соединяются между собой трубопроводами с перепускными клапанами, которые срабатывают при резком возрастании нагрузки в одном из цилиндров.

Винтовой гидравлический привод приведен на рис. 70, а. Корпус и цилиндр привода жестко закреплены на фундаменте. К корпусу крепится верхняя крышка, изготовленная заодно с резьбовой втулкой, внутри которой проходит свободно баллер.

На баллере в нижней части сидит неподвижно на шпонке стакан с внешними шлицами. Шлицами соединяется со стаканом кольцевой поршень, имеющий также резьбовое зацепление с верхней крышкой привода. Соответствующие места уплотнены внутри привода кольцами из маслостойкой резины.

При подаче рабочего масла в верхнюю полость 8 поршень будет опускаться вниз и одновременно поворачиваться в резьбе крышки. Вращение передается баллеру и руль поворачивается. Из нижней полости масло отводится к насосу. Для обратного поворота руля рабочее масло подается в нижнюю полость и отводится из верхней полости привода. Поршень будет двигаться вверх, а руль — поворачиваться в противоположном направлении.

На квадратную головку баллера может надеваться румпель запасного привода. Конструкция винтового гидравлического привода компактна, но сложна, и сам привод имеет сравнительно низкий механический к.п.д.

Плунжерный секторно-кольцевой гидравлический рулевой привод показан на рис. 70, б. Этот привод получил некоторое распространение на современных морских судах иностранного флота.

Кольцевой цилиндр привода разделен перемычкой на две рабочие полости, в которых помещены пустотелые плунжеры, перемещающиеся по кольцевым рабочим полостям цилиндра. Разделительная перемычка имеет два отверстия, через которые производится подвод и отвод рабочего масла из полостей цилиндра. Рабочее масло давит на торец плунжера и заставляет его перемещаться. Торец плунжера оборудован уплотнением из маслостойкой резины для предотвращения протечек масла из полости цилиндра наружу.

Румпель насажен на баллере на штоке и входит своим приводным концом в специальную втулочную перемычку плунжеров. Секторно-кольцевой привод прост по устройству, но имеет серьезный эксплуатационный недостаток — трудность обеспечения внутреннего уплотнения.

Очень большое распространение в настоящее время получил лопастной гидравлический рулевой привод. Основными узлами его являются цилиндр с крышкой и ротор. Ротор представляет собой ступицу с закрепленными на ней или изготовленными совместно рабочими лопастями и насаживается на конический конец баллера или промежуточный вал на шпонке. Встречаются цельнолитые конструкции ротора, присоединяемого к баллеру фланцевым соединением. Изготовляются лопастные рулевые приводы и в нашей стране и за рубежом.

Рулевые машины

В некоторых литературных источниках и в производственной практике понятие о рулевой машине, часто отождествляют с понятием всего рулевого устройства или рулевого привода. Это неправильно, так как рулевая машина — лишь составная часть рулевого устройства.

На судах морского флота применяются паровые, электрические, гидравлические и ручные рулевые машины. Ручная машина и ручной привод играют только вспомогательную роль. Мощность рулевых машин составляет от 0,60 до 0,65% от мощности главного двигателя в 3000 л. с. и 0,18—0,19% при мощности главного двигателя 60 000 л. с.

Замена парусного флота паровым привела к быстрому росту скорости и водоизмещения судов. Условия ручного штурвального управления рулем затруднились и возникла необходимость применения механических рулевых машин. Основной энергией на паровых судах была энергия пара и поэтому прежде всего стали применяться паровые рулевые машины.

Рулевое устройство судна оборудуется одной паровой маши¬ной. Машина двухцилиндровая в вертикальном или горизонтальном исполнении. Через цилиндрическую зубчатую или червячную передачу рулевая машина передает мощность зубчатому сектору или грузовому барабану при штуртросном рулевом приводе.

Рулевая машина должна сразу же пускаться из любого положения, и реверс должен осуществляться без задержки. Поэтому машина работает без расширения пара и мотыли расположены под углом 90° друг к другу. Паровые золотники машины не имеют перекрышей, каждый цилиндр снабжен своим золотником и устанавливается третий пусковой золотник. Схема парораспределения рулевой паровой машины приведена на рис. 71. На двух частях рисунка пусковой золотник показан в своих крайних положениях. Движение пара и поршней машины показано стрелками. При среднем положении пускового золотника доступ пара к цилиндрам прекращается и машина останавливается. Скорость вращения вала рулевой машины и перекладки руля при работе рулевого устройства зависит от величины открытия паровых окон пусковым золотником, т. е. от количества подаваемого в цилиндры пара.

Цилиндровые золотники приводятся в движение от вала рулевой машины, а пусковой золотник — с мостика. Пусковой золотник связан с валом рулевой машины сервомотором, т. е. устройством для согласования действий штурвала и рулевой машины, которое служит для возврата пускового золотника в среднее положение после прекращения воздействий с мостика или другого поста управления.

Паровые рулевые машины оборудуются клапанами экономии, устанавливаемыми между пусковым золотником и стопорным паровым клапаном. Назначение клапана экономии — прекратить доступ пара к пусковому золотнику несколько раньше, чем он придет в среднее положение. В среднее положение золотник возвращается сервомотором, но не сразу, а в течение некоторого времени. Доступ пара в цилиндры машины постепенно прекращается и вращение ее замедляется. Наконец, наступает такой момент, когда паровая машина не может преодолеть силы сопротивления в рулевом устройстве из-за малого количества поступающего в нее пара и останавливается раньше, чем пусковой золотник станет в среднее положение. Паровые окна не будут закрыты полностью и через них свежий пар будет постоянно перетекать в магистраль отработавшего пара. Для предотвращения этих бесполезных утечек свежего пара устанавливается клапан экономии. Клапан может приводиться в действие автоматически от давления пара или механически от общего привода с пусковым золотником.

Электрическая рулевая машина представляет собой обычный электродвигатель постоянного или переменного тока, на валу которого закрепляется червяк, работающий в паре с червячным колесом. На одном валу с червячным колесом укрепляется прямозубая шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором рулевого привода.

Во многих случаях рулевое устройство оборудуется двумя электродвигателями: рабочим и резервным. Установка их выполняется с учетом возможности осевого перемещения и вывода из зацепления с червячным колесом при переходе с одного электродвигателя на другой или на запасной привод. Для предотвращения чрезмерного поворота зубчатого сектора устанавливаются конечные выключатели, прерывающие питание электродвигателя током.

Электрогидравлическая рулевая машина представляет собой электроприводной насос, перемещающий рабочее масло в системе гидропривода. Применяются ротационные насосы (поршневые, винтовые, пластинчатые) и шестеренные с переменной и постоянной производительностью. Устанавливаются также две рулевые машины—рабочая и резервная.

Ротационный радиально-поршневой насос рулевой машины приведен на рис. 72.

Насос состоит из корпуса, регулировочного кольца и ротора. Основу ротора составляет звезда цилиндров, вращающаяся вместе с поршнями. Поршни имеют башмаки, а в некоторых конструкциях ролики, которые скользят по внутренней поверхности регулировочного кольца. Регулировочное кольцо выполняет роль пускового золотника, связано своими цапфами с телемотором и сервомотором и имеет возможность поперечного перемещения. Центральная полость звезды цилиндров разделена на две части неподвижной горизонтальной перегородкой. Каждая часть полости сообщается через отверстия с трубопроводами рулевого привода.

Средний рисунок насоса показывает нахождение регулировочного кольца в нейтральном или среднем положении. При вращении ротора поршни не имеют возвратно-поступательного движения и насос не производит перемещение рабочего масла. Этот момент соответствует удержанию руля в заданном положении.

Крайние рисунки показывают расположение регулировочного кольца в своих крайних положениях, что соответствует максимальной производительности насоса и максимальной скорости перекладки руля. При вращении ротора в направлении, указанном стрелкой, отвод регулировочного кольца вправо обеспечивает всасывание масла в центральную полость насоса через верхнее отверстие, а нагнетание — через нижнее. С отводом кольца влево всасывание будет производиться через нижнее отверстие, а нагнетание — через верхнее. Таким образом изменяется направление движения масла в трубопроводах и направление поворота привода и перекладки руля.

Ротор насоса вращается с постоянным числом оборотов. Напор насоса постоянный, а производительность переменная и зависит от степени отвода регулировочного кольца от среднего положения. Такой насос называется насосом с регулируемой производительностью.

Отечественное рулевое устройство РЭГ-ОВИМУ-7 с лопастным рулевым приводом, разработанное под руководством В. В. Завиша, приведено на рис. 73.

Рулевой привод двухлопастной и состоит из цилиндра и ротора. Ротор цельнолитой и имеет фланец, при помощи которого присоединяется к баллеру. Рулевая машина электрогидравлическая, насос ротационный пластинчатый марки Г-12-14 (ЛЗФ-70) постоянной производительности 73 л/мин при 1000 об/мин и мощности 5,6 квт. Рабочая жидкость — турбинное масло 22. Допускается применение и другого, более вязкого, масла. Давление масла в системе 35 кГ/см².

На рисунке руль стоит в заданном положении, насос разгружен и работает вхолостую, перемещая масло в направлении, указанном сплошными стрелками через отверстия г, е и б.

Для перекладки руля на правый борт каретка приемника телемотора отводится вправо воздействием на нее давления жидкости, перемещаемой в системе телемотора вращением рулевого штурвала. Золотники распределительного устройства переместятся вправо и отверстия д и в откроются, а отверстие е закроется. Масло будет перемещаться в системе в направлении, указанном пунктирными стрелками, и поступать в цилиндр привода через отверстия г и в. Ротор привода и руль будут поворачиваться против часовой стрелки.

Чтобы удержать руль в нужном положении, рулевой перестает вращать штурвальное колесо и сервомотор возвращает золотники распределительного устройства в среднее положение. Насос начинает работать опять вхолостую.

Для перекладки руля на левый борт рулевой вращает штурвальное колесо в обратном направлении. Каретка телемотора отводится влево и в этом же направлении переместится распределительный золотник (нижний), а разгрузочный золотник опять передвинется вправо. Масло теперь будет идти к приводу через отверстия г и д, а от привода — через в и б. Ротор привода и руль будут поворачиваться по часовой стрелке.

Распределительный и разгрузочный золотники связаны с ротором привода системой рычагов, представляющих собой сервомотор. Ротор всегда оказывает на золотники действие, обратное действию телемотора. Поэтому с прекращением вращения штурвального колеса действие телемотора прекращается и ротор рулевого привода своим движением приведет золотники в среднее положение через систему сервомотора.

Чтобы показания аксиометра совпадали с действительным положением руля, предусмотрен возврат разгрузочного золотника в среднее положение лишь после того, как распределительный золотник станет в среднее положение. Для этого к разгрузочному золотнику придан фиксатор в верхней части. При отводе золотника из среднего положения поршень фиксатора опускается вниз под действием давления пружины и застопоривает разгрузочный золотник. Когда распределительный золотник станет в среднее положение и закроет окна див, перераспределением гидравлического давления на поршень фиксатора последний поднимется вверх и даст возможность пружине разгрузочного золотника вернуть его в среднее положение.

В системе рулевого устройства предусмотрены предохранительный клапан для перепуска масла в случае заклинивания разгрузочного золотника в правом положении и перепускные клапаны для сброса масла из одной полости привода в другую при сильных ударах волн о перо руля.

Сервомоторы и телемоторы

Сервомотор — обязательный элемент каждой рулевой машины. Принцип действия всех сервомоторов одинаков, а конструктивное исполнение разное и зависит от типа рулевой машины и рулевого привода.

Одна из конструкций сервомотора паровой рулевой машины приведена на рис. 74.

Рабочий вал лежит в подшипниках и имеет опорные диски, препятствующие осевому перемещению вала. Рулевой штурвал выполнен совместно со ступицей, имеющей резьбовую нарезку. Ступица навинчена на вал и имеет кольцевой паз, куда входят выступы углового вильчатого рычага. Рычаг связан со штоком пускового золотника.

Для перекладки руля рулевой вращает штурвал, который навинчивается или вывинчивается с вала и перемещается по оси. Перемещение ступицы штурвала приводит к повороту углового рычага, который выводит пусковой золотник из среднего положения, и рулевая машина начинает работать. Через шестеренную передачу вращение вала рулевой машины передается рабочему валу, который оказывает на ступицу штурвального колеса действие, обратное действию рулевого, и будет стремиться вернуть штурвальное колесо и пусковой золотник в среднее положение.

Если скорость вращения штурвального колеса будет равна скорости вращения рабочего вала, пусковой золотник будет находиться в заданном положении и рулевая машина будет работать с постоянной скоростью. Для увеличения скорости вращения рулевой машины и перекладки руля рулевой должен вращать штурвальное колесо с возрастающей скоростью.

После перекладки руля на за¬данный угол рулевой отпускает штурвальное колесо. Рулевая машина еще будет работать некоторый малый промежуток времени, рабочий вал вернет штурвальное колесо и пусковой золотник в среднее положение, и машина остановится.

У гидравлических рулевых машин роль сервомотора выполняют рычажные передачи.

Почти на всех морских судах рулевая машина удалена от поста управления ею и, поэтому применяются специальные телединамические передачи или телемоторы для связи поста управления с пусковым устройством рулевой машины.

Существуют валиковый, стержневой, тросовый, электрический и гидравлический телемоторы. Последние два имеют преимущественное применение.

Гидравлический телемотор приведен на рис. 75. Основу телемотора составляют датчик (рулевая тумба) и приемник. Датчик устанавливается на мостике, а приемник — в румпельном отделении и соединяются между собой трубопроводами. Предварительное заполнение системы телемотора маслом производится при помощи ручного насоса. Воздух при заполнении системы отводится через воздушную пробку крышки цилиндра датчика, а заполнение контролируется по переливу масла в бачок через сливной трубопровод.

Внутри датчика находится зубчатая рейка с закрепленным на ней поршнем. Рейка приводится в движение от рулевого штурвала через зубчатую цилиндрическую передачу. К цилиндру датчика прикреплен резервуар, связанный с рабочей полостью датчика при посредстве двух клапанов. Один клапан служит для перепуска масла из цилиндра датчика в резервуар в случае чрезмерного повышения давления в системе, другой — для перепуска масла из резервуара в цилиндр датчика при значительном понижении давления в системе.

Приемник состоит из двух неподвижных пустотелых скалок и подвижного цилиндра, разделенного перегородкой на две части. К цапфам цилиндра присоединены две тяги, связанные со штоком пускового золотника рулевой машины.

При вращении штурвала против часовой стрелки зубчатая рейка и поршень датчика будут двигаться вверх. Масло будет выдавливаться из верхней полости цилиндра датчика и поступать в нижнюю полость цилиндра приемника. Цилиндр будет двигаться вверх, сжимая пружину и выталкивая масло из верхней полости в нижнюю полость цилиндра датчика. Тяги выведут золотник из среднего положения, и рулевая машина начнет работать.

Если рулевой перестанет вращать штурвал и отпустит его, пружина начнет расширяться и заставит цилиндр приемника опускаться вниз. Ход масла в системе будет обратный, и цилиндр приемника и зубчатая рейка с поршнем датчика будут возвращены в среднее положение. Сервомотор остановит рулевую машину.

Вращением штурвала по часовой стрелке обеспечится перекладка руля на другой борт.

Для управления рулевой машиной широко применяются авторулевые, заменяющие рулевого и повышающие экономичность рулевого устройства за счет более точного управления рулевой машиной и уменьшения расхода энергии. Вдобавок, судно идет более устойчиво, меньше рыскает, что снижает расход топлива главным двигателем и сокращает время перехода судна.

Обслуживание рулевых устройств

При обслуживании рулевых устройств необходимо руководствоваться общими указаниями по обслуживанию палубных механизмов, а также указаниями ССХ и заводов-изготовителей.

Рулевое устройство должно быть в полной готовности к моменту выхода судна в рейс. Приготовление рулевой машины к действию производится по указанию вахтенного помощника капитана.

В процессе приготовления к действию паровой рулевой ма¬шины производится ее внешний осмотр, прогревается паропровод и машина, проверяется действие пускового золотника, серво¬мотора и клапана экономии. Все необходимые части смазы¬ваются. Телемотор заполняется рабочей жидкостью, если необхо¬димо, и проверяется плотность гидравлической системы по удер¬жанию давления масла.

У секторного или механического винтового привода обращается особое внимание на состояние шестерен, червяков и червячных колес. При сломанных или треснутых зубьях работа рулевого привода запрещается.

В электрогидравлической рулевой машине проверяется уровень масла в расширительном бачке, действие и переход с одного насоса на другой и с основного привода на запасной и обратно, плотность соединений и отсутствие пропусков рабочего масла из системы.

Действие рулевого устройства проверяется пробными пусками с контролированием согласованности действия всех узлов. Замеченные ненормальности в работе устраняются.

Вахтенный моторист или машинист обязан не менее двух раз за вахту проверять работу рулевой машины и смазывать трущиеся части на ходу судна. При этом также проверяется нагрев трущихся деталей на ощупь или по показаниям термометров и наличие шумов и стуков в рабочих частях рулевого устройства.

В гидравлических системах проверяется уровень масла в бачках, не допускается снижение уровня ниже метки на указательной шкале или колонке. При длительной работе рулевого устройства необходимо работать поочередно рулевыми машинами, если их две.

О всех замеченных ненормальностях в работе рулевого устройства необходимо немедленно докладывать вахтенному механику. В случае нагрева трущихся частей машины выше нормы выделяется самостоятельный вахтенный для наблюдения за рулевым устройством.

При кратковременной остановке рулевой машины закрывается стопорный клапан свежего пара и открываются краны продувания паровых цилиндров. При остановке машины на длительное время все паровые клапаны, за исключением кранов продувания, закрываются. Руль должен быть установленным в среднее положение.

Вывод электрической и электрогидравлической рулевой машины из действия производится отключением питания электродвигателя. Гидравлическая система должна быть проверена на плотность и на отсутствие течи рабочей жидкости из системы.

Рулевой механизм и привод автомобиля

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Публикация:

   Рулевой механизм и привод автомобиля

Читать далее:

Рулевой механизм и привод автомобиля

Рулевой механизм. Для преобразования вращательного движения рулевого вала в качательное движение сошки и увеличения усиления, передаваемого от рулевого колеса к рулевой сошке, служит рулевой механизм. Наличие в рулевых механизмах большого передаточного числа (от 15 до 30) облегчает управление автомобилем. Передаточное число определяется отношением угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес автомобиля.

