Винтовой рулевой механизм


Рулевой механизм: виды и принципы работы

Рулевой механизм, ВАЗ, например, – основная часть рулевого управления, которая выполняет следующие функции:

- получение усилия от рулевого колеса;

- увеличение полученного усилия;

- дальнейшая передача усилия на рулевой привод;

- возврат руля  в среднее положение после снятия усилия от водителя.

Рулевой механизм ВАЗ, по своей сути, является механическим редуктором (передачей), поэтому главным его параметром считается передаточное число. По типу механической передачи можно различить следующие виды рулевых механизмов: червячный, винтовой и реечный.

 

Реечный рулевой механизм Наиболее распространенным типом механизма, которым оборудуются легковые автомобили, является реечный вариант. Включает в себя реечный механизм рулевую рейку и шестерню. На нижнее окончание вала рулевого колеса устанавливается шестерня, которая заходит в зацеплении с рулевой рейкой. При вращении водителем рулевого колеса, рейка, благодаря зацеплению с шестерней, вращается в нужную сторону. Вместе с рейкой двигаются и присоединенные к ней рулевые тяги, которые в свою очередь поворачивают колесную пару.

Данный тип рулевого механизма выгодно отличается от других простотой конструкции, высокой жесткостью и большим КПД. Но имеет этот тип механизма и недостатки — он чувствителен к ударным нагрузкам и склонен к вибрации. В большинстве случаев, ввиду своих конструкционных особенностей, реечный механизм ставиться на автомобили с приводом на переднюю пару колес.

 

Червячный рулевой механизм

Этот вид механизма состоит из червяка, который соединен с валом руля и ролика. Принцип работы: к валу ролика, который находится вне корпуса механизма руля, устанавливается сошка (рычаг), которая связана с рулевыми тягами привода. Вращая рулевое колесо, происходит обкатывание ролика по глобоидному червяку, качание сошки и последующее перемещение рулевых тяг, чем и достигается поворот колес автомобиля. Что касается отличий, то червячный механизм менее чувствителен к ударам от подвески и способен обеспечивать большие поворотные углы, что в свою очередь повышает общую маневренность автомобиля. Однако червячный механизм более сложен в изготовлении и, как следствие, более дорог. К тому же такой тип рулевого соединения имеет много механических соединений, поэтому для его нормальной работы требуется частая регулировка.

Червячный механизм зачастую применяется на автомобилях с повышенной проходимостью. Ранее данный тип механизма ставился на все отечественные легковые авто.

 

Винтовой рулевой механизм

Этот вид рулевого механизма объединяет в себе следующие элементы: винт, устанавливаемый на вал руля, гайку, движимую по винту, рейку зубчатого типа, нарезанную на гайке, зубчатый сектор и рулевую сошку, которая располагается на валу зубчатого сектора. Главной особенностью винтового механизма является соединение винта и гайки при помощи шариков, что уменьшает износ рабочей пары. Работа винтового механизма аналогична работе червячного варианта рулевого механизма. При повороте руля происходит вращение винта, который двигает гайку. Далее гайка через зубчатую рейку передвигает сектор и рулевую сошку.

Такой тип механизма используется на автобусах, тяжеловесных грузовых автомобилях и отдельных легковых авто представительского класса.

 

Механизм рулевого управлении автомобиля МАЗ:

1 — сошка; 2 и 17— уплотнительные манжеты; 3 — упорное кольцо; 4 — подшипник вала сектора; 5 — картер; 6 — гайка-рейка; 7 — зубчатый сектор; 8 — регулировочные прокладки; 9 — болт крепления крышки; 10 — нижняя крышка; 11 — подшипник винта; 12 — винт; 13 и 15— направляющие шариков; 14 — шарики; 16 — пробка отверстия для заливки масла; 18 — опорная пластина: 19 — гайка регулировочного винта; 20 — боковая крышка картера: 21 — контргайка; 22 — регулировочный винт.

autoremka.ru

Рулевой механизм и привод автомобиля

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

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

Рис. 16.3. 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 много-зубый, 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 (рис. 16.3), 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-ЗЮ2 «Волга», ГАЗ-66, автобусах ЛАЗ-695Н и др.

