07 | 12 | 2016
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Рульові механізми - трактора та автомобіля

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

Рульові механізми

Загальні відомості

Рульовий механізм забезпечує збільшення обертаючого моменту, прикладеного водієм до рульового колеса. Збільшення моменту рульовим механізмом оцінюється передавальним числом, що є відношенням кута повороту рульового колеса до кута повороту сошки.

У легкових автомобілів передавальне число складає 12…20, а у вантажних 15…25.

Обмеження передавального числа пов'язане з тим, що при його збільшенні зростає час, що витрачається на поворот керованих коліс, що неприпустимо при високих швидкостях руху автомобіля.

Рульові механізми є знижуючими передачами різних типів.

На сучасних автомобілях застосовують найчастіше черв'ячно-роликовий (рис.21.3.2.), рейковий (рис.21.3.4.) і винто-рейковий (рис.21.3.3.1., 21.3.3.2., 21.3.4.1.) рульові механізми.

Черв'ячно-роликовий рульовий механізм

Рульовий механізм з глобоїдальним черв'яком і роликом має наступну конструкцію (рис.21.3.2.).

Глобоїдальний черв'як встановлюється в картера 19 на двох конічних роликових підшипниках 21, черв'як 13 має шліци, якими він напресований на вал 10. У місці виходу валу з картера встановлений сальник.

Рульовий механізм

Рис. 21.3.2 Рульовий механізм.

1 — стопорна шайба; 2 — хвостовик валу сошки; 3 – гвинт; 4 і 9 — гайки; 5 — штифт; 6 і 22 — сальники; 7 — вал сошки; 8 – сошка; I0 вал; 11 – трубка; 12, 15, 20 і 21 - підшипники; 13 — глобоїдальний черв'як; 14—вісь ролика; 16 — ролик; 17 — втулка розпору ; 18 – кривошип; 19 — картер; 23 — пружин; 24 — прокладка

Бігові доріжки для роликів підшипників 21 черв'яка зроблені безпосередньо на черв'яку 13. Зовнішні кільця підшипників 21 встановлені в кублах картера 19 з ковзаючою посадкою і спираються на кришки картера, прикручені болтами до картера. Під фланцем одній з кришок поставлені прокладки 24 різної товщини для регулювання попереднього натягу підшипників 21.

У зачіпленні з черв'яком 13 знаходиться гребінчастий ролик 16 (двох або трьохгребневий), який розміщений в пазу кривошипа 18 валу 7 сошки на осі 14 і двох підшипниках 20.

Вал 7 сошки встановлюється в картері на бронзових втулках, а в кришці картера на радіальному роликовому підшипнику або на бронзових втулках.

На кінці валу 17 сошки нарізані конічні шліци, на яких гайкою закріплена рульова сошка 8.

Осьову фіксацію валу сошки здійснюють регулювальним гвинтом 3, укрученим в кришку картера і знаходиться в зачепленні з кільцевим виступом валу 7 сошки. Регулювальний гвинт 3 використовується для регулювання зачіпляє ролика 16 з черв'яком 13. Можливість регулювання забезпечується тим, що вісь валу 7 сошки не перпендикулярна площині, в якій відбувається зачеплення незношених черв'яка і ролика, а відхиляється на деякий кут. Тому при осьовому зсуві валу сошки змінюється міжосьова відстань і зазор в зачепленні ролика з черв'яком.

При обертанні черв'яка 13 гребені ролика 16 переміщаються по дузі кола з центром, що лежить на осі валу 7 сошки, і, захоплюючи вильчатий кривошип 18, повертають вал 7 сошки.

Щоб при обмеженому числі гребенів (два-чотири залежно від навантаження на вісь) забезпечувалася необхідна тривалість зачеплення, черв'як 13 виконують глобоїдальним.

Зазор в зачепленні ролика з черв'яком змінний: мінімальний в середній частині черв'яка і збільшується у міру повороту рульового колеса в ту або іншу сторону. Це забезпечує можливість відновлення зазора в середній частині черв'яка, що зношується, без небезпеки заїдання ролика на краях черв'яка.

Механізми з глобоїдальним черв'яком відрізняються малими габаритами; їх зручно компонувати на автомобілі; вони достатньо надійні і довговічні; прості в обслуговуванні і ремонті; механізм дозволяє багато разів виконувати регулювальні роботи; забезпечує при малих габаритах тривалість зачеплення завдяки глобоїдальності черв'яка.

Винто-рейковий рульовий механізм

Комбіновані двухступінчаті рульові механізми (рис.21.3.3.1) з передачами: гвинт – шарова гайка і зубчата рейка – зубчатий сектор застосовуються на автомобілях ЗІЛ, КамАЗ, МАЗ, КрАЗ, ГАЗ-3110 і ін.

Рульовий механізм автомобіля МАЗ-5335

Рис. 21.3.3.1 Рульовий механізм автомобіля МАЗ-5335

1 — сошка; 2 і 17 — сальники; 3 — наполегливе кільце; 4 — підшипник валу сектора; 5 — картер; 6 — гайка-рейка; 7 — зубчатий сектор; 8 — регулювальні прокладки; 9 — болт кріплення кришки; 10—нижня кришка: 11—підшипник гвинта; 12—гвинт; 13 і 15 — направляючі кульок; 14 — кульки; 16 — пробка отвору для заливки масла: 18 — опорна пластина; 19 — гайка регулювального гвинта; 20 - бічна кришка картера; 21 — контргайка; 22 — регулювальний гвинт

Провідним елементом такого механізму є гвинт 12, на гвинт 12 посаджена гайка-рейка 6. На тілі гвинта 16 і в гайці 6 виконані ідентичні гвинтові канавки напівкруглого профілю, службовими доріжками кочення для кульок 14, через які здійснюється взаємодія гвинта 12 і гайки 6. Шари 14 циркулюють по замкнутому кругу: викочувавшися з гвинтових канавок по шарикопроводу 13 і 15 на гайці, повертаються в початкове положення.