Рис. 1. Рулевое управление автомобилей:
а — зависимая подвеска передних колес; б — независимая подвеска

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 2. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А

Рулевые механизмы подразделяются на червячные, винтовые, комбинированные и реечные (шестеренные). Червячные механизмы бывают с передачей червяк—ролик, червяк—сектор и червяк—кривошип. Ролик может быть двух- или трех-гребневой, сектор — двух- и многозубый, кривошип — с одним или двумя шипами. В винтовых механизмах передача усилий производится посредством винта и гайки. В комбинированных механизмах передача усилий осуществляется через следующие узлы: винт, гайка — рейка и сектор; винт, гайка и кривошип; гайка и рычаг. Реечные механизмы выполнены из шестерни и зубчатой рейки. Наиболее широко распространена передача глобоидальный червяк — ролик на подшипниках качения. В такой паре значительно уменьшены трение и износ и обеспечено соблюдение необходимых зазоров в зацеплении. Рулевые механизмы такого типа применяют на большинстве автомобилей семейства ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК и др.

Червячный рулевой механизм, установленный на автомобилях ГАЗ-БЗА, имеет глобоидальный червяк и трехгребневой ролик, находящиеся в зацеплении. Червяк напрессован на пустотелый вал и установлен в картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках. Ролик вращается на оси в игольчатых подшипниках. Ось ролика запрессована в головку вала сошки, который вращается во втулке и цилиндрическом роликовом подшипнике. На мелкие конические шлицы конца вала посажена сошка. Зацепление ролика с червяком зависит от положения регулировочного винта, который фиксируется стопорной шайбой, штифтом и колпачковой гайкой, навернутой на винт.

Рулевой вал помещен в трубу (рулевую колонку), нижний конец которой крепится к верхней крышке картера. В верхней части рулевой колонки установлен радиально-упор-ный подшипник рулевого вала, который имеет мелкие конические шлицы для установки рулевого колеса. Масло в картер рулевого механизма заливают через отверстие, закрываемое резьбовой пробкой. Такого типа рулевые механизмы устанавливаются на автомобилях ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-302 «Волга», ГАЗ-66, автобусах ЛАЗ-695Н и др.

Винтовой рулевой механизм, устанавливаемый на автомобилях ЗИЛ-130, состоит из картера, представляющего одно целое с цилиндром гидроусилителя, винта с шариковой гайкой и рейки-поршня с зубчатым сектором.

Рис. 3. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-130

Рис. 4. Рулевой механизм автомобиля МАЗ-5335

Сектор выполнен за одно целое с валом рулевой сошки. Картер закрывается крышками 1,8 и 12. Гайка закреплена в рейке-поршне жестко винтами. Винт соединяется с гайкой шариками, которые закладываются в канавке 6 гайки и винта.

Рулевой механизм с винтом и гайкой на циркулирующих шариках отличается малыми потерями на трение и повышенным сроком службы.

В корпусе клапана управления на винте установлены два упорных шариковых подшипника, а между ними — золотник клапана управления. Зазор в этих подшипниках регулируется гайкой.

Зазор в зацеплении рейки-поршня и зубчатого сектора регулируют, смещая вал рулевой сошки винтом, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на упорную шайбу. Масло в картер рулевого механизма сливают через отверстие, закрываемое магнитной пробкой.

При повороте рулевого колеса винт передвигает шариковую гайку с рейкой-поршнем, и она поворачивает зубчатый сектор с валом сошки. Далее усилие передается на рулевой привод, обеспечивая поворот колес автомобиля. Так работает рулевое управление без гидроусилителя, т. е. при неработающем двигателе.

Комбинированный рулевой механизм, устанавливаемый на автомобиле MA3-5335, состоит из винта и шариковой гайки-рейки, находящихся в зацеплении с зубчатым сектором, вал которого является одновременно и валом сошки. Винт и гайка имеют полукруглые винтовые канавки, которые заполнены шариками. Для создания замкнутой системы для перекатывания шариков в гайку-рейку вставлены штампованные направляющие, предотвращающие выпадание шариков. Винт рулевого механизма установлен в картере в двух конических подшипниках, а вал сектора — в игольчатых подшипниках.

Каждый рулевой механизм характеризуется передаточным числом, которое для рулевых механизмов грузовых автомобилей ЗИЛ-130 и КамАЭ-5320 равно 20,0, для автомобилей ГАЗ-53А — 20,5, для автомобилей MA3-5335—23,6, для автобусов РАФ-2203 — 19,1 и автобусов ЛАЗ-695Н—23,5, а для легковых автомобилей находится в пределах от 12 до 20.

На автомобилях семейства КамАЗ, рулевой механизм типа винт—гайка скомпонован совместно с угловым шестеренчатым редуктором, который передает крутящий момент от карданной передачи рулевого вала на винт рулевого механизма.

На автобусах ЛиАЗ-677М и ЛАЗ-4202 угловой редуктор служит для передачи крутящего момента под прямым углом от рулевого колеса через карданный вал к рулевому механизму типа червяк—сектор.

Реечный рулевой механизм получил широкое применение на переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ-2108 «Спутник» и АЗЛК-2141 «Москвич». Он сравнительно прост в изготовлении и позволяет уменьшить количество шарниров рулевых тяг.

Основными деталями такого рулевого механизма является шестерня, нарезанная на валу, и рейка, находящиеся в зацеплении и помещенные в картер. При вращении вала рулевого колеса шестерня, вращаясь, передвигает в продольном направлении рейку, которая посредством шарниров передает усилие на рулевые тяги. Рулевые тяги через наконечник рулевой тяги и поворотные рычаги поворачивают управляемые колеса.

Рулевой привод. Для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и для правильного взаимного расположения колес при повороте служит рулевой привод. Рулевые привода бывают с цельной трапецией (при зависимой подвеске колес) и с расчлененной трапецией (при независимой подвеске). Кроме того, рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной тягой, расположенной сзади передней балки или перед ней.

К деталям рулевого привода с зависимой установкой колес относятся (см. рис. 16.2, а) рулевая сошка, продольная тяга, рычаг продольной тяги, поперечная тяга и рулевые рычаги поворотных цапф.

Рулевая сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной балке переднего моста. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а усилие от сошки передается через среднюю тягу и две боковые рулевые тяги поворотным цапфам. Сошка крепится к валу на конусных шлицах при помощи гайки на всех автомобилях. Для правильной установки сошки при сборке на валу и сошке делают специальные метки. В нижнем конце рулевой сошки, имеющем конусное отверстие, закреплен палец с поперечной тягой.

Продольная рулевая тяга изготовляется из трубы с утолщениями по краям для монтажа деталей двух шарниров. Каждый шарнир состоит из пальца, вкладышей, охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, пружины, ограничителя и резьбовой пробки. При заворачивании пробки головка пальца зажимается вкладышами благодаря пружине. Пружина смягчает удары от колес на рулевую сошку и устраняет зазор при износе деталей. Ограничитель 5 предотвращает чрезмерное сжатие пружины, а в случае ее поломки не позволяет пальцу выйти из шарнира.

Рис. 5. Рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2108 «Спутник»

Рулевые рычаги соединяются с тягами шарнирно. Шарниры имеют различную конструкцию и тщательно защищены от попадания грязи. Смазка попадает в них через масленки. В некоторых моделях автомобилей в шарнирах тяг применяют пластмассовые вкладыши, не требующие смазки в процессе эксплуатации автомобиля.

Поперечная рулевая тяга также имеет трубчатое сечение, на концы которой наворачивают наконечники. Концы поперечной тяги и соответственно шарнирные наконечники имеют правую и левую резьбы для изменения длины тяги при регулировке схождения колес. Наконечники фиксируются на тяге стяжными болтами.

Рис. 6. Шарниры рулевых тяг:
а — продольной тяги; б, в — поперечной тяги

В поперечных рулевых тягах устанавливаются шарниры, в которых перемещение пальца допускается только перпендикулярно к тяге. Поперечная рулевая тяга при независимой подвеске передних колес состоит из средней тяги и двух боковых, соединенных шарнирно.

Шарнир состоит из шарового пальца, который может иметь головку со сферическими поверхностями или шаровую, и двух эксцентриковых вкладышей, прижимаемых к пальцу пружиной, удерживаемой пробкой. При таком устройстве пружины не нагружаются силами, действующими на поперечную рулевую тягу, и устранение зазора при износе деталей шарнира происходит автоматически. Шаровые пальцы устанавливают в конусные отверстия рычагов и закрепляют гайками.

На некоторых легковых автомобилях применяют рулевые управления повышенной безопасности с энергопоглощающим устройством, которые уменьшают усилия, наносящие травму водителю при авариях.

Так, на автомобилях ГАЗ-З02 «Волга» энергопоглощающим устройством служит резиновая муфта, соединяющая две части рулевого вала, а на автомобилях АЗЛК-2140 рулевой вал и рулевая колонка выполнены составными, что дает возможность перемещаться рулевому валу незначительно внутрь салона при столкновениях автомобилей.

Кроме того, рулевое колесо делают с утопленной ступицей и мягкой накладкой, что значительно уменьшает тяжесть травмы, получаемой водителем при ударе о него. Могут применяться и другие устройства, повышающие травмобезопасность водителя.

—

В автомобилях применяют рулевые механизмы следующих типов: червяк и сектор (автомобиль Урал-375), червяк и ролик (трехгребневой на автомобилях ЗИЛ-164А и ЗИЛ-157 и двухгребневой на автомобилях ГАЗ-53А, ЗАЗ-965 «Запорожец», «Москвич-408», М-21 «Волга» и др.), винт и гайка и комбинированные. К последним относят механизмы, сочетающие винт и гайку на циркулирующих роликах и рейку с сектором (автомобили ЗИЛ-130, ЗИЛ-111, БелАЗ-540 и БелАЗ-548).

В механизме червяк и сектор применяют как обычный цилиндрический червяк, так и глобоидальный червяк с нарезной поверхностью, витки которой выполнены по дуге окружности с центром на оси вращения сектора. В последнем случае даже при крутых поворотах автомобиля между зубьями сектора и червяком сохраняется небольшой зазор.

Механизм с цилиндрическим червяком и сектором показан на рис. 6, а. С насаженным на нижнем конце рулевого вала червяком находится в зацеплении зубчатый сектор, изготовленный как одно целое с валом рулевой сошки.

На рис. 6, б изображен рулевой механизм типа червяк и ролик. На нижнем конце рулевого вала имеется глобоидальный червяк, который находится в зацеплении с двухгребневым роликом, входящим в зацепление с витками червяка и сидящим на оси, закрепленной в вилке вала 8 рулевой сошки. Механизм этого типа является наиболее износостойким и требует от шофера наименьшей затраты усилий при повороте.

Червяк может также работать в паре с боковым сектором. В механизмах этого типа контакт между зубьями происходит не в отдельных точках, как в ранее рассмотренных передачах, а по линиям, что позволяет передавать значительно большие усилия. Однако потери на трение и износ такой передачи велики. Кроме того, механизм этого типа особенно чувствителен к точности регулировки зацепления.

Рис. 6. Основные типы рулевых механизмов:
а — червяк и сектор; б -— червяк и ролик; в — червяк и боковой сектор; 1 — рулевой вал; 2 — цилиндрический червяк; 3 — зубчатый сектор; 4 — вал сошки; 5 — рулевая сошка; 6 — глобоидальный червяк; 7 — ролик; 8 — вал рулевой сошки; 9 — боковой зубчатый сектор

На рис. 7 изображен рулевой механизм типа червяк и ролик с передаточным числом 20,5 автомобиля ГАЗ-53Ф.

К левому лонжерону рамы автомобиля прикреплен болтами чугунный картер рулевого механизма, внутри которого помещаются находящиеся в зацеплении глобоидальный червяк и двухгребневой ролик. Опорами рулевого вала с напрессованным на его нижний конец червяком служат цилиндрический роликоподшипник в рулевой колонке и два конических роликоподшипника в картере рулевой передачи. Последние два подшипника не имеют внутренних колец и их ролики работают непосредственно по поверхности червяка. Ролик посажен на ось на двух шарикоподшипниках, на внутреннее кольцо которых установлено пружинное кольцо. Ось ролика запрессована в головку вала рулевой сошки и смещена от оси червяка в сторону боковой крышки картера на 5,75 мм.

Сошка закреплена на мелких шлицах вала гайкой с шайбой. Четыре сдвоенных шлица обеспечивают правильность соединения сошки с валом. Вал сошки вращается в цилиндрическом роликоподшипнике и втулке и может поворачиваться на угол 90°. Втулка помещается в картере, а подшипник — в его боковой крышке. Кроме боковой, картер имеет также верхнюю и нижнюю крышки. Внутрь картера через отверстие, закрываемое пробкой, заливается масло.

Картер крепится к рулевой колонке хомутом и стяжным болтом. На верхнем конце рулевого вала крепятся рулевое колесо и кнопка сигнала. Провод сигнала проходит внутри рулевого вала в трубке; между трубкой и валом установлено уплотнительное кольцо, прижимаемое к трубке пружиной. Верхний конец вала уплотняется сальником, поджимаемым пружиной. Вал сошки уплотнен сальниками.

Рис. 7. Рулевой механизм автомобиля ГАЭ-53Ф:
1 — кольцо; 2 — внутреннее кольцо подшипников; 3 — шарик; 4 — ось ролика; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — трубка; 7 — провод сигнала; 8 и 17 — пружины; 9 и 15 — крышки; 10 и и — регулировочные прокладки; 12 — конический роликоподшипник; 13 — картер; 14 — пробка; 16, 33 и 34 — сальники; 18 — рулевой вал; 19 — рулевая колонка; 20 — глобоидальный червяк; 21 — двугребневой ролик; 22 — вал рулевой сошки; 23 — болт; 24 — хомут; 25 а 32 — цилиндрические роликоподшипники; 26 — боковая крышка; 27 — регулировочный винт; 28 — гайка; 29 — втулка; 30 — рулевое колесо; 31 — рулевая сошка

Зацепление червяка и ролика можно регулировать, не разбирая рулевой механизм, винтом, в паз которого входит хвостовик вала рулевой сошки. Как уже указывалось, оси ролика и червяка лежат в разных плоскостях; поэтому для уменьшения зазора в зацеплении достаточно переместить вал сошки в сторону червяка путем ввертывания винта. Увеличение зазора может быть достигнуто путем вывертывания винта. Снаружи на винт навернута колпачковая гайка, предотвращающая вытекание масла из картера через резьбу. Для предохранения от выхода ролика из зацепления с червяком служат внутренние приливы в картере рулевого механизма. Они же ограничивают поворот вала рулевой сошки. Осевой зазор роликоподшипников регулируют путем удаления картонных со специальной пропиткой (толщиной 0,25 мм) и пергаментных (толщиной 0,10—0,12 мм) прокладок из-под крышки картера.

В автомобиле М-21 «Волга» рулевой механизм по конструкции такой же.

В автомобиле ЗИЛ-164А применяют рулевой механизм с червяком и трехгребневым роликом, который увеличивает возможные углы поворота рулевой сошки без нарушения зацепления.

На рис. 8 показан рулевой механизм автомобиля МАЗ-200 типа цилиндрический червяк и боковой сектор. Червяк и боковой сектор со спиральными зубьями помещены в картере. Червяк напрессован на нижний конец рулевого вала. При повороте рулевого вала и червяка поворачивается сектор, торцовые зубья которого находятся в зацеплении с червяком. Опорами для вала сектора служат игольчатые подшипники.

Рис. 8. Рулевой механизм автомобиля МАЗ-200:
1 — червяк; 2 — сектор; з — прокладки; 4 — фасонная гайка; 5 — игольчатый подшипник; 6 — картер

Подшипники рулевого вала регулируют путем изменения толщины прокладок под фланцем фасонной гайки.

В рулевом механизме тина винт и гайка автомобиля МАЗ-525 на нижнем конце рулевого вала имеется винтовая нарезка. При вращении рулевого вала сидящая на его нижнем конце во втулке гайка перемещается вверх или вниз вдоль вала, поворачивая вал рулевой сошки, установленный во втулках в картере и крышке картера. Нижний конец рулевого вала не закреплен, а верхний имеет качающуюся опору, состоящую из шарикоподшипника и резиновых колец. Рулевая колонка нижним и верхним наконечниками соединяется с картером рулевого механизма и корпусом головки.

Передаточное число рулевого механизма определяется как отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота рулевой сошки. Чем больше передаточное число, тем меньшее усилие необходимо для поворота колес. Для быстроты поворота передаточное число не должно быть слишком большим.

Рулевые механизмы грузовых автомобилей имеют передаточные числа 20—40, а легковых — 17—18.

Рис. 9. Рулевой механизм автомобиля МАЗ-525

—

Рулевой механизм преобразует вращательное движение рулевого колеса в угловое перемещение звеньев рулевого привода, его выполняют с большим передаточным числом (20—24) для снижения усилия, затрачиваемого водителем.

На автомобилях КамАЗ применяют рулевой механизм с гидроусилителем, который показан на рис. 93. В собственно рулевой механизм входят винт, по которому перемещается гайка, установленная на циркулирующих шариках, и поршень-рейка, зацепленная зубьями с зубчатым сектором.

Поскольку кабина автомобилей КамАЗ вынесена вперед и выполнена откидной, потребовалось ввести шарнирное соединение рулевой колонки с рулевым механизмом и дополнительный угловой редуктор.

Рис. 10. Схема механизма рулевого управления с гидроусилителем:
1 — реактивный плунжер; 2 — масляный радиатор; 3 — шланг высокого давления; 4 — насос; 5 — рулевая колонка; 6 — карданный вал; 7 — ведущая шестерня: 8 — ведомая шестерня; 9 — вал сошкн; 10 — зубчатый сектор вала сошки; 11 — поршень-репка: 12 — винт; 13 — шариковая гайка; 14 — шариковые подшипники: 15 — упорный задний подшипник; 16 — золотник; 17 — клапан управления; 18 — шланг низкого давления; 19 — упорный передний подшипник

Вал рулевой колонки соединен шарниром с карданным валом. Другой конец вала при помощи шарнира соединен с ведущей шестерней углового редуктора. Угловой редуктор состоит из ведущей и ведомой конических шестерен.

Ведущая шестерня выполнена за одно целое со своим валом, вращающимся на игольчатом и шариковом подшипниках. Шариковый подшипник ведущей шестерни находится в верхней крышке картера. Ведомая шестерня 8 установлена на валу винта, вращающегося в двух шариковых подшипниках. Перемещающаяся по винту гайка помещена в поршне-рейке. На его наружной поверхности нарезаны зубья, образующие рейку и входящие в зацепление с зубчатым сектором.

Для облегчения передвижения гайки в ней и в винте выполнены полукруглые винтовые канавки, образующие спиральный канал, заполненный шариками. Выпадение шариков из канавок предотвращается установкой в пазы гайки штампованных направляющих, состоящих из двух половин. Образованный таким образом желоб создает два замкнутых потока перекатывающихся шариков. По этому желобу при повороте винта перекатываются шарики, выходящие с одной стороны гайки и возвращающиеся в нее с другой. На валу винта установлены два упорных подшипника с золотником клапана управления между ними. Подшипники и золотник закреплены гайкой с пружинной шайбой. Золотник имеет несколько большую длину, чем гнездо в клапане управления.

В осевом направлении винт и золотник могут перемещаться в пределах 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, в которое их возвращают спиральные пружины и реактивные плунжеры, находящиеся под давлением масла, поступающего по нагнетательной магистрали от лопастного насоса. Всякий поворот рулевого колеса передается винту и вызывает соответствующее поворачивание колес. Однако колеса при этом создают сопротивление, которое, передаваясь на винт, стремится сместить его в осевом направлении. Когда это сопротивление превысит силу предварительного сжатия пружин, то смещение винта изменит положение золотника. Соответственно направлению сдвига винта золотник соединит одну полость усилителя с линией нагнетания, а другую — с линией слива. Под давлением масла поршень-рейка создает дополнительное усилие, действующее на сектор сошки и способствующее повороту управляемых колес автомобиля.

По мере повышения сопротивления повороту передних колес увеличивается давление в рабочей полости цилиндра гидроусилителя. Вместе с тем растет давление и под реактивными плунжерами. Под давлением пружин и реактивных плунжеров золотник стремится вернуться в среднее положение.

Водитель, управляя автомобилем, всегда сохраняет чувство дороги, т. е. для поворота рулевого колеса ему необходимо затратить некоторое усилие.

С увеличением сопротивления повороту передних колес и увеличением давления в полости цилиндра гидроусилителя возрастает также и усилие на рулевом колесе.

По окончании воздействия на рулевое колесо золотник перемещается в среднее положение, связь данной полости цилиндра с линией нагнетания прекращается и давление в ней падает.

В среднем положении осевой зазор между поршнем-рейкой и зубчатым сектором наименьший. По мере поворота рулевого колеса вправо и влево зазор в этом зацеплении увеличивается.

При неработающем двигателе и отсутствии подачи жидкости насосом гидроусилителя рулевой механизм работает обычным образом, однако при этом водителю приходится затрачивать большее усилие на управление автомобилем.

В нижней части корпуса рулевого механизма расположена сливная пробка с магнитом, улавливающая металлические частицы, попадающие в жидкость.

У автомобилей Минского автозавода применен рулевой механизм типа винт — шариковая гайка, ио с вынесенным отдельно гидроусилителем.

Вал рулевого механизма, установленный на двух конических роликовых подшипниках, имеет винт, по которому передвигается гайка-рейка. На наружной поверхности гайки нарезана рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала. Для более легкого перемещения гайки в ней и в винте выполнены полукруглые винтовые канавки, образующие спиральный канал, заполненный шариками. Выпадение шариков из канавок предотвращается установкой в пазы гайки штампованных направляющих, образующих трубчатый желоб. По этому желобу при повороте винта перекатываются шарики, выходящие с одной стороны гайки и возвращающиеся в нее с другой.

Вал зубчатого сектора установлен на трех игольчатых подшипниках, два из которых расположены со стороны крепления сошки. Сектор с пятью зубьями входит в зацепление с зубьями рейки. Средний зуб сектора имеет несколько большую толщину, чем другие. На одном конце вала сектора выполнены мелкие шлицы для соединения с рулевой сошкой, которая удерживается от осевого смещения гайкой. На другом конце вала сектора имеется регулировочное устройство, позволяющее устанавливать необходимый осевой зазор в зацеплении сектор — гайка. Оно состоит из регулировочного винта, фиксируемого контргайкой.

Картер рулевого механизма отливают из чугуна и закрывают с боков съемными крышками с уплотнительными прокладками. Места выхода из картера вала руля и вала сектора уплотнены резиновыми сальниками. В верхней части картера расположена пробка, закрывающая наливное отверстие для масла. В нижней части имеется отверстие с такой же пробкой для слива масла.

На автомобилях КрАЗ ранее устанавливали рулевой механизм, состоящий из червяка и бокового зубчатого сектора со спиральными зубьями (таких автомобилей сейчас много в эксплуатации), а в настоящее время применяют механизм в виде винта и шариковой гайки-рейки, т. е. такого же типа, как и на автомобилях Минского автозавода, также с вынесенным отдельно гидроусилителем.

Рис. 11. Рулевой механизм автомобилей МАЗ:
1 — вал сектора; 2 — сальник; 3 — игольчатые подшипники; 4 — боковая крышка: 5 — пробка сливного отверстия; 6 — гайка регулировочная; 7 — подшипник; 8 — картер рулевого механизма: 9 — гайка-рейка; 10 — шарики; 11 — винт; 12 — пробка заливного отверстия; 13 — подшипник

Рекламные предложения:

Читать далее: Рулевой механизм со встроенным гидравлическим усилителем

Категория: — Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Устройство автомобиля. Принцип работы рулевого механизма

Существует несколько типов рулевого механизма Вам известно, что при повороте руля поворачиваются колеса автомобиля. Но между поворотом руля и поворотом колес происходят определенные действия.

В этой статье мы рассмотрим особенности двух наиболее распространенных типов рулевого механизма: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с шариковой гайкой. Также мы расскажем о рулевом управлении с гидроусилителем и узнаем об интересных технологиях развития систем рулевого управления, позволяющих сократить расход топлива. Но, прежде всего, мы рассмотрим, как происходит поворот. Не все так просто, как может показаться.

Поворот автомобиля

Возможно, Вы удивитесь, узнав, что при повороте колеса на передней оси проходят по различной траектории.

Для обеспечения плавного поворота, каждое колесо должно описать разную окружность. В связи с тем, что внутреннее колесо описывает колесо меньшего радиуса, оно совершает более крутой поворот, чем внешнее. Если провести перпендикуляр к каждому колесу, линии будут пересекаться в центральной точке поворота. Геометрия поворота заставляет внутреннее колесо поворачиваться сильнее, чем внешнее.

Существует несколько типов рулевого механизма. Наиболее распространенными являются реечный рулевой механизм и рулевой механизм с шариковой гайкой.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм широко используется в легковых автомобилях, грузовиках малой грузоподъемности и внедорожниках. Фактически, этот механизм довольно прост. Реечные шестерни расположены в металлической трубке, с каждой стороны которой выступает рейка. Рулевой наконечник соединяется с каждой стороной рейки.

Ведущая шестерня сопряжена с валом рулевого механизма. Когда Вы поворачиваете руль, шестерня начинает вращаться и приводит рейку в движение. Рулевой наконечник на конце рейки соединяется с рулевой сошкой на шпинделе (см. рисунок).

Функции зубчатой рейки с шестерней заключаются в следующем:

• Она преобразует вращательное движение рулевого колеса в прямолинейное движение, необходимое для поворота колес.
• Она обеспечивает передаточное отношение для облегчения поворота колес.

Большинство автомобилей устроены так, что потребуется от трех до четырех полных оборотов руля, чтобы развернуть колеса от упора до упора.

Передаточное отношение рулевого механизма — это отношение градуса поворота руля к градусу поворота колес. Например, если один полный оборот руля (360 градусов) поворачивает колесо на 20 градусов, тогда передаточное отношение рулевого механизма составляет 18:1 (360 разделить на 20). Чем выше отношение, тем больше градус поворота руля. При этом, чем выше отношение, тем меньше усилий требуется приложить.

Как правило, у легких спортивных автомобилей передаточное отношение рулевого механизма ниже, чем у крупных автомобилей и грузовиков. При низком передаточном отношении у рулевого механизма более быстрый отклик, поэтому Вам не нужно с усилием крутить руль чтобы выполнить поворот. Чем меньше автомобиль, тем меньше его масса, и, даже при низком передаточном отношении, не требует прилагать дополнительное усилие для поворота.

Также существуют автомобили с переменным передаточным отношением рулевого механизма. В этом случае у зубчатой рейки с шестерней разный шаг зубьев (число зубьев на дюйм) в центре и по бокам. В результате, автомобиль реагирует на поворот руля быстрее (рейка расположена ближе к центру), а также снижается усилие при повороте руля до упора.

Реечный рулевой механизм с усилителем

При наличии реечного рулевого механизма с усилителем, рейка имеет немного другую конструкцию. Часть рейки включает цилиндр с поршнем посередине. Поршень соединен с рейкой. С обеих сторон поршня имеются два отверстия. Подача жидкости под высоким давлением на одну из сторон поршня приводит поршень в движение, он поворачивает рейку, обеспечивая усиление рулевого механизма.

Далее в статье мы рассмотрим компоненты усилителя. Но прежде мы расскажем о другом типе рулевого механизма.

Рулевой механизм с шариковой гайкой

Рулевой механизм с шариковой гайкой можно встретить на многих грузовиках и внедорожниках. Данная система немного отличается от реечного механизма.

Рулевой механизм с шариковой гайкой включает червячную передачу. Условно червячную передачу можно разделить на две части. Первая часть представляет собой металлически блок с резьбовым отверстием. Данный блок имеет зубья с наружной стороны, которые сопрягаются с шестерней, которая приводит в движение рулевую сошку (см. рисунок). Рулевое колесо соединено с резьбовым стержнем, похожим на болт, установленным в резьбовое отверстие блока. Когда рулевое колесо вращается, болт поворачивается вместе с ним. Вместо того, чтобы вкручиваться в блок, как обычные болты, этот болт закреплен так, что, когда он вращается, он приводит в движение блок, который, в свою очередь, приводит в движение червячную передачу.

Болт не соприкасается резьбой с блоком, поскольку она заполнена шарикоподшипниками, циркулирующими по механизму. Шариковые подшипники используются для двух целей: Они снижают трение и износ передачи, а также снижают загрязнение механизма. Если в рулевом механизме не будет шариков, на какое-то время зубья не будут соприкасаться друг с другом и Вы почувствуете что руль потерял жесткость.

Гидроусилитель в рулевом механизме с шариковой гайкой функционирует точно так же, как и в реечном рулевом механизме. Усиление обеспечивается подачей жидкости под высоким давлением на одну из сторон блока.

Далее мы рассмотрим компоненты гидроусилителя.

Гидроусилитель руля

Помимо самого рулевого механизма, гидроусилитель включает несколько основных компонентов.

Насос

Пластинчатый насос снабжает рулевой механизм гидравлической энергией (см. рисунок). Двигатель приводит насос в действие при помощи ремня и шкива. Насос включает утапливаемые лопатки, вращающиеся в камере овальной формы.

При вращении лопатки выталкивают гидравлическую жидкость низкого давления из обратной магистрали в выпускное отверстие под высоким давлением. Сила потока зависит от количества оборотов двигателя автомобиля. Конструкция насоса обеспечивает необходимый напор даже на холостых оборотах. В результате, насос перемещает большее количество жидкости при работе двигателя на более высоких оборотах.

Насос имеет предохранительный клапан, обеспечивающий надлежащее давление, что особенно важно при высоких оборотах двигателя, когда подается большой объем жидкости.

Поворотный клапан

Гидроусилитель должен помогать водителю только при приложении силы к рулевому колесу (при повороте). При отсутствии усилия (например, при движении по прямой), система не должна обеспечивать помощь. Устройство, определяющее приложение силы к рулевому колесу, называется поворотный клапан.

Основным компонентом поворотного клапана является торсион. Торсион представляет собой тонкий металлический стержень, который поворачивается под действием крутящего момента. Верхний конец торсиона соединен с рулевым колесом, а нижний с шестерней или червячной передачей (которая поворачивает колеса), при этом крутящий момент торсиона равен крутящему моменту, прилагаемого водителем для поворота колес. Чем выше прилагаемый крутящий момент, тем больше поворот торсиона. Входная часть вала рулевого механизма формирует внутреннюю часть поворотного клапана. Также он соединен с верхней частью торсиона. Нижняя часть торсиона соединена с внешней частью поворотного клапана. Торсион также вращает шестерню рулевого механизма, соединяясь с ведущей шестерней или червячной передачей, в зависимости от типа рулевого механизма.

При повороте торсион вращает внутреннюю часть поворотного клапана, внешняя часть при этом остается неподвижной. В связи с тем, что внутренняя часть клапана также соединена с рулевым валом (и, следовательно, с рулевым колесом), количество оборотов внутренней части клапана зависит от крутящего момента, прилагаемого водителем.

Когда руль неподвижен, обе гидравлические трубки обеспечивают равное значение давления на шестерню. Но при повороте клапана каналы открываются для подачи жидкости под высоким давлением к соответствующей трубке.

Практика показала не самую высокую эффективность такого типа усилителя рулевого управления.

Инновационные усилители руля

В связи с тем, что насос рулевого механизма с гидроусилителем на большинстве автомобилей непрерывно перекачивает жидкость, он расходует мощность и топливо. Логично рассчитывать на ряд нововведений, которые позволят повысить экономию топлива. Одной из самых удачных идей является система с компьютерным управлением. Эта система полностью исключает механическую связь между рулевым колесом и рулевым механизмом, заменяя ее электронной системой управления.

Фактически руль работает так же, как руль для компьютерных игр. Руль будет оснащен датчиками для подачи автомобилю сигналов о направлении движения колес и моторами, обеспечивающими отклик на действия автомобиля. Выходные данные таких датчиков будут использоваться для управления рулевым механизмом с электроприводом. В этом случае устраняется необходимость наличия рулевого вала, что увеличивает свободное пространство в моторном отсеке.

General Motors представила концепт-кар Hy-wire, на котором уже установлена такая система. Отличительной особенностью такой системы с электронным управлением от GM является то, что Вы можете сами настроить управляемость автомобиля с помощью нового компьютерного программного обеспечения без замены механических компонентов. В автомобилях с электронным управлением будущего Вы сможете подстроить систему контроля под себя нажатием лишь нескольких кнопок. Все очень просто! За последние пятьдесят лет система рулевого управления не сильно изменились. Но в следующем десятилетии наступит эпоха более экономичных автомобилей

Рулевой механизм — Энциклопедия по машиностроению XXL

Винтовые пары помимо резьбовых соединений широко применяют в механизмах, служащих для преобразования вращательного движения в поступательное, например, в домкратах, винтовых прессах, приводах рулевых механизмов, винтовых толкателях, механизмах изменения вылета стрелы подъемных кранов, нажимных механизмах прокатных станов.  [c.389]
Автомобили легковые КИМ-10—Рулевые механизмы с передачей винтом и гайкой 11 — 139 Технические характеристики 11—260  [c.7]

Автомобильное рулевое управление II—139 см. также Автомобильные рулевые механизмы  [c.8]

Автомобильные рулевые механизмы — Регулировка 11 — 143  [c.9]

Механизмы рулевые — см. Рулевые механизмы Механизмы рычажно-кулачковые 2 — 80  [c.155]

Рулевые механизмы колёсных тракторов  [c.246]

Рулевые механизмы выполняют с п о с т о-янным передаточным числом, у которых передаточное число между валом сошки и валом рулевого колеса не изменяется с поворотом последнего, и с переменным передаточным числом, у которых передаточное число увеличивается или уменьшается по мере поворота рулевого колеса.  [c.139]

По конструкции рулевые механизмы разделяются на следующие основные типы с передачей винтом и гайкой (фиг. 173) с червяком и сектором (фиг. 174, а, б н в) с червяком и кривошипом с пальцем (фиг. 175, а и реечной передачей (фиг. 177) и с комбинированной передачей — винтом с гайкой и с сектором (фиг. 178).  [c.139]

Фиг. 173. Рулевой механизм с передачей винтом и гайкой (КИМ-10).

Рулевой механизм с реечной передачей обычно сочетается только с разрезной поперечной рулевой штангой прочие типы рулевых механизмов могут сочетаться с любым  [c.139]
Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.  [c.142]

Рулевой механизм той или иной конструктивной схемы выполняется в зависимости от передаваемых нагрузок с различными размерами основных рабочих элементов.  [c.142]

Для повышения работоспособности рулевого механизма с увеличением передаваемых нагрузок его рабочие элементы иногда дублируются (см. фиг. 174, а и б, 175, а и б и 176, а и б).  [c.142]

Для увеличения к. п. д. рулевого механизма трение скольжения в отдельных его элементах заменяется треннем качения например, пальцы кривошипа выполняют вращающимися в роликовых подшипниках (см. фиг. 175), ролики в рулевых механизмах типа червяк и ролик устанавливаются на  [c.142]

Рулевые механизмы с относительно низким к. п. д (см. фиг. 173 и 177) применяются лишь на малолитражных автомобилях, у которых усилие, необходимое для поворота колёс, невелико.  [c.142]

В большинстве современных конструкций рулевых механизмов сошка закрепляется на своём валу при помощи рифтового соединения [19].  [c.142]

Установка минимального зазора в зацеплении рабочих элементов рулевого механизма при их износе осуществляется перестановкой ведомого элемента механизма ближе к ведущему с таким расчётом, чтобы рабочая часть ведомого элемента, имеющая уширяющуюся к основанию форму, глубже входила в соответствующую впадину ведущего элемента. Для этого в рулевом механизме типа червяк и сектор (см. фиг. 174, а)  [c.143]

В рулевом механизме типа червяк и ролик (см. фиг. 176,а) последний будет глубже входить в пазы червяка при перемещении вала сошки по направлению к сошке при помощи винта 1 в пределах эксцентриситета между осью ролика и осью червяка.  [c.143]

В рулевом механизме типа винт и гайка (см фиг. 173) компенсировать износ рабочих элементов нельзя.  [c.143]

Для сохранения минимального зазора в рабочих элементах рулевого механизма при небольших углах поворота, т. е. в основной рабочей зоне, и для обеспечения невозможности заедания рабочих элементов в крайних положениях ведомого элемента червяку иногда придаётся такая форма, при которой по мере отклонения ведомого элемента (сектора или ролика) от среднего положения зазор в зацеплении увеличивается, изменяясь при этом по кривой, вид которой приведён на фиг. 185  [c.143]

Так как в современных конструкциях автомобилей значение принимается близким к единице, то лёгкость управления зависит в основном от величина которого определяется типом рулевого механизма.  [c.144] Для того чтобы облегчить управление в зоне наиболее частых поворотов рулевого колеса передаточное число рулевого механизма иногда делают переменным. Например, в рулевом механизме типа винт и гайка (см. фиг. 173) изменение передаточного числа достигается за счёт того, что кривошип при повороте руля поворачивает гайку.  [c.145]
На фиг. 188, й показана диаг рамма изменения углового передаточного числа в рулевом механизме этого типа, установленном на автомобиле КИМ 10 [39]. В рулевом механизме типа червяк и кривошип с пальцем (см. фиг. 175) изменение передаточного числа достигается применением у червяка резьбы с переменным шагом ft.  [c.145]

На фиг. 188,(5 показана диаграмма изменения углового передаточного рулевом механизме этого типа [19].  [c.145]

Тогда же Белорусский автомобильный завод в г. Жодино начал выпускать 27-тонные автомобили-самосвалы БелАЗ-540 (рис. 71, б) и 40-тонные автомобили-самосвалы БелАЗ-548. Предназначенные для перевозки скальных пород, грунта и полезных ископаемых в карьерах и на крупных строительствах, они снабжены двенадцатицилиндровыми дизельными двигателями мощностью соответственно 360—375 и 500—520 л. с., кузовами ковшового типа с защитными козырьками над кабинами водителей, гидромеханическими трансмиссиями, пневмогидравлической подвеской передних осей и задних мостов, гидравлическими усилителями рулевых механизмов и сложными тормозными системами с ленточными и колодочными тормозами. Одноместные кабины их с тепловой и звуковой изоляцией оборудованы отопительными и вентиляционными устройствами. При работе машин в районах с жарким климатом отопительные устройства заменяются установками для кондиционирования воздуха.  [c.270]

Тракторные рулевые механизмы 11—340 Тракторные сервоприводы 11—349 Тракторные сервопружины — Схемы 11 — 349 Тракторные сеялки—см. Сеялки тракторные Тракторные сцепные приборы — Расположение по ГОСТ 11 — 388 Тракторные тормоза — ом. Тормоза тракторные  [c.307]

Поспособу передачи усилий рулевые механизмы различают обратимые и находящиеся напределе обратимости. Обратимый рулевой механизм допускает не только перемещение сошки при приложении усилия к рулевому колесу, но и поворот рулевого колеса при приложении усилия к сошке. Рулевой механизм, находящийся на пределе обратимости, позволяет повернуть рулевое колесо через сошку только при приложении к ней сравнительно большого усилия.  [c.139]

Рулевое управление состоит из рулевого механизма, предназначенного для трансформации поворота рулевого колеса в качательном движении рулевой сошки, и р у-леврго привода, при помощи которого  [c.139]

Фиг. 178. Рулевой механизм с комбинированной передачей — винтом с гайкой и с сектором (Сэгинау).

I см.фиг. 176, а) или на игольчатых поди]ипниках (см. фиг. 176. (У) в рулевых. механизмах типа винт с гайкой и с сектором между зубьями винта и гайки вводятся шарики, заключённые в, специальный шарикопровод (см. фиг. 178). В опорах вала рулевой сошки при больших нагрузках, передаваемых через рулевой механизм, применяют вместо подшипников скольжения подшипники качения (сравнить фиг. 174, а и б). Для восприятия осевых нагрузок от винта или червяка рулевого механизма применяют шариковые упорные (см. фиг 175) или роликовые радиально-упорные подшипники (см. фиг. 174, 176 и 178) иногда применяются шариковые радиально-упорные подшипники [23]. Все эти подшипники обычно работают без внутреннего кольца.  [c.142]

Регулировка рулевого управления предусматривается для компенсации дюфта в отдельных его элементах при износе. Для безопасности движения автомобиля свободный ход рулевого колеса це должен превышать 36 . При отрегулированном рулевом управлений свободный ход рулевого колеса составляет не более 10°. При регулировке необходимо установить, где произошёл износ в рулевом механизме или в рулевом приводе.  [c.143]

Если при повороте рулевого колеса в пределах его свободного хода сошка не двигается, значит износ произошёл в рулевом механизме если же сошка перемещается, а колёса автомобиля не поворачиваются, следовательно, износ произошёл в сочленениях ру леыого привода.  [c.143]

В рулевом механизме типа червяк и кривошип с пальцем (см. фиг. 175) для той же цели достаточно сдвинуть вал сошки по направлению к сошке. Это можно осуществить либо повёртыванием винта 1 (см. фиг. 175, а), либо изъятием части регулировочных прокладок под крышкой при упоре, закреплённом в последней. При работе руля палец всегда будет прижимать кривошип к упору.  [c.143]

Установить минимальное осевое смещение червяка можно, сильнее зажимая его подшипники и компенсируя этим их износ. Это делается либо ввёртыванием резьбовой втулки 3 (см. фиг. 174, а и 175, а) или нажимного винта 2 (см. фиг. 178), либо уменьшением числа регулировочных прокладок под крышку 2 (см. фиг. 176, а). При первом способе резьбовая втулка стопорится клеммой 4 (см. фиг. 174, о), или стопорным болтом 2 (см. фиг. 175, а), реже — замковым кольцом (см. фиг. 174, в). В конструкциях рулевых механизмов. в которых при работе руля не возникает усилия, прижимающего вал сошки к его упору, предусматривается регулировка осевого зазора вала сошки при помощи специального регулировочного болта 5 (см. фиг. 174, а).  [c.143]

Фиг. 185. Диаграмма изменения aaiopa в зацеплении рулевых механизмов типа червяк и ролик.

---

Системы рулевого управления для легковых и легких коммерческих автомобилей

Ваша конфиденциальность

Когда вы посещаете какой-либо веб-сайт, он может сохранять информацию в вашем браузере или получать из него данные, в основном в виде файлов cookie. Эта информация может относиться к вам, вашим предпочтениям, вашему устройству или будет использоваться для правильной работы веб-сайта с вашей точки зрения. Такие данные обычно не идентифицируют вас непосредственно, но могут предоставлять вам индивидуализированные возможности работы в интернете. Вы можете отказаться от использования некоторых типов файлов cookie. Нажимайте на заголовки категорий, чтобы узнать подробности и изменить настройки, заданные по умолчанию. Однако вы должны понимать, что блокировка некоторых типов cookie может повлиять на использование вами веб-сайта и ограничить предлагаемые нами услуги.

Строго необходимые файлы cookie

Всегда активно

Эти файлы cookie необходимы для функционирования веб-сайта и не могут быть отключены в наших системах. Как правило, они активируются только в ответ на ваши действия, аналогичные запросу услуг, такие как настройка уровня конфиденциальности, вход в систему или заполнение форм. Вы можете настроить браузер таким образом, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас об их использовании, но в таком случае возможно, что некоторые разделы веб-сайта не будут работать.

Эти файлы cookie позволяют нам подсчитывать количество посещений и источников трафика, чтобы оценивать и улучшать работу нашего веб-сайта. Благодаря им мы знаем, какие страницы являются наиболее и наименее популярными, и видим, каким образом посетители перемещаются по веб-сайту. Все данные, собираемые при помощи этих cookie, группируются в статистику, а значит, являются анонимными. Если вы не одобрите использование этих файлов cookie, у нас не будет данных о посещении вами нашего веб-сайта.

Типы автомобильного рулевого механизма

Автомобильное рулевое управление является основой управления движением любого транспортного средства. Он состоит из всех компонентов, шарниров и рычагов, необходимых для передачи мощности от двигателя к колесам.

Рулевое управление также регулирует углы поворота колес по двум осям для определения их направленности.

Два традиционных механизма, которые используются до сих пор, — это реечный механизм и шариковое рулевое управление с рециркуляцией.

1. Рейка и шестерня

Реечное рулевое управление — наиболее распространенный тип механизма управления движением в легковых автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.

Строительство

1. Набор зубчатых колес Rack & Pinion заключен в металлическую трубку, причем каждый конец рейки направлен из трубки.
2. Тяга — тяга или осевая тяга — соединяется с каждым концом стойки.
3. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу.

Механизм

При повороте руля шестерня будет крутиться, сдвигая рейку. Рулевая тяга соединяется с рулевым рычагом, который прикреплен к шпинделю.

Назначение зубчатой ​​передачи Rack & Pinion — преобразовать круговое движение рулевого колеса в поступательное. Он позволяет понижать передачи, облегчая поворот колес.

Два типа реечных рулевых систем:

1. Концевой отвод
2. Центральная взлетная

Рулевое управление с переменным передаточным числом

Подтип рулевого управления с реечной передачей — это рулевое управление с переменным передаточным числом.

Эта система рулевого управления имеет другой шаг зубьев в центре, чем на концах.

Это снижает чувствительность рулевого управления, когда рулевое колесо находится близко к своему центральному положению.

И когда он повернут в сторону блокировки, колеса становятся более чувствительными к круговым движениям руля.

2. Шарик с рециркуляцией / Рулевой механизм

Рулевое управление с рециркуляцией шариков — это наиболее часто используемая система рулевого управления в тяжелых автомобилях.

Он работает на параллелограмме, в котором:

1. Рычаг Pitman & Idler остается параллельным
2. Механизм поглощает большие ударные нагрузки и вибрации

Строительство

1. Рулевое колесо крепится к рулевому валу, на конце которого имеется стержень с резьбой.Стержень с резьбой фиксированный, в отличие от типа Rack & Pinion.
2. На поверхности блока обработаны зубья шестерни.
3. Резьба в штоке заполнена шарикоподшипниками.
4. Эти шарикоподшипники выполняют две функции: уменьшают трение и износ шестерни; Фиксация зубьев шестерни, чтобы они не разорвали контакт друг с другом при изменении направления рулевого колеса.

Механизм

1. При вращении руля поворачивается тяга.
2. Когда колесо вращается, блок движется.
3. Блок перемещает другую шестерню, которая, в свою очередь, перемещает руку Питмана.
4. Шарикоподшипники в резьбе повторно циркулируют в шестерне при ее вращении.

6 типов рулевого колеса

Вы когда-нибудь задумывались, почему опасно ездить с плохим рулевым колесом? 🤔

Только водители знают, каково держать руль непрерывно долгое время. Ваши руки могут вспотеть, и руль станет скользким.Ваш комфорт на дороге может быть поставлен под угрозу, если вы приобретете автомобиль без учета качества рулевого колеса.

Поэтому стоит учесть типы рулевых колес, материал и рабочий механизм, чтобы не плакать над пролитым молоком. 😉

Что такое рулевое колесо?

Как следует из названия, рулевые колеса используются для управления транспортным средством водителем. Они имеют форму колес и вращаются по кругу, отсюда и название.

Хотя все рулевые колеса не одинаковы, большинство из них круглые и вращаются вокруг центральной ступицы.Обычно эти рулевые колеса представляют собой полукруги, также известные как рулевые колеса-бабочки.

Как работает рулевое колесо?

Рулевое колесо передает направление водителя на рулевой вал, который перемещает колеса влево и вправо. Колеса автомобиля не двигаются в одном направлении, поскольку они движутся в одном направлении за раз. Это периодическое движение происходит под управлением системы рулевого управления, которая контролирует движение автомобиля.

Во время вращения рулевая колонка, упорный подшипник и другие компоненты системы рулевого управления передают движение на рулевое колесо.

Существуют различные типы рулевого колеса, но наиболее распространены реечные системы рулевого колеса и системы рулевого управления с рециркуляцией шариков. Тем не менее, система рулевого управления любого транспортного средства обеспечивает плавный маршрут на протяжении всей поездки. Посмотрите следующее видео для демонстрации:

Реечное рулевое управление включает установку шестерен на металлический стержень и перемещение рулевого колеса для включения шестерен. Ведущая шестерня перемещает рейку из стороны в сторону при ее вращении.Следовательно, рулевое колесо поворачивается под большим углом, переходя в малоугловые повороты колеса.

ПОМНИТЕ: Угол поворота рулевого колеса определяется размером ведущей шестерни и рейки. Обычно для полного поворота рулевого колеса требуется несколько оборотов.

Возможно, вам потребуется отрегулировать размер рулевого колеса, количество действий, необходимых вам (от водителя), и степень сложности поворота колеса в зависимости от марки и модели вашего автомобиля.Положение ваших рук на руле никогда не должно меняться, независимо от того, сколько кнопок на нем.

Согласно Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), при движении обе руки должны находиться за пределами рулевого колеса с противоположных сторон. Держитесь за руль крепко, но осторожно, и никогда не хватайтесь за руль изнутри ладонями.

6 типов рулевого колеса

На рынке представлены различные типы рулевого колеса:

• Рулевое колесо телескопа
• Наклон рулевого колеса
• Регулируемое рулевое колесо
• Откидное рулевое колесо
• Рулевое колесо с рециркуляционными шариками
• Реечные колеса

Если вас интересуют автомобили, вам следует ознакомиться с основными типами и их использованием.Давайте рассмотрим некоторые из распространенных, но эффективных типов рулевого колеса. 👇

# 1: Рулевое колесо телескопа

Существует также регулируемая модель рулевого колеса, известная как телескопическое рулевое колесо, которое можно регулировать в соответствии с ростом водителя. В пределах 3 дюймов вы можете регулировать рулевое колесо бесконечным количеством способов.

📝 ПРИМЕЧАНИЕ: Телескопическое рулевое колесо управляется механизмом телескопа, который позволяет перемещать колесо вперед или назад.

# 2: Наклон рулевого колеса

General Motors представила регулируемые рулевые колеса в 1963 году, и они чаще всего используются в роскошных автомобилях. Регулируемое рулевое колесо позволяет с комфортом управлять автомобилем разным людям.

✅ Регулируемое рулевое колесо состоит из дуги, которую можно поднимать и опускать, поворачивая вверх и вниз.

Благодаря конструкции колес рулевая колонка остается неизменной при изменении положения колес.Это достигается за счет использования храпового механизма , расположенного под рулевым колесом.

# 3: Регулируемое рулевое колесо

Колеса, регулирующие рулевую колонку, также регулируют высоту, но иначе, чем колеса телескопа. Используя это рулевое колесо, вы можете изменить название колеса, а не высоту колеса.

В регулируемой рулевой колонке вместо храпового механизма используется электродвигатель или компрессионный фиксатор.Однако, в отличие от рулевого колеса с регулируемым наклоном, эти изменения рулевого колеса более эффективны, но менее выражены 😜.

# 4: Откидное рулевое колесо

Ford впервые представил эту функцию в 1961 году в своем личном роскошном автомобиле Thunderbird, чтобы облегчить посадку и выход из машины. Во время парковки вы можете повернуть рулевое колесо на девять дюймов вправо.

# 5: Рулевое колесо с рециркуляционными шариками

Механизм, поворачивающий колеса автомобиля в любом направлении, известен как шариковый руль с рециркуляцией.Для этого типа рулевого управления требуется рычаг Питмана . Кроме того, он соединяет рулевой механизм с центральным рычагом и тяговыми штангами вала Pitman.

# 6: Реечные рулевые колеса

Реечные рулевые колеса имеют шестерню и рейку. В этой системе вращательное движение преобразуется в линейное движение. Система реечной передачи чаще встречается в небольших автомобилях, чем система с рециркуляцией шаров.

В системах рулевого управления с рейками и шестернями используется меньше движущихся частей.В результате водитель может управлять колесами автомобиля с большей управляемостью. Это облегчает водителю рулевое управление.

Из каких материалов сделаны рулевые колеса?

Некоторые популярные рулевые колеса на основе материалов:

• Кожаные рули
• Рулевые колеса из синтетической смолы
• Полиуретан / искусственная кожа Рулевые колеса
• Пластиковые рули
• Деревянные рули

Водитель должен крепко, безопасно и удобно держаться за рулевое колесо в любой ситуации, чтобы автомобиль двигался идеально.Материал, используемый для покрытия рулевого колеса, должен быть эстетичным и эргономичным.

Рулевые колеса доступны из нескольких материалов, от пластика до искусственной кожи. Взглянем!

# 1: Кожаные рули

Рулевые колеса дорогих автомобилей часто обтянуты кожей. Кожаные изделия сделаны почти из пигментированной кожи, чтобы предотвратить раздражение кожи и потоотделение. Благодаря своим противоскользящим свойствам прочная кожа из микрофибры устойчива к любым погодным условиям.Ваши руки будут меньше потеть во время вождения благодаря воздухопроницаемости ткани. 🙌

# 2: Рулевое колесо из синтетической смолы

Рулевое колесо этого типа очень тщательно окрашено полированным покрытием для защиты автомехаников. Никогда не полируйте рулевое колесо такого типа, потому что оно делает колесо скользким.

# 3: Полиуретан / искусственная кожа Рулевое колесо

Полиуретановое рулевое колесо изготовлено из высококачественной нескользящей мягкой кожи.Красивый и элегантный дизайн подчеркнет стиль вашего автомобиля. Кроме того, он удобен в руке и подходит для любого сезона.

# 4: Пластиковое рулевое колесо

Пластиковый руль легко чистить, но летом обжигает. А у водителей могут возникнуть проблемы с управлением рулем. Было бы неплохо, если бы вы захотели обернуть пластиковый руль небольшим полотенцем.

# 5: Деревянное рулевое колесо

Этот тип рулевого колеса не рекомендуется, так как он легко ломается.Деревянные рули поставляются с кнопками клаксона и установочными болтами.

Насколько важно рулевое колесо?

Водитель большую часть времени держит руль в автомобиле. Таким образом, рулевое колесо жизненно важно за рулем автомобиля. Этот компонент необходим для управления автомобилем. Кроме того, различные формы и конструкции рулевых колес улучшают внешний вид автомобиля, поэтому компоненты бывают разного дизайна.

В некоторых автомобилях ступица рулевого колеса содержит подушку безопасности .Подушка безопасности срабатывает от колеса в случае аварии, чтобы защитить водителя. В дополнение к их способности управлять различными цепями и аксессуарами автомобиля, современные рулевые колеса также включают в себя элементы управления аудиосистемой и круиз-контролем.

С таким большим количеством роскошных рулевых колес вы обязаны позаботиться об их чистоте, чтобы они имели элегантный вид и долговечность. Есть много чистящих средств для руля, или даже обычное мыло, вода и полотенце.

Часто задаваемые вопросы

Какие накладки на руль сохраняют прохладу в летнюю жару?

Если вы не хотите, чтобы в припаркованной машине было жарко, вам следует выбрать чехол на руль из хлопка, хлопка-полиэстера или даже неопрена.

Подходит ли любое рулевое колесо к любому автомобилю?

К вторичным рулевым колесам необходимо добавить переходник, так как они универсальны и подходят для любого автомобиля. Этот переходник иногда называют комплектом ступицы или переходником ступицы колеса.

Как далеко вы должны быть от руля?

Расстояние между грудиной и центром рулевого колеса должно составлять не менее 10 дюймов.

Из-за того, что подушка безопасности может выдавать большую мощность при срабатывании, рекомендуется, чтобы оптимальное расстояние между водителем и рулевым колесом составляло не менее 10 дюймов.Это повысит вашу безопасность, а также увеличит впечатления от вождения.

Ликвидация

Рулевое колесо — это основная часть интерьера любого транспортного средства, в руке которого находится полный пульт управления. В отрасли доступно несколько рулевых колес, что требует тщательного рассмотрения при покупке любого транспортного средства для личных или коммерческих целей.

В основе вашего вождения лежит рулевое колесо и то, как оно передает направление, поэтому всегда выбирайте руль самого высокого качества.Реечное рулевое колесо кажется предпочтительным выбором, поскольку в системе используется меньше движущихся частей. Благодаря этому водитель может с большим мастерством контролировать направление движения автомобиля.

Итак, выделите немного времени, проведите небольшое исследование и доработайте лучшую систему рулевого колеса, чтобы сделать поездку по дороге плавной и безопасной. 😉

Что связывает колеса с подвеской и рулевым управлением? — Mvorganizing.org

Что соединяет колеса с подвеской и рулевым управлением?

Стержень, называемый стяжкой, соединяется с каждым концом стойки.Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу. При повороте руля шестерня крутится, сдвигая рейку. Тяга на каждом конце рейки соединяется с рулевым рычагом на шпинделе (см. Схему выше).

Какова функция передней подвески по отношению к системе рулевого управления?

Система подвески выполняет две основные функции: 1) удерживать колеса автомобиля в плотном контакте с дорогой для обеспечения сцепления с дорогой и 2) обеспечивать комфортную езду для пассажиров и изолировать их от дорожного шума, ударов и вибраций.

Что такое система рулевого управления и подвески?

Ваша система рулевого управления и система подвески — это две отдельные системы, которые работают в тандеме, чтобы держать ваш автомобиль под контролем. Система подвески выдерживает вес вашего автомобиля, обеспечивает плавность хода и стабильное управление дорогой, управляемость и управляемость.

Какой тип рычажной системы рулевого управления также известен как?

Рулевая тяга, используемая с большинством ручных рулевых механизмов и механизмов рулевого управления с усилителем, обычно включает штангу шатуна, центральную тягу, промежуточный рычаг и два узла поперечной рулевой тяги.Эта конфигурация рычажного механизма известна как параллелограммный рулевой механизм (рис. 8-19) и используется на многих легковых автомобилях.

Какие бывают типы рулевого управления?

Рулевое управление наземного транспорта

• Базовая геометрия.
• Рейка и шестерня, рециркуляционный шар, червяк и сектор.
• ГУР.
• Рулевое управление, чувствительное к скорости.
• Рулевое управление на четыре колеса.
• Шарнирно-сочлененное рулевое управление.
• Рулевое управление задним колесом.
• Управление по проводам.

Для чего нужна рулевая тяга?

Когда вы поворачиваете рулевое колесо, рулевой механизм заставляет ваши передние колеса двигаться в правильном направлении. Основными частями рулевой тяги являются наконечники рулевых тяг, шаровые опоры и рычаги управления.

Как узнать, неисправна ли рулевая тяга?

Признаки плохого или неисправного центра (перетащите) Ссылка

1. Плохая управляемость и тяга автомобиля влево или вправо. Одним из первых симптомов плохого или неисправного тягово-сцепного устройства является плохая управляемость автомобиля.
2. Вибрация рулевого колеса. Еще одним признаком плохого или неисправного тягово-сцепного устройства являются чрезмерные вибрации, исходящие от рулевого механизма.
3. Неравномерный износ шин.

Какие бывают 2 типа систем рулевого управления?

На транспортных средствах используются два основных типа систем рулевого управления с усилителем. Реечная система рулевого управления и обычная / встроенная система рулевого управления, также известная как система рулевого управления с рециркуляцией шариков.

Что такое шарнирная опора рулевой тяги?

промежуточный рычаг

Влияет ли промежуточный рычаг на центровку?

Не повлияет на кастер, изгиб или схождение.Будут внесены небольшие конструктивные изменения, а также устранен предыдущий провис. Если ранее оно было выровнено с изношенным рычагом натяжного ролика, может потребоваться, чтобы схождение схождение было перемещено одинаково с обеих сторон, если рулевое колесо не прямое. / Размах>

Какова основная функция наконечника рулевой тяги в системе рулевого управления?

Задача наконечника рулевой тяги — обеспечить выравнивание колес. Он обеспечивает регулировку углов установки колес, которая предотвращает износ шин на внутренних и внешних краях.Если они изнашиваются, колеса теряют соосность, и вы можете обнаружить, что колеса и колеса трясутся, когда вы ведете машину.

Как еще называется червячно-гайка рулевого механизма?

Рециркуляционный шар

Какие 3 основные части системы рулевого управления?

Рулевая колонка состоит из трех основных компонентов: рулевого вала, трубки переключения передач и кожуха колонки или мачты. Рулевой вал соединяет рулевое колесо с рулевым механизмом через муфту карданного типа.

Что означает рулевое управление?

глагол. управляемый; рулевое управление; рулит. Определение переходного глагола steer (статья 2 из 4). 1: для управления курсом: в особенности для прямого: для управления с помощью механических средств (например, руля направления)

Что значит «строгий»?

1а: суровый и холодный по виду или манерам суровый пуританин. б: мрачный, серьезный суровый критик. 2: морально строгий: аскетичный. 3: заметно простой или без украшений, строгий офис, строгий стиль письма.

Что означает рулевое колесо?

Рулевое колесо (также называемое ведущим колесом или маховиком) — это тип рулевого управления в транспортных средствах.Рулевое колесо — это часть системы рулевого управления, которой управляет водитель; остальная часть системы рулевого управления реагирует на такие действия водителя.

Что означает «развратный» по-английски?

(запись 1 из 2) переходный глагол. 1а: развратить невоздержанием или чувственностью развратных поэтов развратное общество. б: увести от добродетели или превосходства, развращенного фабричными методами амбиций…

Что значит «сложить» в сексуальном плане?

1: крайнее потворство телесным удовольствиям и особенно сексуальным удовольствиям: поведение, связанное с сексом, наркотиками, алкоголем и т. Д.Что значит сброситься под давлением? Определение пониженного давления. / Пролет>

Что делает что-то нечистым?

прилагательное. не чистый; смешанный с посторонними веществами, особенно низшего качества или загрязняющими веществами: нечистой водой и воздухом. не морально чистым или правильным; нецеломудренный или непристойный: нечистые мысли.

Разврат — плохое слово?

В библейском и духовном контекстах слово «разврат» очень серьезно, но в других ситуациях это слово часто имеет игривый оттенок, например, когда группа друзей выходит на «ночь разврата».”

Что означает сэмпай?

В Японии сэмпай (先輩, «старший») и кохай (後輩, «младший») представляют собой неформальные иерархические межличностные отношения, существующие в организациях, ассоциациях, клубах, предприятиях и школах.

Разве развлечение — это грех?

Я думаю, мы установили, что употребление алкоголя само по себе не является грехом, но Библия очень ясно говорит о влиянии, которое он оказывает на кого-то, он может привести к пьянству и пьянству, что является грехом. Есть несколько примеров, когда благочестивые люди напивались, что привело к греховному поведению.

Как по-другому обозначить разврат?

Синонимы разврата — WordHippo Thesaurus… .Какое еще слово означает разврат?

разврат	рассеивание
распутство	мерзость
распущенность	тиски
безнравственность	снисходительность
беззаконие	громкость

Что противоположно разврату?

недостаток.Имя существительное. ▲ Противоположность аморальному или бессмысленному поведению или поведению.

Какой пример разврата?

Разврат — это безудержное потакание упадку или тому, что можно было бы считать «греховным» поведением. Примеры разврата включают сексуальную активность, пьянство или употребление наркотиков. / Span>

Что означает подлость?

: врожденная низость: разврат, моральная низость также: подлый поступок.

Означает ли подлость зло?

1 беззаконие, порок, подлость, проступок.

Что означает беззаконие?

1: качество или состояние злого. 2: что-то злое.

Является ли прелюбодеяние моральным распущением?

Доп. 230 (D.N.Y.1966) (прелюбодеяние во время периода добросовестного характера показывает наличие GMC для целей натурализации в соответствии с INA § 101 (f) (2), 8 U.S.C. [181]). Государственный департамент указал, что прелюбодеяние включает в себя моральную распущенность.

Что такое система рулевого управления с усилителем?

Что такое гидроусилитель руля?

«Поворот» — это основная функция транспортного средства, которая создается системой рулевого управления, которая изменяет направление транспортного средства путем поворота рулевого колеса, которое дополнительно поворачивает шины.Система рулевого управления с усилителем представляет собой механическое устройство, которое помогает водителю повернуть транспортное средство за счет увеличения усилия рулевого управления , необходимого для поворота колес, что упрощает управление или перемещение транспортного средства.

Насос рулевого управления с гидроусилителем сжимает и обеспечивает попадание гидравлической жидкости в систему рулевого управления с усилителем, которая помогает водителю управлять рулевыми колесами автомобиля.

Электрический или гидравлический привод обеспечивает управляемую мощность на рулевое устройство, так что водитель может прикладывать меньше энергии для поворота рулевого колеса при движении с нормальной скоростью или когда транспортное средство неподвижно.

Рулевое управление с усилителем спроектировано таким образом, что они обеспечивают искусственную обратную связь о силах, действующих на колеса. Эта система имела ротор с прорезями, который поворачивается, позволяя жидкости поступать в насос.

По мере того, как жидкость попадает в ротор, он продолжает вращаться, перемещая жидкость к дренажному отверстию. На этом этапе жидкость вводит резервуар в систему рулевого управления, где резервуар помогает рулевому механизму использовать соответствующее давление, чтобы колеса вращались плавно.

Рулевое управление с гидроусилителем транспортного средства является важным компонентом динамики транспортного средства, которое объединяет несколько механических частей под определенными углами поворота гаечного ключа для поворота передних колес транспортного средства в ответ на действия пассажира через рулевые колеса.

В настоящее время 80% всех транспортных средств на дорогах имеют системы рулевого управления с усилителем, которые стали неотъемлемым требованием каждого транспортного средства.

Как работает гидроусилитель руля?

Система рулевого управления преобразует вращательное движение рулевого колеса в поворотное движение опорного колеса, так что ободья рулевого колеса могут поворачивать на большое расстояние для перемещения опорного колеса на короткое расстояние.

Система рулевого управления с гидроусилителем работает по-разному в зависимости от используемого множителя силы. Поэтому, чтобы понять, как работает гидроусилитель руля, нужно разбираться в следующих методах индивидуально.

1) Гидравлический усилитель рулевого управления

В системе рулевого управления с гидроусилителем (HPS) используется гидравлическая система для увеличения входного усилия рулевого управления и плавного поворота передних колес. Эта сила создается цепочкой из различных частей, таких как сильно сжатое гидравлическое масло, гидравлические линии, гидравлический роторный насос, гидроцилиндр и соединительный механизм, который соединяет гидравлическую систему с системой рулевого управления.

Гидравлическая система рулевого управления работает следующим образом:

• Когда водитель передает сигнал, поворачивая рулевое колесо, гидравлический насос с приводом от двигателя начинает прокачку гидравлического масла под высоким давлением по магистрали.
• Гидравлическое усилие, создаваемое насосом, поступает в цилиндр, который распределяет это давление на поршень гидроцилиндра.
• Поршень высокого давления начинает двигаться от одного конца к другому, проталкивая больше жидкости по линии.По мере движения поршня входная сила привода многократно увеличивается.
• Затем жидкость под высоким давлением, подаваемая цилиндром, оказывает давление на шестерни, соединенные с устройством сцепления, тем самым прикладывая большое усилие к реечной передаче для поворота передних колес.

Чтобы лучше понять работу гидравлической системы рулевого управления, посмотрите следующее видео:

2) Система рулевого управления с электроусилителем (EPS)

В типах рулевых систем электроусилитель — это новейшая система рулевого управления с усилителем.Это связано с тем, что в этой системе электродвигатель использует усилие на входе рулевого управления вместо гидравлической жидкости. Работа электрической системы рулевого управления приведена ниже:

• Когда водитель отправляет данные через рулевое колесо, электронный датчик, установленный на рулевой колонке, определяет входные данные и отправляет их в ЭБУ автомобиля (электрический блок управления).
• ЭБУ автомобиля анализирует вход рулевого колеса и подает сигнал напряжения на электродвигатель на конце рулевой колонки.Шестерни электродвигателя всегда зацепляются с ведущими шестернями.
• Электрический блок управления отправляет сигнал напряжения, чтобы электродвигатель, питаемый от автомобильного аккумулятора, мог запускаться и выдавать определенный крутящий момент на основе значения полученного сигнала напряжения.
• Как только двигатель запускается, шестерни, которые поддерживают постоянное зацепление с шестернями, начинают передавать увеличенный крутящий момент на шестерню, которая передает этот крутящий момент на фиксированную рейку.
• Когда эта шестерня передает крутящий момент на рейку, рейка перемещается, чтобы управлять передними колесами по мере необходимости (через соединенные рулевые тяги).

Чтобы лучше понять принцип работы EPS, посмотрите следующее видео:

Типы систем рулевого управления с усилителем

Система рулевого управления с гидроусилителем бывает трех типов:

1. Гидравлическая система рулевого управления
2. Электрическая система рулевого управления
3. Тяга гидроусилителя
4. Электрогидравлическая система рулевого управления
5. Встроенный усилитель руля

1) Гидравлическая система рулевого управления

Система рулевого управления с гидроусилителем (HPS) использует гидравлическую систему для увеличения усилия, прилагаемого рулевым колесом, к рулевому управлению опорным колесом транспортного средства (обычно передними колесами).Гидравлическое усилие обычно создается насосом, который приводится в действие двигателем автомобиля.

Гидравлический цилиндр двойного действия заставляет рулевые механизмы вращать опорное колесо. Эти рулевые колеса используют клапан для управления потоком цилиндра.

Когда водитель прикладывает больший крутящий момент к рулевой колонке и рулевому колесу, клапан увеличивает расход жидкости через цилиндр, и большее усилие будет прилагаться для поворота колес. Когда поршень гидроцилиндра касается конца своего хода, нагнетательный клапан останавливает опасное нарастание давления.

Поскольку насос гидроусилителя рулевого управления представляет собой поршневой насос прямого вытеснения, поток, обеспечиваемый этим насосом, пропорционален частоте вращения двигателя. Это означает, что рулевое управление естественно движется быстрее на высоких оборотах двигателя, чем на низких оборотах двигателя.

Преимущества гидравлической системы рулевого управления: —

• Гидравлическая система рулевого управления не имеет преимуществ в автомобилях.
• Все узлы исправны.
• В случае с грузовиком дешевле, чем EPS

Недостатки гидросистемы рулевого управления: —

• Он имеет больший вес, чем EPS
• Имеет более высокую цену, чем EPS (для автомобилей)
• Большая задержка отклика по сравнению с EPS (из-за люфта в конструкции)
• Требуется серьезное обслуживание
• При отказе гидроусилителя система оказывается тяжелее, чем ручное рулевое управление.

Знаете ли вы: как работают гибридные автомобили?

2) Электронная / электрическая система рулевого управления

Рулевое управление с электроприводом (MDPS) или система рулевого управления с электроусилителем (EPS) использует электродвигатель вместо гидравлической системы, чтобы помочь водителю автомобиля.

Датчики автомобиля определяют крутящий момент и положение рулевой колонки, а модуль AI передает вспомогательный крутящий момент через электродвигатель, который соединяет рулевую колонку или рулевой механизм.Таким образом, вы можете оказывать различные услуги поддержки в зависимости от дорожной ситуации.

Инженеры могут регулировать реакцию рулевого механизма в сборе в соответствии с регулируемой скоростью и переменной скоростью, системой подвески, работой, регулировкой хода, управляемости и рулевого управления любого транспортного средства.

На автомобилях группы Fiat вы можете настроить размер поддержки с помощью кнопки « CITY ». Это позволяет вам переключаться между двумя разными кривыми помощи, и многие другие системы EPS содержат разные вспомогательные функции.Это очень помогает, когда автомобиль замедляется, и меньше — на высокой скорости.

В MDPS всегда поддерживается механическая связь между рулевым механизмом и рулевым колесом. Механическую связь можно использовать в качестве резервного устройства в случае отказа питания или какой-либо детали, которая не может оказать помощь.

Если система рулевого управления с электроусилителем выходит из строя, водитель оказывается в ситуации, когда для поворота руля требуется большое усилие. Это тяжелое усилие похоже на работу нефункциональной гидравлической системы помощи при рулевом управлении.

Преимущества системы электрического рулевого управления: —

• Имеет меньшую цену, чем ДНС (для легковых автомобилей)
• Простая сборка
• Легкий вес
• Требует меньшего обслуживания, чем гидравлическая система

Недостатки системы рулевого управления с электроприводом: —

• Максимальное количество не обслуживаемых компонентов.
• Блок гидроусилителя находится на рулевой колонке, так что это тяжелая колонка.

3) Электрогидравлический усилитель рулевого управления

Электрогидравлическая система рулевого управления с усилителем — это улучшенная версия гидравлической системы, в которой размещен гидравлический насос рулевого управления, который приводится в действие электродвигателем вместо двигателя.

Эта система также известна как гибридная система рулевого управления, поскольку в ней используются электрические и гидравлические компоненты.

4) Встроенный усилитель рулевого управления

Встроенный усилитель рулевого управления используется для получения вспомогательного усилия, когда усилие на ободе рулевого колеса становится от 2 до 5 фунтов. Эта система имеет специальный встроенный редуктор с усилителем, гидравлические трубопроводы и насос гидроусилителя рулевого управления. Он имеет гидравлический поршень, который установлен в коробке передач рулевого управления.