Винтовой рулевой механизм (рис. 16.4), 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. 16.4. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-130

Рис. 16.5. 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 (рис. 16.5), 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 (рис. 16.6) 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 (см. рис. 16.2, б) 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 (см. рис. 16.2, а) изготовляется из трубы с утолщениями по краям для монтажа деталей двух шарниров. Каждый шарнир (рис. 16.7, а) 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. 16.6. Рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2108 «Спутник»

Рулевые рычаги (см. рис. 16.2, а, б) 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 (см. рис. 16.2, а) также имеет трубчатое сечение, на концы которой наворачивают наконечники (см. рис. 16.7, б, в). 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. 16. 7. 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.

Читать далее: Усилители рулевых приводов

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

stroy-technics.ru

16.1.46. Рулевые механизмы. Виды. Конструкция.

Рулевые механизмы, являясь, по существу, разновидностью ши­роко распространенных в машиностроении редукторов, вместе с тем заметно отличаются от них. Отличия объясняются особеннос­тями работы рулевых механизмов, а именно:

  1. выходное звено рулевого механизма — сошка не вращается, а совершает качание в пределах угла 90—100°;

  2. основная работа механизма и основные износы происходят около среднего положения звеньев (положения, соответствующего прямолинейному движению автомобиля);

  3. зазор в механизме, оцениваемый по величине свободного вращения (люфта) рулевого колеса, должен быть достаточно мал, по крайней мере, вблизи среднего положения механизма.