Рульовий механізм автомобіля ЗІЛ-130

Мал. 21.3.3.2 Рульовий механізм автомобіля ЗІЛ-130

1— нижня кришка, 2, 14, 27, 31 і 35 — гумові кільця ущільнювачів; 3 — заглушка; 4 — картер рульового механізму; 5 – поршень рейка; 6 – розрізне кільце; 7 – гвинт рульового механізму; 8 – кулькова гайка; 9 – жолоб; 10 – кулька; 11 – чавунне гумове кільце ущільнювача поршня; 12 – проміжна кришка; 13 – наполегливий шарикоподшипник; 15 – шароввий клапан; 16 – золотник; 17 – корпус клапана керування; 18 – пружинна шайба, 19 – регулювальна гайка, 20 – верхня кришка, 21 – голчатий підшипник, 22 і 41 – наполегливі кільця сальника, 23 і 42 – замкові кільця, 24 і 40 – сальники, 25 – реактивна пружина, 26 – реактивний плунжер, 28 – настановний гвинт, 29 – сектор, 30 – бічна кришка, 32 – наполеглива шайба, 33 – регулювальна шайба, 34 – стопорне кільце, 36 – регулювальний гвинт, 37 – вал сошки, 38 – зливна пробка з магнітом, 39 – втулка валу сошки, 43 – сошка.

Рейкова частина гайки – рейки 2 знаходиться в зачепленні із зубчатим сектором 7, виконаним за одне ціле з валом сошки 1, на одному кінці якого закріплена сошка 1, а на іншому регулювальний гвинт 22, регулюючий зазор в зацепленні зубів сектора 7 з рейкою 6. Регулювання зазора відбувається унаслідок переміщення сектора 7 уздовж осі валу сошки.

Принцип роботи механізму наступний. При обертанні гвинта 12 гайка-рейка 6 переміщається уздовж гвинта 12 на циркулюючих кульках 14. Зуби рейки 6 при цьому повертають зубчатий сектор 7 з валом сошки 1. Передавальне число рульових механізмів типу гвинт-гайка-рейка-сектор постійне і рівне

Ір. м. =

Де r – тривалий діаметр зубчатого сектора

t – крок гвинта

Перевагами описаного типу рульового механізму є мале тертя в рульовому механізмі, за рахунок тертя кочення в гвинтовій парі, к. п.д. якої досягає 90%. Ця перевага особливо важлива для автомобілів з великою повною масою. Описані рульові механізми відрізняються також підвищеним ресурсом роботи.

До недоліків таких рульових механізмів відноситься неможливість регулювання зазора в парі вант - гайка в експлуатації. Початкове з'єднання в цій парі забезпечується точним виготовленням профілю канавок і селективною збіркою. Тому ці механізми складніші і дорожче у виготовленні. Оборотність передачі і високий к. к.д не перешкоджають стабілізації керованих коліс, але не сприяє поглинанню поштовхів, переданих від керованих коліс. Мають великі габарити.

Рейковий рульовий механізм

Рейковий рульовий має передачу типу рейка – шестерня (рис.21.3.4).

Деталі рульового механізму

Рис. 21.3.4 Деталі рульового механізму

1 — шестерня рульового управління; 2 — рейка; 3 — підшипник шестерні; 4 — картер; 5 — хомут; 6 — лівий чохол рейки; 7 — упор рейки; 8 — підп'ятник пружини; 9 — пружина; 10 — пробка картера; 11 — стопорна гайка; 12 — правий чохол рейки; 13 - болт кріплення картера; 14 - втулка рейки; 15 - сапун; 16 - регулювальна прокладка; 17— втулка розпору; 18 — кришка; 19 — ущільнювач картера; 20 — болт кріплення кришки

У картері 4 встановлені шестерня 1 на двох кулькових підшипниках 3 і рейка 2, яка циліндровим хвостовиком спирається у втулці 14, а зубчатою частиною на шестерню1.

До шестерні 1 рейку піджато зацепленням пружиною 9, розташованої в порожнині пробки 10, через підп'ятник 8 і напівциліндрові упори 7. Механізм ущільнюється в картері гофрованим гумовим чохлом 12, гладким чохлом 6 і ущільнювачем 19, встановленим в кришці картера.

Достоїнствами рейкових рульових механізмів є простота і компактність конструкції, забезпечуючі їм якнайменшу вартість. Через високе значення зворотного к. п.д. такий механізм без підсилювача доцільно встановлювати тільки на легкових автомобілях малого класу, оскільки в цьому випадку поштовхи з боку дороги, які передаються на рульове колесо можуть поглинатися тільки в результаті тертя рейки і металокерамічних упорів 7.

На легкових автомобілях вищого класу необхідний рульовий підсилювач, який поглинає поштовхи.


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить