Устройство рулевой рейки и признаки неисправности

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 924

Рулевое управление почти у всех моделей современных легковых автомобилей представлено в виде рулевой рейки. Это механический узел, предназначенный для преобразования поворота руля в горизонтальное отклонение передних колес. Изначально устройство рулевой рейки не отличалось особой сложностью. В простейшем варианте это механизм, состоящий из шестерни, расположенной на рулевом валу, сопряженной с ней рейки и рулевых тяг.

Типы и варианты исполнения

В настоящее время существует три разновидности реечных механизмов. Отличие между ними заключается в принципе действия.

Механическая рулевая рейка

Наиболее простой вариант рулевого управления. Поворот колес осуществляется исключительно за счет физической силы водителя. В целях облегчения работы водителя и повышения удобства управления на многих автомобилях применяется рулевая рейка с переменным передаточным числом.

Иными словами, шаг зубьев рейки меняется от середины к краям. Такое устройство при небольших углах поворота руля, что характерно для движения на больших скоростях, обеспечивает большое передаточное число, тяжелый и острый руль. Вместе с этим во время маневрирования на парковке, когда рулевое колесо приходится поворачивать «от края до края», делать это легко, благодаря меньшему передаточному числу. Первым отечественным автомобилем, где была применена такая конструкция, стал ВАЗ-2110.

Гидравлическая рулевая рейка

Отличается от механической тем, что механическое воздействие, которое оказывает водитель на руль, усиливается гидроусилителем. Это позволяет обеспечить одновременно остроту и легкость рулевого управления. Такое устройство чаще всего применяется на современных автомобилях.

ГУР также способствует повышению безопасности вождения, поскольку неровности дороги передаются на руль не так сильно, и в случае, если машина на высокой скорости попадет передним колесом в яму, удар многократно погасится гидроусилителем, и руль не вырвет из рук, как это произойдет на автомобиле с механической рейкой. Однако существует у этой медали и обратная сторона, ведь ухудшение обратной связи ведет к снижению «чувства автомобиля». Компенсировать этот недостаток автопроизводители стараются за счет изменения конструкции подвески, а также путем применения электромотора для привода ГУР (электро-гидроусилитель).

Электрическая рулевая рейка

По принципу действия аналогична гидравлической, только усиление производится электромотором, который либо встроен в рулевую колонку (самый дешевый и более опасный вариант), либо размещается на рулевом валу, либо интегрирован с рейкой (наиболее безопасный вариант, применяется на автомобилях высокого класса).

Вариант с размещением электромотора в рулевой колонке опасен тем, что в случае выхода его из строя автомобиль становится практически неуправляемым, поскольку повернуть руль невозможно. К сожалению, этим порой грешили автомобили Лада Приора первых лет выпуска – ЭУРы на них не отличались высокой надежностью.

Такое устройство имеет немало достоинств:

• более высокий КПД по сравнению с гидроусилителем;
• экономичность (электромотор включается только при повороте руля, тогда как масло в ГУР постоянно циркулирует, на что отнимается некоторая часть мощности мотора;
• независимость от температуры окружающей среды;
• отсутствие необходимости регулярно обслуживать устройство, т. к. не требуется менять и доливать рабочую жидкость;
• более высокая надежность в целом, обусловленная отсутствием шлангов, прокладок и сальников, в которых могла бы появиться течь.

Строение

Конструкция механической рулевой рейки выглядит следующим образом. Внутри картера, имеющего в разрезе вид полого цилиндра, размещен защитный гофро-чехол. На подшипниках в картере установлено приводное зубчатое колесо, к которому пружиной прижимается рулевая рейка. Пружина требуется для устранения зазора в паре «шестерня-рейка». Ход рейки ограничивается с одной стороны ограничительным кольцом, а с другой – втулкой шарнира рулевой тяги. Данная схема рулевой рейки отличается предельной простотой и надежностью.

Признаки неисправности

Исправность рулевого управления  – это залог безопасного вождения автомобиля, поэтому необходимо следить за его состоянием. Это не значит, что перед каждой поездкой нужно проводить тщательную проверку, ведь поломка происходит не вдруг. Существуют признаки неисправности рулевой рейки, по которым можно судить о необходимости ремонта.