Выполнение последнего требования возможно либо за счет вы­сокой точности изготовления и низких износов в эксплуатации, либо за счет применения регулировок. Первый путь увеличивает размеры, массу и стоимость механизмов и поэтому используется редко, второй же является общепринятым. Отмеченные выше требования к рулевому управлению, касаю­щиеся необходимого передаточного числа и различной величины трения при прямой и обратной передаче усилия, реализуются в первую очередь рулевыми механизмами.По конструкции рулевые механизмы делятся на червячные, винтовые и реечные. Червячные механизмы. Червячные пары всегда привлекали внимание конструкторов тем, что позволяли получить большое передаточное число при не­больших размерах механизма. Развитие конструкции шло от рулевого механизма, аналогичного червячному редуктору (рис. 13.6а) Другое направление развития червячных рулевых механизмов заключалось в уменьшении их изнашиваемости и увеличении КПД за счет замены трения скольжения трением качения. Это возможно, если, как показано на рис. 13.7, вместо червячного колеса зацепить червяк с роликом, вращающимся на оси. Для того чтобы ролик 1 сохранил контакт с червяком 2 на большой дуге поворота сошки, червяк приходится делать глобоидальным, то есть нарезанным на внутренней поверхности тора. С этой же целью применяют трех-гребневые ролики, крайние гребни которых могут выходить из за­цепления с червяком при больших углах поворота колес. Прямой коэффициент полезного действия рулевых механизмов «глобоидальный червяк - ролик» довольно высок— до 0,85 при ролике, установленном на шариковых подшипниках, воспринимаю­щих радиальные ц осевые силы {рис. 13.7 а). Если же ролик уста­новлен на игольчатых подшипниках, при которых осевые силы воспринимаются торцевыми парами скольжения (боковыми по­верхностями ролика, как показано на рис. 13.76), то КПД снижается до 0,7. Обратный КПД механизмов с глобоидальным червяком при­мерно равен 0,6. Для обеспечения возможности регулирования зазора в зацеп­лении (рис. 13.7в) ось ролика / вынесена из плоскости, проходящей через ось червяка 2 перпендикулярно оси вала сошки 3, а вал сошки снабжен регулировочным устройством 4 (обычно винтовым), позволяющим передвигать его в осевом направлении. Винтовые механизмы. Пара «винт—гайка» привлекательна для конструкторов рулевых механизмов из-за возможности получения большого передаточного числа и большой прочности, позволяющей создавать малогабаритные механизмы. Применявшиеся в прошлом винтовые механизмы в той или иной степени обладали двумя недостатками — низким КПД вследствие большого трения в паре «винт—гайка» и нерегу­лируемостью зазора в той же паре. Увеличения требований к качеству рулевого механизма, и повышению уровня технологии автомобильной промышленности. В настоящее время меха­низмы такого типа наиболее широко представлены изо­браженным на рис. 13.11 го­раздо более совершенным, хотя и более сложным в про­изводстве винтореечным механизмом типа «винт-шариковая гайка-рейка-сектор». В этом механизме винт 1 и гайка 2 имеют ка­навки специального профи­ля, нарезанные с высокой точностью и имеющие вы­сокую твердость. В канавках находятся шарики 3, и поэтому совокупность дета­лей «винт-шарики-гайка» можно рассматривать как подшипник качения, отли­чительным свойством кото­рого является малое трение, обуславливающее высокий КПД и малые износы. Ма­лые износы позволяют экс­плуатировать пару «винт—гайка» до списания без регулирования в течение достаточно большого срока. В связи с тем что канавка, в отличие от канавки подшипников качения, является спиральной, она по краям для предотвращения выкатывания шариков перекрыта трубчатыми шарикопроводами 4, образующими совместно с канавками замкнутые круги циркуляции шариков. Для превращения поступательного движения гайки во враща­тельное движение сошки по телу гайки нарезана зубчатая рейка, а на валу сошки — зубчатый сектор 5. Пара «рейка—сектор» нуж­дается в регулировке, поэтому зубья нарезаны с некоторым наклоном к оси вала сошки 6 (рис. 13.11), а сам вал при помощи регулиро­вочного винта 7 может перемещаться в осевом направлении. С целью предотвращения заедания изношенного механизма после регулировки зубья сектора делают тем тоньше, чем дальше они рас­полагаются от среднего зуба. Коэффициент полезного действия винтореечных механизмов до­вольно высок: прямой до 0,85—0,9, обратный до 0,8. Реечные механизмы. Основными преимуществами реечных рулевых механизмов яв­ляется весьма высокий КПД и возможность иметь в рулевом приводе меньшее количество шарниров. Недостатки его заключаются в слиш­ком высокой величине обратного КПД и невозможности получения большого передаточного числа. Для уменьшения обратного КПД искусственно увеличивают тре­ние, устанавливая подпружиненные плунжеры, ко­торые заодно являются упругой, выбирающей зазоры опорой рейки. Для изоляции рулевого колеса от очень неприятных для водителя высокочастотных вибраций применяются резиновые детали, встра­иваемые в рулевой привод или рулевой вал. Поскольку модуль зубьев ограничен их изгибной жесткостью, приходится уменьшать число зубьев. При этом приходится применять большие углы наклона зубьев и большое сме­щение инструмента при их нарезании. Применяют шестерни с пятью зубьями, что существенно меньше, чем в силовых, трансмиссионных зубчатых передачах, од­нако этого недостаточно для получения большого передаточного числа. Увеличить передаточное число рулевого управления можно и за счет рулевого привода путем увеличения длины рычагов. Но длинные рычаги менее жестки и занимают зна­чительный конструктивный объем, так как перемещаются в горизонтальной плоскости при повороте колес и в вертикальной плос­кости при работе подвески. Увеличение длины рычагов увеличивает ход рейки, что требует расположения шестерни ближе к продольной оси автомобиля, но такое расположение не всегда возможно по компоновочным соображениям. Поэтому наряду со схемой, пока­занной на рис. 13.13 а, применяют рулевые механизмы со смещенной рейкой, не являющейся частью рулевого привода (рис. 13.136). Выбор варианта конструкции реечного рулевого механизма за­висит также от того, какой длины боковые тяги (За 4 па рис. 13.13 а) требуются по условиям согласования кинематики рулевого привода и направляющего устройства подвески.

www.StudFiles.ru

Рулевой механизм и рулевой привод

Категория:

   1Отечественные автомобили

Рулевой механизм и рулевой привод

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода. В связи с тем что при повороте каждое колесо движется по окружности разного радиуса, необходимо, чтобы внутреннее колесо поворачивалось на больший угол, чем внешнее. Это обеспечивается рулевой трапецией, которую образует балка передней оси, нижние рычаги поворотных цапф и поперечная рулевая тяга.

Рулевой механизм. Этот механизм увеличивает приложенное водителем к рулевому колесу усилие и передает его на рулевой привод.

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53-12 представляет собой закрепленный на размещенном в рулевой колонке валу рулевого колеса и установленный в картере с крышкой на роликовых подшипниках глобоидный червяк и трехгребневый ролик, закрепленный в головке вала рулевой сошки на шарикоподшипниках. Регулировка конических подшипников проводится прокладками. Регулировка зазора в зацеплении выполняется винтом, фиксируемым стопорной шайбой и гайкой.

Рулевой механизм автомобилей ЗИЛ приводится в действие валом рулевого колеса через карданный вал и имеет две рабочие пары — винт, с гайкой на циркулирующих шариках и поршень-рейку, зацепляющуюся с зубчатым сектором вала сошки. Рулевой механизм объединен в одном агрегате с гидроусилителем. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидроусилителя. В цилиндре перемещается поршень-рейка, в котором укреплена установочным винтом шариковая гайка, получающая осевое перемещение при приложении усилия к рулевому колесу. Винтовая нарезка гайки и винта имеет полукруглое сечение, заполненное шариками, в результате чего уменьшается трение между винтом и гайкой.

Рис. 1. Рулевой механизм автомобиля ГАЭ-53-12

Вращательное движение вала рулевого механизма в паре винт-гайка преобразуется в поступательное движение гайки, которая передает это движение поршню-рейке. На нижней поверхности поршня-рейки имеются зубья, образующие рейку, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором, изготовленным за одно целое с валом рулевой сошки. Корпус золотникового устройства, направляющего масло от насоса в полости Л и Б цилиндра гидроусилителя (в зависимости от направления вращения рулевого колеса), прикреплен к картеру рулевого механизма.

При движении автомобиля по прямой масло, поступающее от насоса в золотниковое устройство, проходит через шариковый клапан и возвращается по шлангу в насос гидроусилителя. При повороте рулевого колеса создается сопротивление повороту управляемых колес и на винте рулевого механизма возникает осевое усилие, которое стремится переместить золотник, укрепленный на винте, вправо или влево (в зависимости от направления поворота). Золотник, перемещаясь, открывает маслу доступ в ту или другую полость цилиндра гидроусилителя. Масло давит на поршень-рейку и тем. самым облегчает поворот колес автомобиля.

Для слива масла, а также улавливания попавших в масло металлических частиц в нижней части картера имеется пробка. Насос гидроусилителя лопастного типа приводится в действие от коленчатого вала двигателя клиновидным ремнем через шкив. Для поддержания необходимого давления масла в системе гидроусилителя рулевого привода в насосе имеются два перепускных клапана.

Рис. 2. Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-431410: а — схема рулевого управления; б — насос гидроусилителя; в — рулевой механизм; 1 — насос гидроусилителя; 2 — бачок насоса; 3 и 4 — шланги низкого и высокого давления; 5 — рулевая колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключатель указателей поворота; 8 — клин крепления карданного шарнира; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм; 11 — рулевая сошка; 12 — шкив; 13—крышка бачка; 14 — сапун; 15—сетчатые фильтры; 16 — корпус бачка; 17 и 22 — перепускные клапаны; 18, 21 и 42 — пружины; 19 — коллектор; 20 — предохранительный клапан; 23 — крышка насоса; 24 — распределительный диск; 25 — ротор; 26 — статор; 27 — вал колеса; 28 — корпус насоса; 29—нижняя крышка; 30 — картер рулевого механизма; 31 — поршень-рейка; 32 — винт рулевого механизма; 33—шариковая гайка; 34 — желоб; 35 — шарик; 36—промежуточная крышка; 37 — упорный шарикоподшипник; 38—шариковый клапан; 39 — золотник; 40—регулировочная гайка; 41 — верхняя крышка; 42 — корпус золотникового устройства; 43 — реактивный плунжер; 44 — установочный винт; 45 — сектор; 46—боковая крышка; 47—упорная шайба; 48 — регулировочный винт; 49 — вал сошки; 50 — сливная пробка с магнитом

Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-4331 отличается от рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-431410 регулируемой по длине и наклону колонкой (рис. 3). Корпус колонки закреплен на кронштейне 8, который крепится четырьмя болтами к кабине. Механизм фиксации колонки по углу наклона состоит из рейки, прикрепленной двумя болтами, и входящего с ней в зацепление сектора, скользящего в направляющих корпуса. Сектор прижимается к рейке эксцентриком, который управляется маховичком, а выводится из зацепления пружиной. Механизм фиксации высоты колонки состоит из зажима и винта, который управляется маховичком и прижимает трубу рулевого колеса к корпусу.

Рис. 3. Регулируемая колонка рулевого управления автомобиля ЗИЛ-4331: 1 — комбинированный переключатель света фар и звукового сигнала; 2 — рулевое колесо; 3 — комбинированный переключатель стеклоочистителя и омывателя ветрового стекла; 4 — кожух; 5 — упорный винт регулировки по высоте; 6 — маховичок механизма регу лировки наклона рулевой колонки; 7 — болт крепления рулевой колонки; 8 — крон штейн крепления рулевой колонки к кабине; 9 — пружина фиксатора; 10 — винт 11 — стопорное кольцо; 12 — маховичок механизма регулировки высоты рулевого колеса; 13 — сектор; 14 — стопор; 15 — эксцентрик; 16—рулевая колонка; 17 — рейка; 18—болт крепления рейки

Рулевой привод. Привод (рис. 4) состоит из рулевой сошки продольной рулевой тяги, верхнего рычага левой поворотной цапфы и рулевой трапеции, образуемой рычагом и тягой с балкой оси.

Рис. 4. Рулевой привод автомобиля ЗИЛ-431410: 1 — рулевой механизм; 2—рулевая сошка; 3 и 6—продольная и поперечная рулевые тяги; 4— верхний поворотный рычаг; 5 — поворотная цапфа; 7— нижние рычаги поворотных цапф

Рис. 5. Шарниры рулевых тяг автомобилей: а —ГАЗ-53-12; б — ЗИЛ-431410; в —ЗИЛ-4331; 1 — масленка; 2 — пята; 3 и — конические пружины; 4 — крышка; 5 — стопорное кольцо; 6 — наконечник; 7 — продольная рулевая тяга; 8 — резиновое кольцо; 9 — обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 16 — сухари; 14 и 24 — сменные вкладыши; 15 и 21 — резьбовые пробки; 17 — цилиндрическая пружина; 18 — ограничитель; 19 — гайка; 20 — поперечная рулевая тяга; 23 — шплинт; 25 — кольцевая пружина

Рулевые тяги соединяются при помощи шарниров (рис. 5). Шарниры продольных и поперечных рулевых тяг имеют аналогичную конструкцию и состоят каждый из шарового пальца, вкладышей (у автомобилей ГАЗ-53-12 и ЗИЛ-4331) или сухарей (у автомобилей ЗИЛ-431410), обжимающих шаровую голову пальца, пружины и пробки. Пружина обеспечивает автоматическое устранение зазоров при износе деталей шарнира. Резьбовые пробки позволяют регулировать шарнирное соединение.

В шарнирах автомобилей ГАЗ-53-12 и ЗИЛ-431410 имеются масленки для смазки. В шарниры автомобиля ЗИЛ-4331 при сборке закладывается запас смазки Литол-24, который при эксплуатации не требует пополнения.

Поперечная рулевая тяга имеет завинчивающиеся наконечники соответственно с правой и левой резьбой, что позволяет вращением тяги изменять ее длину и тем самым регулировать схождение колес.

Рулевой механизм может представлять собой червячную, винтовую, кривошипную, зубчатую передачи или комбинацию таких передач. Наибольшее распространение получил рулевой механизм в виде червячной передачи с червяком глобоидальной формы. К этому типу относят рулевые мез&низмы легковых и многих грузовых автомобилей ГАЗ.