Коробка передач имеет регулирующий клапан, гидравлический поршень, секторную шестерню и обычный червяк.В соответствии со встроенной конструкцией гидроусилителя рулевого управления регулирующий клапан может иметь различную конструкцию, например поворотный или золотниковый.

Обратный контактный клапан соединен с упорным подшипником червячного вала через рычаг привода и тягу. Крутящий момент упорного подшипника приводит в движение регулирующий клапан, открывает и закрывает масляный канал между корпусом клапана и корпусом узла шестерни и шестерни.

5) Тяга гидроусилителя рулевого управления

В этой системе силовой цилиндр соединен с рулевой тягой.Навесной гидроусилитель рулевого управления имеет гидрораспределитель. Одна сторона этого клапана соединяется с центральным звеном или тяговым звеном.

Рулевой механизм и рулевое колесо посылают входные сигналы на регулирующий клапан.

Клапан реагирует, открывает соединение и направляет гидравлическую жидкость к гидроцилиндру путем поворота вправо или влево. Этот цилиндр соединяется с рулевой тягой. Поток жидкости на одной стороне поршня гидроцилиндра управляет направлением усилия. Основным недостатком этой системы рулевого управления является то, что ее можно легко повредить.

Компоненты системы рулевого управления

Система рулевого управления состоит из следующих основных компонентов:

1. Насос гидроусилителя
2. Напорная трубка
3. Регулирующий клапан
4. Руль
5. Вал
6. Рулевой механизм

1) Руль

Рулевое колесо также известно как колесо управления, которое водитель использует для поворота автомобиля. У него есть выключатель стеклоочистителя, выключатель света, выключатель светофора и многое другое.Это колесо также известно как ведущее колесо. Маховик — это тоже своего рода рулевое управление для автомобиля.

Рулевые колеса используются почти во всех новейших наземных автомобилях, включая тракторы, тяжелые и легкие грузовики, автобусы, легковые автомобили и т. Д.

2) Вал или рулевая колонка

Вал, также называемый рулевой колонкой, установлен в полой рулевой колонке. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, рулевая колонка также вращается. Таким образом, движение рулевого колеса передается на рулевые механизмы.

3) Рулевой механизм

Один конец рычага шатуна имеет шлицевое соединение с коромыслом рулевого механизма, а другой конец соединен с тормозной цепью посредством шарового шарнира.

Рулевой механизм передает входной сигнал рулевого управления водителя на механизм рулевой тяги для поворота колеса транспортного средства. Он также увеличивает изменение направления движения водителя, так что передние колеса могут поворачиваться выше рулевого колеса.

4) Рычаг Питмана или опорный рычаг

Когда вы поворачиваете рулевое колесо влево или вправо, самосвал передает движение на рулевую тягу, которое он получает от рулевого механизма.Если у автомобиля есть подъемник подвески, то для регулировки рулевого управления используется «опускающийся рычаг».

5) Шаровые опоры

Шаровая опора — это шарикоподшипник, соединяющий поворотный кулак с рычагом управления. Болты подшипников имеют коническую форму и резьбу и устанавливаются в конические отверстия поворотных кулаков. Защитный кожух удерживает пыль от узла соединения.

6) Перетащите ссылку

Этот компонент системы рулевого управления преобразует дугу изгиба рулевого рычага в линейное движение в плоскости других рулевых тяг.Тяги соединяют рулевой рычаг с рычагом подвески или, в некоторых случаях, соединяют с узлом рулевой тяги.

7) Рычаг рулевого управления

Рычаг рулевого управления — это рычаг, с помощью которого усилие рулевого управления передается от рулевого механизма на тягу.

Основная цель усилителя рулевого управления — дать возможность водителю правильно и безопасно повернуть автомобиль.

8) Поворотный мост

При вращении рулевого колеса его движение передается через рулевой механизм на руку шатуна.После этого движение переходит на перетаскивающее звено. А тяговое звено передает это движение на поворотную ось, которая вращается вокруг шкворня. Это повернет правое колесо автомобиля.

9) Поворотный кулак

В подвеске транспортного средства поворотный кулак — это компонент, который имеет шпиндель или ступицу колеса и соединяется с деталями рулевого управления и подвески. Он также известен как ступица, стойка, шпиндель и поворотный кулак.

10) Насос гидроусилителя

Насос гидроусилителя рулевого управления сжимает гидравлическую жидкость и увеличивает давление жидкости.После этого насос рулевого управления нагнетает давление в цилиндр системы рулевого управления.

Как определить, что насос гидроусилителя рулевого управления работает плохо?

Ниже перечислены основные симптомы неисправности насоса гидроусилителя рулевого управления:

.

1) Утечка жидкости гидроусилителя руля

Жидкость для гидроусилителя руля — важная часть насоса. Следовательно, утечка слишком небольшого количества жидкости гидроусилителя рулевого управления из насоса может вызвать проблемы. Насосы также могут пострадать от физических повреждений из-за износа и старения.

2) Цвет жидкости гидроусилителя руля

При проверке уровня жидкости в резервуаре для хранения обратите внимание на цвет жидкости рулевого управления с гидроусилителем. Если он серый, это означает, что он ржавый и не может работать должным образом. Слишком много воздуха, попадающего в систему, может вызвать ржавчину из-за неисправного насоса гидроусилителя рулевого управления.

3) Визг при запуске

Это знак, указывающий на то, что ремень привода вспомогательных агрегатов был ослаблен, но он также указывает на то, что насос гидроусилителя рулевого управления работает плохо.Перед заменой насоса убедитесь, что натяжение ремня вспомогательного оборудования отрегулировано должным образом.

Если вы слышите скрип при крутом повороте, а не только при запуске, это может указывать на ослабление ремня и неисправность насоса.

4) Стон или нытье при рулевом управлении

Другие необычные звуки могут возникать из-за неисправности насоса рулевого управления с гидроусилителем. Затенение имеет более жестокий шум, чем нытье. Этот шум в основном возникает из-за нехватки соответствующей жидкости, которая может повредить другие компоненты системы рулевого управления с гидроусилителем.Шум также может возникать из-за выбитого подшипника с места.

Воющий шум обычно усиливается по мере увеличения скорости двигателя и поворота рулевого колеса. Если вы слышите такие странные звуки при повороте колеса, перейдите в безопасное место (например, на легкую дорогу) и поезжайте разными способами (ускоряйтесь, поворачивайте, начинайте движение и тормозите под разными углами и т. Д.), Чтобы выяснить причину и ее решение.

5) Повышенное усилие на рулевом колесе

Транспортные средства с усилителем рулевого управления должны управляться довольно легко.Если рулевое управление автомобиля плохо поворачивается и усилие рулевого управления увеличивается, то вы должны проверить насос рулевого управления с гидроусилителем.

Сколько стоит замена насоса гидроусилителя рулевого управления?

Если насос гидроусилителя рулевого управления вашего автомобиля поврежден и не подлежит ремонту, его необходимо заменить. Несколько аспектов влияют на стоимость замены насоса рулевого управления с гидроусилителем. Некоторые из этих факторов приведены ниже:

1. Первым и наиболее важным фактором, влияющим на стоимость замены насоса рулевого управления, является тип автомобиля, которым вы управляете.Модель и марка вашего автомобиля существенно влияют на стоимость замены насоса гидроусилителя рулевого управления. Если у вас старая версия автомобиля, техник может взимать высокую плату, потому что механику может быть сложнее найти все детали, которые ему нужны. Кроме того, эти детали могут быть более редкими, чем детали нового автомобиля, и их изготовление может занять больше времени. В этом случае плата за замену будет высокой.
2. Еще одним фактором, влияющим на стоимость замены насоса рулевого управления, является местоположение или район, в котором вы живете.Потому что стоимость всего варьируется в зависимости от района. Прежде чем обращаться к мастеру с просьбой отремонтировать ваш автомобиль, важно получить осмотр и оценку стоимости у технического специалиста. Таким образом, вы сможете лучше понять стоимость замены.

Общие рекомендации по замене насоса гидроусилителя рулевого управления обычно составляют от 200 до 350 долларов. В эту цену входит стоимость запчастей и труда. Как мы уже говорили ранее, в зависимости от модели вашего автомобиля и района, в котором вы живете, эта стоимость может быть увеличена.

Преимущества и недостатки гидроусилителя

Система рулевого управления имеет следующие основные преимущества и недостатки:

Преимущества системы рулевого управления

• Рулевое управление обеспечивает управляемый и точный поворот на дороге
• Обеспечивает устойчивость рулевого колеса и управляемость водителю, что очень помогает на мокрой дороге.
• Рулевое управление с гидроусилителем позволяет водителю совершать меньший круговой поворот на более низкой скорости.
• Очень удобен на сложных дорогах и грунтах.
• Обеспечивает отличную устойчивость на прямой.
• Система рулевого управления способна создавать большое усилие
• Эта система обеспечивает легкую смену полосы движения, потому что, если водитель ведет автомобиль на высокой скорости и ему нужно быстро сменить полосу движения, то в этом состоянии система рулевого управления помогает быстро сменить полосу движения.

Недостатки системы рулевого управления

• Система рулевого управления имеет высокую стоимость, поскольку состоит из различных компонентов, таких как насос рулевого управления, вал, рулевое колесо, штанга шаттла, рулевая колонка и т. Д., из-за этого увеличивается его стоимость.
• Поскольку он содержит много компонентов, поэтому он всегда имеет много шансов выйти из строя.
• Связь очень сложная.

Рулевое управление с усилителем и ручное рулевое управление

Основное различие между гидроусилителем и ручным рулевым управлением приведено ниже:

Рулевое управление с усилителем	Ручное рулевое управление
Система рулевого управления, которая использует некоторый источник энергии для поворота колес транспортного средства, известна как рулевое управление с усилителем.	Система рулевого управления, в которой для поворота колес используется ручной усилитель, называется системой ручного рулевого управления.
Рулевое управление автомобиля является примером рулевого управления с усилителем.	Велосипедное рулевое управление является примером ручного управления.
Очень быстро реагирует.	Имеет медленный отклик.
Очень быстро поворачивает колеса автомобиля.	Эта система медленно вращает колесо.
ГУР имеет очень высокую стоимость.	Ручное рулевое управление имеет невысокую стоимость.
Имеет большой вес.	Имеет небольшой вес.
Имеет сложную конструкцию.	Имеет простую и надежную конструкцию.
Эта система включает узел рулевого механизма с гидроусилителем, трубопроводы, шланги, резервуар для жидкости и гидравлический насос.	Эта система включает рычаги, механическую коробку передач, колонку и рулевое колесо, штангу шатуна, а также шестерню и рейку в сборе.

Раздел часто задаваемых вопросов

Какие типы систем рулевого управления?

Ниже представлены три основных типа рулевых систем:

1. Гидравлический усилитель рулевого управления
2. Электронный / электрический усилитель рулевого управления
3. Электрогидравлическая система
4. Встроенный усилитель рулевого управления
5. Рычажный механизм рулевого управления с усилителем

Какова основная функция рулевого управления с усилителем?

Основная функция системы рулевого управления с усилителем состоит в том, чтобы помочь водителю повернуть транспортное средство за счет увеличения усилия рулевого управления, необходимого для поворота колес, что упрощает управление или перемещение транспортного средства.

Сколько стоит гидроусилитель руля?

Стоимость гидроусилителя руля варьируется в зависимости от района, в котором вы живете. Средняя стоимость замены насоса ГУР составляет от 480 до 710 долларов.

Сами детали составляют большую часть этого числа, их стоимость составляет от 340 до 510 долларов.

Знаете ли вы?

1. Как работает гибридный автомобиль?
2. Как работает струйный насос?

Lab Manual | Для изучения различных типов рулевых механизмов

Для изучения различных типов рулевых механизмов.

ИСПОЛЬЗУЕМОЕ УСТРОЙСТВО : -. Аппарат рулевого механизма.

ТЕОРИЯ: —

РУЛЕВОЙ ПРИВОД: — Когда автомобиль выезжает на дорогу, все колеса должны образовывать концентрический круг, чтобы они катились по дороге плавно, а между шинами и поверхностью дорожки оставался прямой контакт, предотвращающий чрезмерный износ. шин. это достигается путем установки двух передних колес на две короткие оси, известные как короткие оси. Поворотные оси шарнирно соединены с главной передней осью, которая жестко прикреплена к задней оси.Таким образом, на рулевое управление влияет использование только передних колес.

1. Определение. Рулевые механизмы

2. Классификация рулевых механизмов

3. Схемы рулевых механизмов различных типов

4. Работа и конструкция различных типов рулевого управления. .

. механизмы.

5. Преимущества и недостатки рулевых механизмов

6. Применение рулевых механизмов.

7. Примеры рулевых механизмов

РУЛЕВОЙ ПРИВОД: — Когда автомобиль выезжает на дорогу, все колеса должны образовывать концентрический круг, чтобы они катились по дороге плавно, а между шинами и поверхностью дорожки оставался прямой контакт, предотвращающий чрезмерный износ. шин. это достигается путем установки двух передних колес на две короткие оси, известные как короткие оси. Поворотные оси шарнирно соединены с главной передней осью, которая жестко прикреплена к задней оси.Таким образом, на рулевое управление влияет использование только передних колес.

ВИДЫ РУЛЕВЫХ ПРИВОДОВ: —

Есть два основных типа рулевых механизмов:

1. Рулевой механизм Дэвиса

2. Рулевой механизм Ackermann

РУЛЕВОЙ ПРИВОД DAVIS: — Рулевой механизм Davis имеет скользящие пары, что означает большее трение и легкий износ. Шестерня выполняет основное уравнение передачи во всех положениях. Однако из-за легкости ношения через некоторое время он становится неточным.Рулевое управление Дэвиса, показанное на рис. состоит из двух рычагов PK и QL, прикрепленных к поворотным осям PC и QD, которые образуют два одинаковых рычага коленчатого вала CPK и DQL, повернутые в положениях P и Q соответственно. Поперечная перемычка AB, вынужденная скользить параллельно PQ, на концах соединена пальцами с двумя ползунами. Ползунки S 1 и S2 могут свободно перемещаться по связям PK и QL соответственно. По прямой

движения транспортного средства, шестерня находится в среднем положении с равным наклоном рычагов PK и QL с PQ.

Когда транспортное средство поворачивает направо, поперечина AB также перемещается вправо на расстояние x от позиции mod, как показано на рис.рычаги коленчатого рычага принимают положения C´ P K´ и D´QL´.

tan a = w / 2l (l = колесная база, w = расстояние между шкворнями передней оси)

обычное значение w / l составляет от 0,4 до 0,5 и значение a от 11 до 14 градусов.

РУЛЕВОЙ ПРИВОД ACKERMANN: — Рулевой привод Ackermann имеет только вращающиеся пары и поэтому является предпочтительным. Его недостатком является то, что он выполняет основное уравнение правильного переключения передач в среднем и двух крайних положениях, а не во всех положениях.Этот рулевой механизм состоит из четырехрычажного механизма PABQ, имеющего четыре поворотные пары.

Три положения правильной передачи —

1. когда автомобиль движется прямо.

2. когда транспортное средство движется под правильным углом вправо, и

3. , когда транспортное средство движется под правильным углом влево.

НАБЛЮДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ: — 1. Тип движения, который должен быть назван.

VIVA-ВОПРОСЫ: —

и.что вы имеете в виду под рулевым управлением?

ii. В чем разница между рулевым механизмом Davis & Ackermann?

iii. Какое основное уравнение механизма рулевого привода является правильным?

iv. Что вы имеете в виду под заглушкой?

Последнее обновление: 4 ноября 2009 г., среда

Связанные

Элементы рулевого управления (автомобиль)

27,7.

Элементы рулевого управления

27.7.1.

Рулевая колонка

Рулевая колонка — это прежде всего поддерживаемый вал, который соединяет рулевое колесо водителя с редуктором. Рулевая колонка в современном автомобиле — сложный механизм. Он спроектирован таким образом, чтобы при столкновении не обрушился, чтобы защитить водителя. В некоторых случаях он может быть наклонен и выдвинут, чтобы установить его под удобным для водителя углом. Он также содержит блокираторы рулевого механизма и трансмиссии. Паническая остановка посредством торможения замедляет транспортное средство с максимальной скоростью замедления 6 м / с, а необходимое время для остановки транспортного средства со скоростью 32 км / ч составляет 1.5 секунд. Эта паническая остановка имеет тенденцию поднимать пассажиров и водителя с мест и переносить их в переднюю часть салона, если они не закреплены ремнями безопасности и плечевыми ремнями. При лобовом столкновении на самом деле происходит два столкновения. Первый — это столкновение автомобиля с объектом, а второй — столкновение пассажиров с приборной панелью и лобовым стеклом в передней части салона. Передняя часть современного легкового автомобиля спроектирована так, чтобы при столкновении давить примерно на 15,5 мм / км, чтобы замедлить движение пассажирского салона в максимально длительный период времени и, таким образом, снизить серьезность вторичного столкновения пассажиров.При лобовом столкновении водитель сталкивается с рулевым колесом примерно через одну сотую секунды после того, как передняя часть автомобиля начинает давить. Рулевая колонка старого образца часто вдавливается в водителя, когда передняя часть автомобиля разрушается. Амортизирующие рулевые колонки спроектированы таким образом, чтобы их нижняя часть складывалась, а не отталкивалась. Верхний конец этих стоек также предназначен для поглощения вторичного удара водителя о колесо в результате его обрушения.

Строительство.

Рулевая колонка должна быть достаточно прочной и жесткой, чтобы выдерживать нормальные движущие нагрузки и в то же время разрушаться с контролируемой скоростью при приложении ударных нагрузок. Рулевая колонка состоит из трех основных компонентов: рулевого вала, трубки переключения передач и кожуха колонки или мачты. Рулевой вал соединяет рулевое колесо с рулевым механизмом через муфту карданного типа. В некоторых старых рулевых механизмах удлинение червячного вала рулевого механизма образует рулевой вал.Трубка переключения передач окружает рулевой вал, верхний конец которого соединен с рычагом переключения передач, а нижний конец имеет коленчатый рычаг, который прикрепляется к рычагам переключения передач. Трубка переключения передач заключена в кожух мачты, который поддерживает подшипники вала, монтажные кронштейны и обшивку колонны. Кожух мачты удерживается в автомобиле держателем плиты пола на нижнем конце и отрывным кронштейном сразу под приборной панелью. Добавлены подходящие приспособления, чтобы предотвратить любое движение вверх и позволить колонне опускаться при столкновении.
Ранние ударопоглощающие куртки мачты имели секцию с алмазными отверстиями с перфорацией, которые при столкновении выпирали наружу, позволяя куртке укорачиваться. Кожух мачты второго поколения, поглощающий удары, состоит из двух труб. Верхняя труба просто скользит по нижней трубе, и стальные шарики во впрыскиваемой пластмассовой втулке вклиниваются между двумя трубами, образуя надежную рубашку мачты. Стальные шарики образуют канавки в трубках, когда они прижимаются друг к другу во время столкновения, и, таким образом, постепенно замедляют воздействие вторичного приводного механизма с контролируемой скоростью.
На каждом конце кожуха мачты используется переходник, служащий либо подшипником, либо опорой подшипника для трубки переключения передач и вала рулевого управления. Трубка переключения передач состоит из двух или трех коротких отрезков трубок, один из которых вставлен внутрь другого, а в трубках в местах соединений сделаны прямоугольные и круглые отверстия. Затем в эти соединения вводится пластик, чтобы удерживать их на месте, и при столкновении пластиковые вставки в отверстии срезаются, позволяя сдвигающим трубкам телескопировать вместе. Трубка переключения передач на всех рулевых колонках обеспечивает жесткость, даже если автомобиль может быть оборудован рычагом переключения передач, установленным на полу.
Рулевой вал состоит из двух частей. Верхняя часть представляет собой сплошной стержень, который входит в полую нижнюю часть. Две внешние лыски в верхней части сопрягаются с внутренними лоскутками в нижней части для передачи усилия рулевого управления. Пластиковые вставки вставляются в отверстия в нижней части и вокруг канавок в верхней части прямо под отверстиями, которые фиксируют два рулевых вала вместе. При столкновении пластик срезан, из-за чего рулевой вал становится телескопическим и короче.
В дополнение к верхнему подшипнику рулевого вала и рулевому колесу имеется ряд элементов, таких как рычаг переключения передач, переключатель указателей поворота, переключатель аварийной остановки, переключатель зажигания, механизм блокировки переключения передач и рулевого управления, регулировка скорости, механизм наклона рулевого колеса и средства, позволяющие колесу двигаться внутрь и наружу, которые устанавливаются на верхнем конце рулевой колонки в зависимости от модели автомобиля.
Рычаг переключения передач соединен с трубкой переключения передач, которая имеет заслонку, которая ограничивает перемещение переключателя между нейтральным положением и приводом, если рычаг переключения передач не переключен, предотвращая случайное переключение на передачу. Рычаг селектора проходит сквозь корпус или ступицу, которая обрезает верхний конец рулевой колонки.
Переключатель указателей поворота расположен прямо под рулевым колесом. После завершения поворота выступ в нижней части рулевого колеса отменяет сигнал. При срабатывании звукового сигнала происходит контакт между контактным кольцом на рулевом колесе и рулевой колонкой, замыкая цепь звукового сигнала на массу и подающую звуковой сигнал.Наклоняемые и телескопически перемещающиеся рулевые колонки имеют гораздо более сложный верхний конец рулевой колонки (рис. 27.51). На верхнем конце рулевого вала установлена ​​вилка, которая является частью универсального шарнира. Короткий верхний вал также снабжен коромыслом. Универсальный шарнир соединен с пластиковой сферой, которая помещается между двумя ярмами. Вилка и верхний вал заключены в опорный корпус и торцевую крышку. Верхняя опора вала поворачивается вверх и вниз в корпусе, фиксируясь в нескольких положениях.Башмаки блокировки положения освобождаются с помощью рычага, чтобы повернуть рулевое колесо в новое положение. Полый верхний вал скользит в полую верхнюю траверсу, позволяя рулевому колесу входить и выходить. Он удерживается на месте с помощью кулачкового клина, фиксирующегося в шпоночной канавке вилки.

Сервис.

Обычное обслуживание рулевой колонки включает работы с верхним концом рулевой колонки, которые можно проводить, оставив рулевую колонку в автомобиле. Любые работы с рулевой колонкой требуют снятия рулевого колеса.Чтобы отделить рулевое колесо, необходимо снять верхнюю облицовку, часто кнопку звукового сигнала, планку или кольцо. При снятии верхней облицовки обнажается гайка рулевого колеса. Рулевое колесо требует снятия с набора шлицев на рулевом валу, после

рис. 27.51. Типичная гайка
наклона и хода снимается, для чего используются съемники. При снятии рулевого колеса открывается механизм переключателя указателей поворота. Для установки рулевого колеса следует отметить положение главного шлица.Ремонтные работы, необходимые для деталей, могут быть выполнены с использованием подходящего инструмента и в соответствии с действующим руководством по ремонту.
27.7.2.

Шестерни рулевые

Рулевой редуктор предоставляет водителю рычаг, позволяющий ему прикладывать большое усилие к опорному колесу с минимальным усилием и контролировать направление колеса. Усилие поворота на рулевом колесе умножается через рулевые механизмы для поворота передних колес, даже когда автомобиль находится в состоянии покоя.Таким образом, рулевой редуктор выполняет две основные функции. Он производит редукцию между входным рулевым колесом и выходным рычагом (рычаг Питмана) и перенаправляет входной сигнал на выходную ось вращения под прямым углом.
Общее угловое передаточное число между рулевым колесом и опорным колесом варьируется от примерно 12: 1 до 30: 1, в зависимости от нагрузки на опорные колеса и типа рулевого управления. Более низкий коэффициент предназначен для легких малогабаритных транспортных средств, а более высокий — для тяжелых транспортных средств.При понижении передаточного числа требуется большее количество оборотов для перемещения колес от упора к упору, что затрудняет быстрое изменение направления транспортного средства.
Обычно поворотные оси рулевого колеса должны иметь возможность поворачиваться на максимальный угол поворота 40 градусов в обе стороны от положения по прямой. Следовательно, угловое смещение рычага блокировки для блокировки составляет 80 градусов, а при понижении передачи 12: 1 и 30: 1 количество оборотов рулевого колеса будет следующим:
Блокировка для блокировки рулевого управления = 80 x 12/360 = 2.66 оборотов, колесо оборачивается для уменьшения 12: 1.
Блокировка для блокировки рулевого управления = 80 x 30/360 = 6,66 оборота колеса для уменьшения 30: 1.
Эти результаты показывают, что если для уменьшения 12: 1 требуется, чтобы рулевое колесо было повернуто на 1:33 оборота из положения прямо, то для уменьшения 30: 1 требуется 3,33 оборота, что более чем в два раза превышает предыдущее угловое смещение. Таким образом, с понижением передачи 12: 1 рулевое управление может быть тяжелым, но его можно относительно быстро повернуть из положения движения по прямой в положение полной блокировки и обратно.Тем не менее, уменьшение 30: 1 обеспечивает легкое рулевое колесо, но транспортное средство вынуждено поворачивать намного медленнее, если водитель может безопасно завершить маневр.
За прошедшие годы использовалось несколько типов рулевого редуктора, в том числе:
(i) Винт и гайка.
(ii) Рейка и шестерня. (Привет) Кулачок и колышек.
(iv) Червяк и ролик.
(v) Червь и сектор.
(vi) Рециркулирующий шар.
27.7.3.

Винт и гайка механизма рулевого механизма

Механизм типа винт и гайка является базовой формой для всех других типов механизмов рулевого редуктора (рис.27,52). Этот механизм увеличивает как силу, так и передаточное отношение. Небольшое входное усилие приложено к концу перпендикулярного фиксированного рычага

Рис. 27.52. Винт и гайка рулевого механизма.
к винту может перемещать гораздо большую нагрузку в осевом направлении вдоль винта при условии, что гайка удерживается от вращения.
Если винт не может двигаться в продольном направлении, но один раз вращается внутри своей гайки, то гайка продвигается или отводится на расстояние, равное осевой длине одной полной петли спиральной канавки.Это расстояние называется шагом резьбы или шагом (p). Наклон спиральной резьбы к перпендикуляру оси винта известен как угол спирали (а). При уменьшении угла наклона спирали гайка перемещает большую нагрузку в осевом направлении.
Зацепленные внешняя и внутренняя спиральные резьбы механизма винта и гайки можно рассматривать как пару бесконечно длинных наклонных плоскостей. Когда винт вращается, удерживая гайку в неподвижном состоянии, наклонная плоскость винта скользит относительно плоскости гайки.Из-за сравнительно больших площадей поверхности, контактирующих между наружной и внутренней резьбой и сложности поддержания достаточного количества смазки между трущимися поверхностями, этот механизм обеспечивает относительно высокое трение, что вызывает низкий механический КПД и высокую скорость износа. Это трение можно значительно уменьшить, введя серию шариков (рис. 27.53), которые катятся между наклонными плоскостями при вращении винта относительно гайки.
Общее передаточное число в редукторе рулевого управления с винтом и гайкой достигается в два этапа.На первом этапе гайка перемещается по продольной длине за каждый полный оборот рулевого колеса. На втором этапе прямолинейное движение гайки снова преобразуется в угловое посредством встроенного коромысла и вала.
Передний КПД рулевого редуктора определяется как отношение выходной работы, производимой на рычаге подвески для перемещения заданной нагрузки, к входной работе, выполняемой на рулевом колесе для достижения этого движения,

Рис. 27.53. Винт и гайка рециркуляционного шарикового механизма.


Рис. 27.54. Кривые КПД рулевого механизма с гайкой и винтом с рециркуляцией шариков.
И наоборот, обратная эффективность рулевого редуктора определяется как отношение выходной работы, производимой на ободе рулевого колеса, заставляющей его вращаться против силы сопротивления, к входной работе, выполняемой на рычаге подвески для создания этого движения,

Эффективность винто-гайки зависит от угла наклона спирали (рис. 27.54) и максимальна в области угла наклона спирали 40–50 градусов как для прямого, так и для обратного направления.Он падает до нуля на двух крайних точках: 0 и 90 градусов. Графики прямых и обратных кривых эффективности для устройства с винтом и гайкой выглядят одинаково, но, похоже, не совпадают по фазе на величину, известную как коэффициент трения.
Если выбран угол наклона винтовой линии (скажем, 40 °) для максимальной эффективности движения вперед в точке A, а также для очень высокой эффективности в обратном направлении в точке A ‘, то каждое подергивание опорных катков, вызванное любыми неровностями на поверхности дороги, передается. к рулю.Поэтому выбран меньший угол наклона спирали (скажем, 30 °), который дает лишь небольшое снижение прямого к.п.д. в точке B, но при этом получается относительно гораздо больший пониженный КПД обратного хода в точке B ’. Следовательно, это поглощает и гасит большинство очень небольших вибраций, создаваемых шинами, катящимися по контуру дороги.
Типичное значение угла наклона спирали составляет около 30 градусов, что обеспечивает прямую и обратную эффективность около 55% и 30% соответственно без рециркуляции шариков.За счет введения шариков между винтом и гайкой коэффициент полезного действия прямого и обратного хода становится примерно 80% и 60% соответственно.
27.7.4. Реечный механизм рулевого механизма
Зубчатый механизм реечной передачи преобразует круговое входное движение шестерни в линейное выходное движение зубчатой ​​рейки, так что поперечное перемещение зубчатой ​​рейки передается через стяжные тяги на тяги рулевых тяг и поворотные цапфы (рис. 27.55). Для передачи движения от шестерни к рейке зубья шестерни сцепляются с зубьями рейки вдоль оси рейки для движения в любом направлении.Круговой шаг шестерни должен быть равен линейному шагу рейки для правильного зацепления.

Рис. 27.55. Принцип реечного рулевого управления.
Пусть, R = радиус рулевого колеса
r = радиус делительной окружности шестерни
t = количество зубьев шестерни p — линейный или круговой шаг E = входное усилие на рулевом колесе и W = нагрузка на выходную рейку.

Передаточные числа реечных рулевых механизмов для ручного рулевого управления в значительной степени зависят от веса автомобиля и варьируются от 12: 1 для небольших автомобилей до 22: 1 для более тяжелых транспортных средств.
Реечный рулевой механизм (рис. 27.56) использует шестерню, соединенную с рулевым колесом через муфту и универсальные шарниры. Ведущая шестерня поддерживается двумя шариковыми подшипниками. Рейка представляет собой вал круглого сечения с зубьями, нарезанными вдоль одной стороны, и расположен перпендикулярно шестерне. Рейка совмещена с шестерней и скользит по своей трубке

Рис. 27.56. Реечный механизм рулевого управления.
корпус между двумя подшипниками. Подшипник скольжения с втулкой размещен на одном конце корпуса, а регулируемая опорная вилка полуподшипника, противоположная ведущей шестерне, получена на другом конце корпуса.Полуподшипник вилка толкает зубья рейки в зацепление с зубьями шестерни, а также регулирует величину люфта между зубьями рейки и шестерни. Поскольку рейка представляет собой шестерню бесконечного диаметра, ее делительная окружность представляет собой прямую линию. Оба профиля зубьев шестерни имеют эвольвентную форму. Боковой профиль зубьев шестерни изогнут, а стороны зубьев рейки прямые и наклонные (рис. 27.55).
В случае прямолинейных зубьев реечной передачи только одна пара зубьев входит в зацепление и контактирует по всей своей ширине в любой момент.Следовательно, точка контакта профиля зуба всегда перемещается с одной стороны на другую от продольной оси как зубчатой ​​рейки, так и зубьев шестерни. Неравномерное движение рейки происходит из-за того, что нагрузка рулевого управления передается от одной пары зубьев к другой. С зубьями зубчатой ​​рейки со спиральной нарезкой в ​​любой момент в контакт входит более одной пары зубьев. Кроме того, зубья входят в зацепление постепенно, и всегда имеется некоторый контакт на линии тангажа. В результате зубья винтовой шестерни воспринимают большие нагрузки, плавно входят в зацепление и работают тихо.
Если ось шестерни наклонена к перпендикуляру к ходу рейки (рис. 27.56C), эффективный радиус шага шестерни увеличивается для данного движения рейки, так что возможно использование меньшего числа более сильных зубьев шестерни и большее передаточное число. сокращение может быть использовано для данного хода стойки. Как угол спирали зубьев, так и наклон оси шестерни к перпендикуляру создают действие скольжения между зубьями зацепления, из-за чего увеличивается трение. Демпфирующий эффект этого внутреннего трения предотвращает передачу толчков от опорного колеса на рулевое колесо.
Шариковые подшипники качения шестерни должны иметь заданную предварительную осевую нагрузку во время сборки. Эта начальная степень сжатия исключает любое поплавковое движение или относительное свободное перемещение подшипников в рабочих условиях. Чтобы добиться правильного зацепления зубьев реечной шестерни, вилка опоры подшипника перемещается по направлению к рейке или от нее. Прокладки выбранной толщины вставляются между корпусом и крышкой вилки, чтобы отрегулировать относительное положение вилки опоры подшипника относительно корпуса шестерни.
Пример 27.4. Реечное рулевое управление имеет шестерню с диаметром делительной окружности 16 мм. Какое усилие необходимо приложить к рулевому колесу диаметром 320 мм, чтобы преодолеть сопротивление 500 Н в поперечном направлении на гусенице?

Пример 27.5. Реечный механизм рулевого управления имеет шестерню с 5 зубьями и шагом 10 мм. Если к рулевому колесу диаметром 350 мм прилагается усилие в 15 Н, (а) определяют передаточное число и (б) усилие, передаваемое на стяжные тяги.


Фиг.27,57. Коробка передач рулевого типа с кулачком и штифтом.
27.7.5.

Рулевой редуктор с кулачком и штифтом

Рулевой механизм этого типа включает в себя вместо обычного винта цилиндрический вал, установленный между двумя радиально-упорными шарикоподшипниками (рис. 27.57). Вал имеет глубокую спиральную канавку, обычно с переменным шагом, на своей поверхности между подшипниками. Паз имеет конический профиль, сужающийся к низу. Встроенный коромысло и вал размещены на полпути вдоль кулачка.На свободном конце коромысла установлен конический штифт, который входит в паз. Когда рулевое колесо и вал вращают распределительный вал, одна сторона спиральной канавки поворачивает штифт в осевом направлении вперед или назад, в зависимости от направления вращения кулачка. Это заставляет коромысло поворачиваться вокруг оси вала, и в результате аналогичное угловое движение передается опускающемуся рычагу, который прикреплен к внешнему концу вала.
Шаг спирали обеспечен с минимальным шагом в среднем положении, чтобы увеличить механическое преимущество кулачкового и штифтового устройства.Постепенно увеличивающийся шаг по направлению к любому концу кулачка обеспечивает более прямую реакцию рулевого управления за счет увеличения усилия рулевого управления по мере того, как рулевое управление приближается к полной блокировке. Предварительный натяг шариковых дорожек, поддерживающих кулачок, регулируется путем изменения толщины прокладки между концевой пластиной и корпусом. Подпружиненные масляные уплотнения используются как на конце коромысла коромысла, так и на входном конце распределительного вала.
В рулевых механизмах с кулачком и штифтом с низким КПД штифт вдавливается непосредственно в отверстие, просверленное в коромысле.Сверху для повышения эффективности штифт поддерживается игольчатыми роликами, собранными внутри увеличенного отверстия в коромысле. В высокоэффективной конструкции для тяжелых условий эксплуатации штифт поддерживается противоположными коническими роликоподшипниками, установленными непосредственно на коромысле, форма которого формирует внутренние дорожки подшипников. Механизм кулачка и штифта имеет средний КПД вперед и назад 50% и 30% соответственно для штифтов, закрепленных в коромысле, и 75% и 50% соответственно для штифтов, установленных на игле.
Регулировочный винт осевого зазора коромысла обеспечивает контакт с заземленной частью верхней поверхности вала коромысла для получения правильной глубины зацепления штифта с канавкой кулачка. Вал коромысла вращается в бронзовом подшипнике скольжения на конце рычага подвески и прямо напротив отверстия подшипника на конце кулачка. Для дальнейшего увеличения КПД на 3-5% подшипник коромысла втулки скольжения можно заменить игольчатыми подшипниками.

Рис. 27.58. Рулевой редуктор червячно-роликового типа.
27.7.6.

