Рулевой механизм – назначение, устройство, типы механизмов, работа

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

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

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

Реечный рулевой механизм

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

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом.

При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.

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

Червячный рулевой механизм

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

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

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

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

Винтовой рулевой механизм

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

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

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

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

 

 

Назначение и устройство рулевого управления

Назначение и устройство рулевого управления

Назначение рулевого управления. Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля по заданному водителем направлению. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Конструкция рулевого механизма и рулевого привода должна обеспечить точность управления автомобилем, надежность работы всех узлов и деталей* не требовать от водителя затраты больших усилий и не передавать на рулевое колесо толчки, воспринимаемые колесами автомобиля.

Чтобы автомобиль двигался на повороте без бокового скольжения колес, все колеса должны совершать качение по дугам, описанным из одного центра, лежащего на продолжении задней оси автомобиля. При этом передние управляемые колеса автомобиля необходимо поворачивать на разные углы. Внутреннее (по отношению к центру поворота) колесо должно быть повернуто на больший угол, наружное колесо — на меньший угол. Такая схема поворота достигается применением в рулевом приводе трапеции с шарнирными соединениями.

Рулевой механизм. Существует несколько типов рулевого механизма. Наиболее распространенными из них являются червяк — ролик, червяк — сектор и винт — шариковая гайка.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рулевой механизм типа червяк — ролик применяется на большинстве легковых автомобилей и многих грузовых автомобилях. На рис. 1 показано устройство рулевого механизма этого типа автомобиля ГАЗ-53А.

В картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках вращается глобоидальный червяк, установленный на конце вала руля.

Рис. 1. Схема поворота управляемых колес автомобиля: а — угол поворота внешнего колеса, Р — угол поворота внутреннего колеса; 1 — поперечная рулевая тяга, 2 — передний мост, 3 — рычаги поворотных цапф

В зацепление с червяком входит трехгребневый ролик, вращающийся на двух игольчатых подшипниках. Между подшипниками установлена распорная втулка. Ось ролика закреплена в головке вала рулевой сошки. Опорами вала рулевой сошки служат с одной стороны роликовый подшипник, а с другой — бронзовая втулка. Рулевая сошка соединена со своим валом мелкими шлицами и закреплена гайкой 15. Конец вала рулевой сошки уплотнен сальником. Для регулировки затяжки подшипников рулевого вала под нижней крышкой картера установлены прокладки.

Зацепление рабочей пары рулевого механизма выполнено таким образом, что при положении, соответствующем прямолинейному движению автомобиля, свободный ход рулевого колеса должен отсутствовать.

По мере поворота руля в ту или иную сторону зазор между червяком и роликом и свободный ход I рулевого колеса возрастают. Регулировку зацепления червяка с роликом осуществляют смещением вала рулевой сошки в осевом на- I правлении при помощи регулировочного винта. Винт установлен в боковой крышке ! картера рулевого механизма, снаружи закрыт колпачковой гайкой 8 и фиксируется стопорной шайбой, закрепленной штифтом.

Рулевой механизм типа червяк — ролик обеспечивает наименьшие потери на трение. Благодаря этому требуется меньшее усилие водителя на управление автомобилем и снижается износ деталей.

У автомобилей большой грузоподъемности рулевой механизм имеет большее передаточное число для облегчения управления, при этом не допускается возникновения значительных удельных давлений между поверхностями рабочей пары.

В связи с этим на таких автомобилях применяют рулевой механизм типа червяк — сектор с большой поверхностью зацепления или механизм с двумя рабочими парами типа винт — гайка и рейка — сектор.

Рулевой механизм типа червяк — сектор наиболее прост по конструкции. В зацепление с глобоидальным червяком входит боковой сектор в виде части шестерни со спиральными зубьями, выполненный заодно целое с валом сошки. Зазор в зацеплении червяка с сектором не является постоянным. Наименьшее значение зазора соответствует среднему положению рулевого колеса.