1. Стук, проявляющийся при езде по мелким неровностям, уменьшающийся при повороте руля в крайние положения.
2. Отсутствие усилий при вращении руля.
3. Усилие на руле исчезает в центральном положении.
4. Самопроизвольное вращение рулевого колеса.
5. Руль не возвращается или плохо возвращается в центральное положение при выходе машины из поворота.
6. Повышенная чувствительность автомобиля (его бросает в сторону при незначительном повороте руля, угол поворота колес не соответствует углу поворота рулевого колеса).
7. Постоянное падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя, а также ее появление в пыльниках рулевых тяг.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Рулевая рейка: устройство, принцип работы и основные неисправности

Рулевая рейка считается довольно надежным узлом, который выходит из строя крайне редко, однако бывают и исключения, когда рейка доставляет массу неудобств автовладельцам. Основной причиной неисправности можно считать нагрузки, которым подвергается рулевая рейка во время эксплуатации транспортного средства.

Неровная дорога «передается» рейке по рулевым тягам, кроме того рулевая рейка подвержена нагрузкам со стороны самого водителя, который волей-неволей постоянно вращает рулевое колесо, тем самым нагружая рейку. Именно по этим причинам долговечная на первый взгляд деталь, может также легко выйти из строя и доставить массу неприятностей.

Ремонт рулевой рейки в 9 случаях из 10 — бессмыслен, хотя есть умельцы, которые утверждают, что починить можно практически любую деталь в этом устройстве.

Несколько слов об устройстве рулевой рейки…

Различают несколько основных видов рулевых реек — механическая и гидравлическая (гидроусилитель руля — ГУР). Первая — свойственна первым отечественным моделям, отпрыски которых выпускаются и по сей день. Механическая рейка со временем была заменена гидравлической по причине более совершенного механизма преемницы и более удобного управления. Чуть позже появился и третий тип рулевой рейки — электрический (ЭУР). Данная модификация работает без гидравлики, ее роль выполняет электромоторчик. Недостатком ЭУР является высокая стоимость и сложность механизма, ремонт которого не каждому под силу. Более детально об отличиях и особенностях ГУР и ЭУР читайте в этой статье.

Рулевая рейка состоит из таких механизмов:

• Рулевые тяги и наконечники. Крепятся они к выдвижным механизмам рулевой рейки, с их помощью осуществляется поворот колес;
• Шестерни и зубчатая планка. Посредством шестерен и планки осуществляется передача усилия от руля на рулевые тяги, а также управление парой колес;
• Картер. Его также называют корпусом, чаще всего выполнен из алюминия, в нем располагаются основные детали рейки;
• Система пружин. Необходимы они для плотного прилегания рейки к шестерне, если пружины исправны, люфт и свободный ход руля практически отсутствует;
• Подшипники. Необходимы для легкости осуществления маневров и поворотных движений рейки;
• Ограничители. Посредством ограничителей определяется максимальное значения поворота (хода рулевой рейки) от правого края к левому.

Конструкция рулевой рейки может отличаться в зависимости от производителя, например рейка BMW, доработка которой запатентована, объединяет рулевую рейку и планетарный механизм, что дало возможность автоматически менять настройки рулевого управления в зависимости скорости движения автомобиля. Есть правда и негативные стороны таких экспериментов, например, во время езды по плохим дорогам, механизм очень быстро приходит в негодность. Причем стоимость ремонта такой рейки именитого бренда может составлять порядка половины стоимости всей детали.

Как работает рулевая рейка с ГУР

Усилитель руля соединен с картером рулевой рейки, поэтому в работу он включается лишь тогда, когда мотор работает и происходит нагнетание жидкости ГУР. В движение шкив гидроусилителя приводит ременная передача, в свою очередь гидравлический насос внутри рейки создает давление и воздействует на колесные тяги по требованию водителя. Важную роль в работе ГУР играет встроенный компьютер, который производит расчет усилий и давления.

• Торсион в связке с электросистемами распределяет давление в зависимости от поворота руля;
• Золотниковый распределитель является источником нагнетания давления, способный повышать давление в рейке в зависимости от необходимости;
• Специальная емкость служит для сбора масла когда мотор заглушен. Как только руль начинает вращение, происходит впрыск масла через золотниковый распределитель, именно туда где необходимо создать давление. После того как руль прекращает вращаться, насос ГУР перестает нагнетать масло, в результате оно возвращается в емкость.