Рулевые механизмы с двухгребневым роликом на шарикоподшипниках имеют автомобили ГАЗ-69 и автобусы ПАЗ-672. Рулевым механизмом с трехгребневым роликом на игольчатых подшипниках снабжены грузовые автомобили ГАЗ-63А и ГАЗ-66. Рулевое колесо закреплено на верхнем конце вала. На противоположном конце вала на шлицы напрессован глобоидальный червяк, опирающийся на конические роликоподшипники. В зацеплении с червяком находится трехгребневой ролик, посаженный на двух игольчатых подшипниках, между которыми помещена распорная втулка. Ось ролика закреплена в вильчатом кривошипе вала сошки. Картер рулевого механизма прикреплен болтами к левому лонжерону рамы.

На верхнем конце рулевого вала расположена кнопка сигнала, провод от которой проходит внутри рулевого вала в трубке. Между трубкой и валом установлен сальник, поджимаемый пружиной. Вал сошки уплотнен сальником. Сошка на конических шлицах вала укреплена гайкой. Вал имеет сдвоенные шлицы, обеспечивающие правильность установки сошки под необходимым углом. На картере рулевого механизма сделаны выступы, служащие упорами для ролика при поворотах сошки из среднего положения в крайние на угол 45°.

Осевой зазор подшипников регулируют изменением числа картонных (толщиной 0,25 мм) со специальной пропиткой и пергаментных (толщиной 0,10—0,12 мм) прокладок под крышкой картера. Зацепление червяка и ролика регулируют, не разбирая рулевого механизма, винтом, в паз которого входит хвостовик вала сошки. Оси ролика и червяка лежат в разных плоскостях, поэтому для уменьшения зазора в зацеплении достаточно переместить вал сошки в сторону червяка, ввертывая винт. Для фиксирования регулировочного винта служат стопорная шайба, штифт и навернутая на винт гайка. Аналогичное устройство имеет рулевой механизм автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Другим распространенным типом рулевого механизма является винтовая передача с циркулирующими шариками и зубчатым зацеплением.

Комбинированный рулевой механизм автомобиля MA3-5335 представляет собой винт, проходящий внутри гайки-рейки, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором. В винтовые канавки между гайкой-рейкой и винтом при сборке заложено два ряда шариков, создающих два непрерывных потока. Потоки шариков в винтовых канавках ограничены направляющими. Высокая точность деталей механизма обеспечивает легкое и плавное вращение винта в гайке-рейке.

Рис. 6. Рулевые механизмы автомобилей: а — ГАЗ-69; б — ГАЗ-53А и ГАЗ-66; 1 — стопорная шайба; 2 — хвостовик вала сошки; 3 — винт; 4 и 9 — гайки; 5 — штифт; 6 и 22 — сальники; 7 л 10 — валы; 8 — сошка; 11 — трубка; 12, 15, 20 и 21 — подшипники; 13 — глобоидальный червяк; 14 — ось ролика; 16 — ролик; 17 — распорная втулка; 18 — кривошип; 19 — картер; 23 — пружина; 24 — прокладки; 25 — крышка картера

Сектор рулевого механизма, изготовленный как одно целое с валом сошки, установлен на игольчатых подшипниках. Зубья сектора выполнены с переменной по длине толщиной, что позволяет регулировать зазор в зацеплении с рейкой, перемещая в осевом направлении сектор регулировочным винтом. Винт в сборе с валом сектора ввертывают в боковую крышку картера и крепят контргайкой. Регулировочный винт упирается в опорную пластину и удерживается гайкой. Контргайка фиксирует положение винта после регулировки.

Для правильной установки сошки на торце вала сектора нанесена метка, которую при сборке совмещают с меткой на сошке. Винт вращается в двух роликоподшипниках и соединяется с рулевым колесом карданным шарниром и валом.

Рис. 7. Рулевой механизм автомобиля MA3-5335

Рис. 8. Рулевое

Читать далее: Устранение простеиших неисправностей рулевого управления

Категория: - 1Отечественные автомобили

stroy-technics.ru


Смотрите также