Рис. 2. Рулевой механизм типа червяк—ролик: 1 — картер механизма, 2 — вал сошки, 3 —- трехгребневый ролик, 4 — прокладка. 5 — червяк, б — пробка, 7 — стопорная шайба, 8 — колпачковая гайка, 9 —- ось ролика, 10 — вал руля, 11 — регулировочный винт, 12 — стопорный штифт, 13 — сальник, 14 — рулевая сошка, 15 — гайка, 16 — бронзовая втулка

При повороте рулевого колеса в ту или другую сторону величина зазора увеличивается в зависимости от угла поворота, достигая максимального значения в крайних положениях. Такое распределение зазора облегчает маневрирование с большими углами поворота руля и достигается постепенным понижением высоты зубьев сектора от середины к крайним точкам. При сборке правильность установки механизма проверяют по меткам, имеющимся на червяке и секторе.

Сошка посажена на вал, вращающийся в двух игольчатых подшипниках, между которыми установлена распорная втулка. При этом зазор в зацеплении червяк — сектор легко регулируется изменением толщины упорной шайбы, расположенной между боковой поверхностью сектора и крышкой картера рулевого механизма.

Рис. 3. Рулевой механизм со встроенным гидроусилителем: 1 — шкив привода насоса, 2 — насос гидроусилителя, 3 — бачок насоса, 4 — фильтр, 5 — предохранительный клапан фильтра, б—линия слива, перепускной клапан, 8 предохранительный клапан, 9 – трубопровод высокого давления, 10 — поршень-рейка. 11 — картер рулевого механизма. 12 — винт, 13 — шарик, 14 — шариковая гайка, 15 — упорный шарикоподшипник, 16 — корпус клапана управления, 17 — обратный клапан, 18 —золотник, 19 — регулировочная гайка, 20 – пружинная шайба, 21 — пружина реактивного плунжера, 22 — реактивный плунжер, 23 — зубчатый сектор, 4 — сошка, 25 — статор насоса, 26 — ротор насоса, 27 — полость всасывания, 28 — полость нагнетания, 29 — лопасти

Рулевой механизм типа винт — гайка и рейка — сектор применяется на многих грузовых автомобилях (ЗИЛ-130, КамАЗ всех моделей и др. ), устройство его показано на рис. 3.

Вал рулевого механизма, установленный в шариковых подшипниках, имеет на конце винт. На винте закреплена шариковая гайка, входящая в поршень-рейку. При повороте рулевого вала рейка-поршень перемещается вдоль его оси. Осевое перемещение рейки-поршня, имеющей на наружной поверхности зубья, вызывает поворот зубчатого сектора, установленного на валу сошки. Сошка через рулевой привод осуществляет поворот передних колес.

В гайке и винте выполнены полукруглые винтовые канавки. В них свободно перекатываются шарики. Чтобы шарики не выпадали из винтовых канавок, в пазы гаики вставлены штампованные направляющие, представляющие собой замкнутый желоб. Поворот винта вызывает перекатывание шариков по желобу. При этом они выходят с одной стороны гайки и возвращаются в нее с противоположной стороны. Наличие шариков значительно облегчает поворачивание вала рулевого механизма.

Рулевой механизм соединен с валом рулевой колонки при помощи карданного вала с двумя шарнирами.

Это вызвано трудностью размещения рулевого управления обычной конструкции на автомобиле, имеющем V-образный двигатель и максимально приближенную к нему кабину.

Травмобезопасная рулевая колонка. При фронтальных ударах автомобиля, в случае аварии, водитель может быть травмирован рулевым колесом. Чтобы максимально уменьшить опасность удара водителя о рулевое колесо, на легковых автомобилях последних моделей устанавливают трав-мобезопасную рулевую колонку. Так, на автомобиле «Москвич-1500» рулевая колонка телескопического типа состоит из трубчатых частей, которые могут входить одна в другую.

При ударе о рулевое колесо нижняя часть рулевого вала получает осевое перемещение в упругой с прорезями шлицевой втулке, а верхняя и нижняя части трубы рулевой колонки входят в среднюю часть трубы. Энергия удара поглощается трением между перемещающимися деталями.

Само рулевое колесо с утопленной ступицей и мягкой накладкой снижает опасность удара о него.

—

Водитель, наблюдая за дорогой, управляет автомобилем при помощи рулевого управления. Назначение рулевого управления — изменять направление движения автомобиля так, чтобы при повороте автомобиля качение его колес по дороге происходило по возможности без проскальзывания. Последнее очень важно, так как боковое скольжение шин вызывает их повышенный износ и ухудшает устойчивость движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Иногда в рулевое управление включен усилитель.

Рулевым механизмом называют замедляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во Вращение вала сошки. Этот механизм увеличивает приложенное к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.

Рулевым приводом называют систему тяг и рычагов, осуществляющую в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля. Рулевой привод (или рулевая трапеция) служит для поворота управляемых колес автомобиля на разные углы, что необходимо для качения колес без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция представляет собой шарнирный четырехугольник, образуемый центральной частью передней оси, поперечной рулевой тягой и поворотными рычагами.

Последние соединены с поворотными цапфами, на которых насажены управляемые колеса.

Рис. 4. Схема поворота автомобиля и рулевая трапеция: а — схема поворота; б — схема рулевой трапеции; R — радиусы поворота колес; 1 к 8 — поворотные цапфы; 2 и 6 — поворотные рычаги; 3 — передняя ось; 4 — поперечная рулевая тяга; 5 — рычаг

Рулевой механизм соединен с левой поворотной цапфой, продольной рулевой тягой и рычагом. Сошкой рулевого механизма перемещают продольную рулевую тягу вперед или назад, вызывая этим поворот управляемых колес влево или вправо.

Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса повертываются на разные углы: внутреннее (ближайшее к центру поворота) колесо на больший угол, чем внешнее. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона поворотных рычагов трапеции.

Схема рулевого привода передних управляемых колес, показанная на рис. 4, соответствует принятому на отечественных автомобилях расположению рулевого колеса при правостороннем движении.

Назначение системы управления | Система рулевого управления

Добавлено 16.05.2020

|

8

страницы

|

1705

слова

|

494

просмотра

Нам доверяют более 2 миллионов пользователей,
1000+ счастливых студентов каждый день

Показаны страницы с 1 по 3 из 8 страниц проекта: [пожалуйста, укажите название места, где проводился проект]Продолжительность проекта: от [пожалуйста, укажите] до [пожалуйста, укажите]Организация: [пожалуйста, укажите]Роль и назначение во время: Руководитель проектной группыCE 3.2 Предыстория проектаCE 3.2 .1 Характеристики проекта Этот проект был предпринят моей командой для проектирования и разработки управляемого рулевого механизма для перемещения фар автомобилей.

Я выполнил этот проект, соединив рулевое управление с фарами автомобиля. Система освещения автомобилей не эффективна. Неэффективная система освещения приводит к нескольким дорожно-транспортным происшествиям в гористой местности и в ночное время. Я вместе с членами моей команды решил улучшить систему освещения транспортных средств, включив механизм рулевого управления. Механизм, использованный в этом проекте, представлял собой реечный рулевой механизм. Четырехколесные автомобили обычно сталкиваются с трудностями во время крутых поворотов. Этот проект был проведен для изменения направления фар в зависимости от направления рулевого управления. Я использовал адаптивные фары для этого проекта. Я помог членам моей команды вписаться в

отражатели с обеих сторон корпуса фары. Мы использовали гидравлические связи для передачи энергии для перемещения отражателей. CE 3.2.2 Цели, разработанные для проектаОсновные цели этого проекта заключались в следующем:Разработать механизм управления фарами с рулевым управлениемУлучшить систему освещения автомобилейУлучшить движение автомобильных фар на крутых поворотахДля обеспечить транспортное средство подсветкой переднего обзора, чтобы помочь водителям правильно поворачивать на холмистой местностиуменьшить количество дорожно-транспортных происшествий из-за неэффективного освещения и сделать страну безаварийной контролировать деятельность членов проектной группы. Я должен был понять объем и цели проекта, прежде чем приступить к проектной деятельности. Мне пришлось подробно изучить механизм реечного рулевого управления для эффективного выполнения этого проекта. Я должен был объяснить механизм системы управления и провести техническое обучение членов команды проекта для обеспечения успеха проекта. Я должен был сообщать руководителю проекта о любом несоответствии между планом проекта и фактической выполненной работой. Одним из основных направлений моей работы было обнаружение любой неточности или дефекта в проекте и разработка эффективных решений для устранения недостатков. Я также должен был подготовить отчеты по проекту и презентацию в PowerPoint для этого проекта.

CE 3.2.4 Проектная группа Рисунок 1: Люди, участвующие в проекте CE 3.2.5 Мои обязанности на протяжении всего проекта Руководитель проекта поручил мне получить представление о постановке проблемы и основных мотивах проекта. Мне пришлось исследовать рулевой механизм и различные компоненты автомобиля для соединения фар с рулевым управлением. Мне пришлось разобраться в функциях реечной передачи и провести презентацию по ней для членов команды, чтобы развеять их сомнения. Пришлось определить наиболее обычную схему рулевого управления. Я отвечал за выполнение механического проектирования системы. В мои обязанности входило определение деталей, которые должны быть спроектированы, и деталей, которые необходимо купить. Я должен был обеспечить точный анализ дизайна проблемы. Одной из моих основных обязанностей было проведение математических расчетов по проектированию рамы, реечной передачи и главного шпинделя. Я отвечал за выбор двигателя. Я отвечал за обеспечение высокого качества финала

Вы читаете предварительный просмотр
Загрузите документы для загрузки
или
Станьте участником Desklib, чтобы получить доступ

Автоподвеска и рулевое управление, 5-е издание, Руководство по ремонту

Перейти к содержимому

текущий документВиртуальная коллекция AHВиртуальная коллекция AHВсе документы

Контекст

Автор: Крис Йохансон

Это руководство поможет учащемуся выполнить все задания NATEF в области A4 «Подвеска и рулевое управление», включая проверку, тестирование и диагностику систем подвески и рулевого управления; удаление и замена автономных компонентов; а также удаление, капитальный ремонт и переустановка основных компонентов. Страницы можно распечатать по запросу, или учащиеся могут выполнять свои задания онлайн, используя поля встроенной формы, а затем распечатывать или отправлять ответы по электронной почте для выставления оценок.

Доступ Действия с рабочей книгой , щелкнув значок «Ресурсы» в левом меню в средстве просмотра.

Содержание

• Передний вопрос
• Проект 1 Подготовка к обслуживанию автомобиля
• • Работа 1 — Проведение проверок безопасности и защиты окружающей среды
  • Работа 2 — Определение и интерпретация номеров транспортных средств
  • Задание 3. Поиск и использование служебной информации
  • Задание 4 — использование сканирующего прибора для получения диагностических кодов неисправностей
  • Задание 5 — отключить и включить систему подушек безопасности
• Проект 2. Снятие и установка осей CV
• • Работа 6 — Снятие, осмотр и повторная установка оси CV
  • Работа 7 — Диагностика и техническое обслуживание подшипников и уплотнений полуоси CV
• Проект 3. Диагностика и обслуживание. Общие проблемы с рулевым управлением и подвеской.
• • Работа 8 — Диагностика проблем с рулевым управлением и подвеской
  • Работа 9 — Смажьте рулевое управление и подвеску
  • Работа 10 — Обслуживание колесных подшипников
  • Работа 11 — Проверка электронных систем рулевого управления и подвески
• Проект 4 Обслуживание системы рулевого управления
• • Работа 12 — осмотр рулевой колонки
  • Работа 13 — Обслуживание рулевой колонки
  • Работа 14 — Осмотр и техническое обслуживание поворотного кулака
  • Операция 15. Снятие и замена рулевого механизма с реечной шестерней и внутренних концов поперечной рулевой тяги.
  • Операция 16 — Регулировка предварительного натяга подшипника червячной передачи и люфта сектора
  • Операция 17 — Удаление и замена компонентов рулевой тяги
  • Задание 18. Проверка системы рулевого управления с усилителем
  • Работа 19 — Обслуживание компонентов рулевого управления с усилителем
  • Работа 20.