Червячно-роликовый рулевой редуктор

В этом рулевом механизме используется изношенный кулачок в форме песочных часов, установленный между противоположными коническими роликоподшипниками. Наружное кольцо подшипников находится во фланце концевой пластины и в опорной втулке на входном конце червячного вала (рис. 27.58). Прокладки, установленные между концевыми пластинами и корпусом, используются для регулировки предварительного натяга конических роликовых подшипников и для центрирования червяка относительно коромысла.
Роликовый толкатель, имеющий два или три зубца, входит в зацепление с зубьями червяка и установлен на двух наборах игольчатых роликов, поддерживаемых коротким стальным штифтом, который расположен между рычагом вилки и является неотъемлемой частью вала коромысла. Для уменьшения потерь на трение игольчатые ролики заменены шариковыми дорожками, которые выдерживают радиальные нагрузки, а также торцевую тягу. Вал коромысла поддерживается двумя плоскими втулками, расположенными в рулевом механизме, а другие — в верхней крышке. Винт с буртиком, расположенный в пазу с Т-образным пазом на одном конце вала коромысла, поглощает осевое усилие в обоих направлениях вала коромысла.
Для регулировки глубины зацепления червяка и ролика (рис. 27.58) рулевое колесо перемещается в среднее положение числа оборотов рулевого колеса от упора до упора. Винт с упорным упором на конце завинчивается до тех пор, пока не будет воспринят весь свободный ход, а затем контргайка затягивается, чтобы уменьшить расстояние смещения. Кулачок расположен по центру относительно ролика коромысла, так что между роликом и червяком имеется равный люфт в точке на половину оборота рулевого колеса по обе стороны от среднего положения.Любая необходимая регулировка выполняется путем удаления регулировочных шайб с одной торцевой пластины и добавления их к уже имеющимся шайбам с другой.
КПД переднего и заднего хода червячной и роликовой передачи составляет соответственно 73% и 48%, что немного ниже, чем у кулачковой и штыревой передач. Эта эффективность в некоторой степени зависит от конструкции. Для повышения эффективности можно использовать игольчатый или конический роликовый подшипник между коромыслом и корпусом вместо обычного подшипника скольжения с втулкой.
27.7.7.

Червячно-секторный рулевой редуктор

Этот тип коробки передач является результатом развития старых конструкций червячного и колесного типа. Червяк и сектор из закаленной стали расположены подшипниками в корпусе из ковкого чугуна или легкого сплава. На рисунке 27.59 показан изношенный и секторный рулевой механизм. Червяк соединен с внутренней колонкой, а сектор образует часть коромысла в рулевом редукторе.

Фиг.27,59. Червячно-секторный рулевой механизм.
Подобно многим другим блокам, макет также может иметь корректировки, в том числе: (i) Поплавок внутренней стойки регулируется с помощью прокладки.
(ii) Поплавок коромысла регулируется с помощью регулировочной прокладки или винта.
(Hi) Люфт между шестернями регулируется перемещением шестерен.
Поскольку максимальный износ происходит в положении коробки прямо вперед, шестерня обычно имеет больший люфт в положениях блокировки. Это снижает риск заклинивания при полной фиксации, когда коробка регулируется для компенсации износа.Важно свести к минимуму концевой люфт и люфт. Смазка рулевого механизма осуществляется путем заливки коробки передач до уровня пробки обычным трансмиссионным маслом.
27.7.8.

Рулевой редуктор с шариковой гайкой и коромыслом с рециркуляцией

Эта конструкция является усовершенствованием простой коробки передач с винтом и гайкой путем замены наружной и внутренней резьбы винта полукруглыми спиральными канавками, выполненными на первичном валу и внутри отверстия полугайки.Кольцо из стальных шариков помещается между внутренними и внешними канавками внутри гайки (рис. 27.60). Часть вала со спиральной канавкой известна как червяк, который имеет одну пусковую левую или правую спираль для правостороннего или левостороннего рулевого управления соответственно.

Рис. 27.60. Редуктор рулевого типа с шариковой гайкой и коромыслом с рециркуляцией.
Вал червяка поддерживается между двумя наборами шариковых дорожек, установленных на обоих концах, как правило, в алюминиевом корпусе.Предварительный натяг подшипника регулируется стальными прокладками, зажатыми между съемной пластиной, установленной на входном конце вала. Подпружиненное манжетное уплотнение контактирует с гладкой поверхностью червячного вала и расположено на внутренней стороне концевой пластины. Половина гайки крепится к изношенному при помощи съемной полукруглой передаточной трубки, прикрепленной к гайке при помощи фиксатора и двух болтов. Стальные шарики вставлены в проход, образованный канавками и передающей трубкой, и могут свободно перемещаться во время вращения червячного вала.
Полугайка имеет удлиненную башню с коническим гнездом и центрирующим штифтом. После сборки коническое седло входит в зацепление с коническими вилками коромысла, а ролик на цапфе гайки входит в направляющий паз, сформированный параллельно оси червяка в верхней крышке. При вращении червячного вала гладкий ролик, зацепленный за его удлиненную прорезь, не дает гайке проворачиваться. Перемещение гайки по червяку обеспечивает осевое смещение центрирующего ролика в его пазу.
Подпружиненный плунжер прижимает конические вилки коромысла к коническому гнезду полугайки и управляет концевым смещением вала коромысла.Вал коромысла поддерживается непосредственно в отверстии материала корпуса на конце червяка и бронзовой втулкой в ​​корпусе на конце рычага подвески. Масляное уплотнение, установленное внутри отверстия коромысла вала, удерживает смазку в корпусе рулевого механизма. Крепление рулевого вала обеспечивается параллельными зубцами червячного вала. Вал коромысла соединен с рычагом подвески зубчатым коническим хвостовиком.
Этот тип рециркулирующей шаровой передачи и коромысла имеет КПД переднего и заднего хода примерно 80% и 60% соответственно.
27.7.9.

Шаровая рейка с рециркуляцией и редуктор с секторным рулевым управлением

Для уменьшения трения и повышения эффективности вместо обычных резьб винта и гайки полукруглые спиральные канавки (рис. 27.61) обрабатываются снаружи вокруг и вдоль

рис. 27.61. Рециркуляционная шаровая рейка и секторный рулевой редуктор.
вал червячный цилиндрический. Подобная канавка также обрабатывается внутри через отверстие гайки.Между двумя наборами соответствующих полукруглых спиральных канавок вставляется серия стальных шариков для зацепления червяка и гайки.
Когда рулевое колесо и червяк вращаются, шарики катятся в канавках по гайке в двух отдельных контурах шариков, заставляя гайку перемещаться вдоль червяка. Каждый шар входит в направляющую возврата шара после завершения одной петли вокруг червяка. Направляющая отклоняет шарики от канавок, вызывая их движение по диагонали через заднюю часть гайки. Шарики снова направляются в желобчатые каналы на другой стороне гайки.
Одна внешняя поверхность прямоугольной гайки обработана так, чтобы сформировать зубья зубчатой ​​рейки, которая входит в зацепление с зубчатым секторным валом. Движение от гайки передается на рычаг подвески через вал с зубчатым сектором, так что линейное движение гайки снова преобразуется во вращательное движение сектором и валом.
В рулевом механизме этого типа рейка и сектор позволяют опускающемуся рычагу иметь большее угловое перемещение, чем у большинства других типов зубчатых передач. Из-за дополнительного редуктора второй ступени зубчатой ​​рейки и сектора общий КПД переднего и заднего хода немного ниже, чем у других шаровых механизмов с рециркуляцией, типичные значения составляют 70% и 45% соответственно.

Рис. 27.62. Взаимосвязь сцепления шины с дорогой на различных дорожных покрытиях и реакции крутящего момента на рулевом колесе.

Система рулевого управления в автомобиле, Компоненты системы рулевого управления и типы систем рулевого управления

Система рулевого управления

Автомобиль без рулевого управления фрагментарен, так как дает стабильность. Система рулевого управления позволяет водителю легко маневрировать автомобиль согласно пути.

Это не значит, что автомобилестроение, когда оно в комплекте рулевой механизм. Итак, здесь возникает один вопрос: как рулевое управление колесо, которое мы видим на сегодняшней машине, было изобретено?

Источник изображения: Here360

Автомобильные уроды, в те дни пришла в голову идея управлять транспортное средство с лодок, которые использовали кантователь, который помогал им повернуть налево или направо. Идея была реализована и на автомобилях. Но не длилось дольше, как это требовалось больше усилий, а управляемость была почти плохой.

Окончательное открытие рулевого колеса было замечено в модели Pan Hard, которая тестировался в гонке Париж — Ровен. Это нововведение затем было замечено в каждом модель автомобиля, которая последовала, и поэтому круглое рулевое колесо стало важным и обязательный элемент автомобиля.

система рулевого управления, однако, не так проста, как кажется, когда вы просто поворачиваете рулевое колесо, поворачивающее опорные колеса. Он состоит из сложных механизмов, связи, шарниры и шестерни, которые действительно заставляют колесо вращаться.

Сейчас, Здесь у нас возникает один вопрос: Как на самом деле работает система рулевого управления? Как известно, основная функция рулевого управления Система заключается в том, чтобы повернуть колесо в нужном направлении. Теперь вот это Интересно отметить, что при повороте автомобиля переднее колесо не указывают в том же направлении. Посмотрим, как это возможно.

Для правильная система рулевого управления, каждое из колес должно поворачиваться по-разному круг и когда из центра каждого колеса проведен перпендикуляр; все перпендикуляры встретятся в одной точке, известной как мгновенный центр.

Но то остается без ответа вопрос, что как на самом деле колесо крутится?

Ищу близко к рисунку, здесь мы видим, что сложный механизм система рулевого управления, которая заставляет колеса автомобиля поворачиваться.

Система работает на четырех Механизм стержневой цепи, в котором четыре звена гибко соединены друг с другом и придавая движение, одной из ссылок заставит соответствующим образом перемещать другие ссылки.

рулевое колесо напрямую связано с рулевым механизмом, у которого есть основные функция преобразования вращательного движения рулевого колеса в колебательное движение руки питмена.Это движение передается на тягу через тормозной механизм. линия, которая способна перемещать рулевую тягу влево или вправо, зависит от рулевого колеса Вход. Концы рулевой тяги соединены с шарнирами, которые фактически поворачивают колеса.

механизм рулевого управления остается одинаковым во всей системе рулевого управления, но Разницу можно увидеть в типах зубчатых передач в рулевом редукторе. Перечислены типы рулевого механизма, используемого в автомобильном усилителе рулевого управления. ниже:

Типы рулевого механизма:

1.Реечный рулевой механизм

2. Червячно-секторный рулевой механизм

3. Роликовый червячный механизм

4. Кулачково-рычажный рулевой механизм

5. Рулевой механизм с червячной гайкой или рулевой механизм с шариковой циркуляцией

Мост общий тип включает рейку и шестерню и рециркулирующий шар (червяк и гайка) тип расположение

1. Реечный рулевой механизм

Система состоит из шестерни, прикрепленной к рулевому валу, которая входит в зацепление с плоская стойка на тросе.Шестерня передает левое или правое движение на рейку что заставляет тяги, соединенные с шарнирами, перемещать опорные колеса как следствие.

Этот механизм обычно применяется повсеместно во всех автомобилях. которые доступны на рынке сегодня с некоторыми существенными улучшениями.

Ранее, Система рулевого управления была прочной, но довольно тяжелой и сложной в использовании. В возникла потребность в более гибкой и плавной системе, и поэтому некоторые из Жизненные эксперименты 1920 года породили систему гидроусилителя руля.

Весь Заслуга принадлежит Фрэнсису У. Дэвису, инженеру автомобильной промышленности. Усилиями Фрэнсиса У. Дэвиса начали использовать систему рулевого управления с гидроусилителем. в продаже все автомобили.

2. Червячно-секторный рулевой механизм

В этот тип рулевого механизма, червяк должен быть подключен на конце рулевого механизма вал и сектор закреплены на валу сектора.

Сектор выглядит похожим как мяч и червяк похож на шестеренку.Зубы червя зацепляются с зубьями сектора. Для обеспечения свободного хода червяк устанавливается на подшипник. Он также известен как «вал руки Питмана».

3. Червячно-роликовый рулевой механизм

Червь и роликовый, аналогичный червячно-секторной системе рулевого механизма. В этом Механизм рулевого механизма, на валу ролика и червяке установлен зубчатый ролик шестерня установлена ​​на рулевом валу.

Зуб шестерни червячной передачи входит в зацепление с ним. ролика и движение передается.Ролик установлен на шарикоподшипнике. Этот механизм имеет низкое трение по сравнению с червячным и секторным рулевым механизмом. механизм и широко применяется в американских легковых автомобилях.

4. Кулачок и рычаг рулевого механизма

кулачок Рычаг аналогичен червячному и секторному зубчатому механизму. В этом рулевом механизме червяк заменяется кулачком, а сектор — рычагом.

Кулачок зацепляется с помощью подшипника и рычага, несет две шпильки, которые установлены на несущий.Когда водитель начинает поворачивать рулевое колесо, шпильки поднимаются и вниз на кулачок, чтобы рычаг и вал рычага Питмана вращались.

5. Рулевой механизм с червячной гайкой или Рулевой механизм с рециркуляцией шариков

В червяк и гайка рулевого механизма, гайка входит в зацепление с червяком и прикручивается и вниз относительно движения червяка. Этот механизм также называют рециркулирующий механизм шарикового типа. Гайка используется с мячом, что помогает уменьшить трение и потерю мощности.

Без увеличивая дальнейшее нетерпение, давайте посмотрим, как реализована система гидроусилителя руля на штатной реечной системе рулевого управления.

Мощность Под рулевым управлением понимается использование гидроусилителя, помогающего рулевому движению. В сочетании с какой-либо системой рулевого управления усилитель рулевого управления использует насоса, который нагнетает жидкость под давлением, чтобы помочь рулевому редуктору, чтобы преодолеть трение и легко повернуть шестерни и передать движение опорные катки.

Рулевое управление с усилителем позволяет легко поворачивать рулевое колесо, а также небольшое усилие, на рулевом колесе дает резкий поворот опорным колесам.

Мощность рулевое управление получило новое измерение с использованием электродвигателя и датчиков, которые не используйте мощность двигателя, но работайте отдельно от аккумулятора. Датчики используются для определения крутящего момента и движения, прилагаемого к рулевому колесу.

Вкл. Основа этого, блок управления, приводит в действие двигатель, чтобы помочь в рулевом управлении. механизм. На этом стыке также важно знать термин рулевое управление. передаточное число, которое помогает определить управляемость конкретного рулевого управления система.Передаточное отношение рулевого управления можно определить как отношение числа градусов, на которые рулевое колесо поворачивается на количество градусов поворота рулевого колеса.

Рулевое управление соотношение для автомобиля варьируется от 12: 1 до 20: 1. Например, если мы хотим повернуть колеса на 20 градусов на один полный оборот рулевого колеса, передаточное отношение будет 360: 20 или 18: 1.

А более высокое передаточное отношение требует большего количества оборотов рулевого колеса, но требует усилий будет меньше.

Гидроусилитель руля

Увеличение использование баллонных шин большого сечения низкого давления ухудшило рулевое управление проблема из-за большей площади контакта шины с землей.

Драйвер потребовалось большее усилие на рулевом колесе, чтобы управлять тяжелый автомобиль или тяжелонагруженный грузовой автомобиль, особенно когда автомобиль должен сделать крутой поворот.

Рулевое управление с усилителем облегчает прохождение крутых поворотов. Он устанавливается не только на коммерческие автомобили, но и на тяжелые и средние автомобили. вес авто. Обычно он работает, когда усилия на рулевое колесо превышает заданное значение.

Когда это усилие исключено, клапан по мере направления рабочей жидкости на соответствующую сторону мощности цилиндра, и это приводит к тому, что управляемое колесо поворачивается в желаемом направление.Рабочая жидкость — смазочное масло высокого качества, имеющее вязкость рейтинг эквивалентен ASE low для нормальных условий.

Фактическая сумма оказываемая помощь зависит от сопротивления, оказываемого движению опорные катки.

Там Обычно бывают два основных типа системы гидроусилителя руля:

1. Встроенный усилитель рулевого управления: в этой системе силовой приводной агрегат является частью рулевой механизм

2. Рычажный механизм рулевого управления с усилителем: в котором приводной агрегат является частью рычаг

Интегральный Рулевое управление с усилителем

Встроенный усилитель рулевого управления предназначен для получить усилитель мощности только тогда, когда усилие на ободе рулевого колеса превышает два фунта и до пяти фунтов.

Состоит из червяка и гайки шарикоподшипника. рулевой механизм с поршнем гидрорейки, соосным червячному валу которые могут помочь в перемещении гайки в любом направлении с помощью гидравлического давление. Обратный клапан соединен с упорным подшипником червячного вала. через звено и рычаг привода.

Любой момент упорного подшипника вызывает регулирующий клапан для перемещения, который открывает и закрывает масляный канал между клапаном корпус и корпус шестерни в сборе.Как мы знаем, работа встроенное рулевое управление при повороте направо, когда автомобиль едет прямо вперед масло течет из насоса через открытый центр клапаны и обратно в резервуар.

Новые технологии и инновации в Система рулевого управления

Многие новые инновации, сделанные в системе рулевого управления, доступны сегодня, что дает возможна курсовая устойчивость для автомобилей с экстремальным уровнем комфорта. Некоторые улучшения включает в себя рулевое управление четырьмя колесами, которое помогает в управлении все четыре колеса машины.Это поможет в маневрировании машины на высоте. скорости.

В некоторых современных автомобилях также есть система, известная как чувствительная к скорости рулевое управление, в котором используется концепция, которая требует рулевого управления на высокой скорости меньше как таковых, мощность помощи уменьшается. Увеличивается во время низкая скорость, так как требуется большее усилие на рулевое управление.

Будущие разработки в систему рулевого управления делают специалисты и придумали идею рулевое управление с помощью тросового механизма, в котором рулевое управление будет достигаться полностью с использованием электроника.Конечная цель этой системы — устранить сложную систему рычагов и шарниров, давая больше места для проектирования двигателя и интерьера аспекты.

Рулевое колесо автомобиля,

Изображение реечной системы рулевого управления,

Реечная система рулевого управления,

Типы рулевой системы,

Система рулевого управления ppt,

Система рулевого управления PDF,

Детали рулевой системы,

Схема системы рулевого управления,

Функция рулевого управления,

Система рулевого управления на четыре колеса,

.