Гидроусилитель руля необходимо постоянно обслуживать, следить за его состоянием, вовремя устранять неисправности и менять жидкость ГУР согласно требованиям автопроизводителя. Качество и своевременность обслуживания системы можно считать основополагающим фактором в вопросе длительной и беспроблемной эксплуатации. Следует обращать внимание на вязкость масла, оно не должно быть слишком вязким, поскольку это может вызвать чрезмерное давление в рейке и привести к неприятным последствиям.

Основные неисправности рулевой рейки и способы их решения

На самом деле перечесть все проблемы и «болячки» рулевой рейки и механизма в целом — довольно сложно, а если учесть тот факт, что конструкционно рейки отличаются между собой — то и вовсе невозможно. Наилучшим вариантом будет изучение неполадок по соответствующим признакам в руководстве по эксплуатации к автомобилю, но если такая возможность отсутствует, то можно воспользоваться общепринятыми понятиями.

1. Неисправность внутренней части рейки. Поломка зубчатого механизма или самой шестерни.
2. Деформация корпуса рулевой рейки. Это ведет к полному обездвиживанию транспортного средства.
3. Нарушение герметичности внутри рулевой рейки. После разгерметизации вовнутрь проникают частицы пыли и песка, после чего следует полный выход из строя рулевой рейки.
4. Критический износ внутренних механизмов рулевой рейки. После чего функции рейки, в том числе и езда на авто, становятся невозможными.
5. Нарушение целостности рулевых тяг, наконечников (трещина, искривление и т. д.), в результате механического воздействия (удар, повреждение, коррозия и т. д.). В данном случае ремонт вполне возможен и отнимет немного времени и денег.

Ремонт рулевой рейки возможен тогда, когда внутренность механизма не нарушена. Если же при осмотре обнаружился серьезный износ внутренней части рейки и ее деталей, повреждения пыльников, наличие грязи внутри рейки, то выход в данной ситуации лишь один — замена рулевой рейки. Лишь таким образом можно решить проблему с данной деталью. Различные мастерские предлагают свои услуги по ремонту и восстановлению рулевых реек, однако в подавляющем большинстве случаев все восстановительные работы лишь ненадолго решают вопрос неисправной рейки. Поэтому в 9 случаях из 10 при неисправностях рулевой рейки рекомендуется производить полную замену этого узла.

Источник: Авто Пособие

Рулевая рейка — возможные неисправности и меры профилактики

Выход из строя рулевой рейки – кошмарный сон любого автовладельца. Ведь устранение этого дефекта стребует серьезного приложения рук и средств, а также необходимость оставаться какое-то время без своего «железного коня». Следовательно, чтобы минимизировать последствия, нужно уметь распознать признаки надвигающегося ремонта и обладать хотя бы общим представлением о возможных поломках рейки. Кроме того, необходимо выяснить, насколько же целесообразен ремонт рулевой рейки своими руками, а также раскрыть аспект профилактических мер.

Признаки неисправности рулевой рейки

Рулевой рейкой называется силовой узел в конструкции рулевого механизма, предназначенный для передачи усилия с руля на колеса (управляемые). Именно через рулевую рейку и осуществляется процесс управления автомобилем посредством поворота направляющих колес.

Рейки подразделяются на 3 категории:

1. Механические;
2. Гидравлические;
3. Электрические.

Рулевая рейка в разрезе

Неисправности  могут быть разными. Впрочем, для их обнаружения не требуется обладать особыми знаниями – достаточно просто периодически инспектировать данный узел. Кроме того, следует знать причины, по которым могут возникнуть подобные дефекты.

1. Люфт на рулевом колесе

Люфт на рулевом колесе и возникновение звуков – если это проявляется при заглушенном силовом агрегате в процессе активного поворачивания рулевого колеса. В подобной ситуации проблема может заключаться в ослабленном упоре золотника , а также в недостаточных показателях упругости торсиона.

Люфт – причины подобного дефекта разнообразны. Он может проявиться в результате чрезмерного износа сайлент-блоков, фиксирующих рейку, изменение угла прилегания винта и зубьев из-за искривления картера либо вала, повреждения (механического характера) или ход (вертикальный) винтового подшипника. Для определения причин требуется диагностирование состояния втулки (сухаря) рулевой рейки, шарниров тяг, а еще центрального зуба.

2. Тяжесть и стук при повороте руля

Схема-рулевой-рейки

Тяжесть при повороте руля обычно это проявляется в случае закисания карданчика.

Стук – наиболее распространенный признак. Причем источники такого стука в рейке различны. Как правило, звук возникает в следующих случаях:

1.  ход вала в подшипнике по вертикали;
2.  выработка ресурса шарниров и картера;
3.  предельный ресурс подшипников винта, втулки либо центрального зуба;
4. кривизна картера либо вала, что приводит к неверному углу прилегания винта и зубьев;
5.  выработка ресурса сайлент-блоков;
6.  ослабление фиксации рейки;
7.  нарушения люфта.

3. Тяжелый ход и течь

Устройство рулевой рейки

Тяжелый ход баранки в крайних позициях – это, наряду с недостаточным возвратом и скрипом, наблюдается в случае перетянутой втулки, а также искривления картера либо вала.

Течь – она возникает в случае коррозии на валу либо износе сальника. Кроме того, подтекание имеет место при разгерметизации трубок (отводящей либо нагнетательной) цилиндра.

Основные дефекты рулевой рейки

• Выработка ресурса втулки и ее картера;
• Течь сальника на валу;
• Чрезмерный износ картера на распределителе;
• Выработка ресурса центрального зуба.

1. Выработка ресурса втулки и ее картера

Видео: Что делать, если застучала рулевая рейка?

Сама втулка необходима для надежного зажима зубьев и вала, а также крепления самого вала. Втулка посажена на специальную пружину, которая обеспечивает необходимую силу прижима, а также контроль за положением зубьев. Подобный дефект считается достаточно частым, особенно в тех рейках, где втулка изготовлена из пластика.

В результате – налицо износ втулки и стенок цилиндра, что приводит к вертикальному перемещению рейки и, как следствие, возникновению стука и люфту.

Для определения подобной неисправности достаточно выехать на неровную дорогу и в движении покачивать рулевое колесо в стороны, а потом повторить это на стоящем авто. Кроме того, износ втулки будет проявляться в передаче на руль ударов во время езды по плохой дороге.

В данном случае необходимо ремонтировать рейку – простая подтяжка втулки ничего не даст.

2. Течь сальника на валу

Указанный сальник расположен на валу рейки. Особенностью такого дефекта становится позднее обнаружение течи, потому как на сальник не оказывается давления. Признаками подтекания сальника являются – гул при вращении рулевого колеса, а также понижение уровня жидкости, залитой в бачок гидравлического усилителя. В данном случае требуется срочно проинспектировать рейку, так как подтекать может не только сальник. Течь в состоянии возникнуть также из-за дефектных хомутов, насоса, патрубков, шлангов и т. д. Вероятность течи сальника во многом определяется и материалом, из которого тот изготовлен – во время сильных морозов некоторые из них растрескиваются.

3. Чрезмерный износ картера на распределителе

Данный дефект начинает проявляться постепенно – в незначительных закусываниях руля на холодном авто. Кроме того, руль становится все более тугим, а его возвращение в нулевую зону будет неполным.

Причина в конструкции колец, которые вращаются с валом картера. Со временем они образуют небольшие бороздки на поверхности распределителя картера и начинают пропускать масло. Это и приводит к потере давления и тяжести в баранке.

Возникновение борозд обусловлено добавлением во фторопласт, из которого изготовлены кольца, частичек металла, что трутся о вал. Примечательно, что для большинства японских моделей подобные проблемы не характерны, так как под кольцами установлены прокладки из резины.

Видео: Ремонт рулевой рейки ВАЗ. Сделай Сам!

4. Выработка ресурса центрального зуба вала

Одной из основных проблем является износ зубчатого механизма, основной задачей которого является процесс преобразования движения вращательного типа в поступательный. Причем практически для всех машин характерен износ среднего звена, так как движение в городе (в основной массе) характеризуется ездой по прямой с небольшими подруливаниями.

Для определения проблемы необходимо самостоятельно проинспектировать механизм, покачав рулем в стороны из средней позиции. При наличии стуков следует отправиться на СТО и осуществить комплексную диагностику. В случае износа центральных зубьев, придется заменить весь вал, причем использовать рекомендуется только оригинальные компоненты.

Реален ли ремонт рулевой рейки своими руками?

При поломке рулевой рейки рекомендуется не рисковать, и сразу отправляться на специализированное СТО. Своими силами можно лишь провести диагностику, тогда как ремонт рейки обычным водителем, при отсутствии должных знаний, опыта и инструментария, малореален.

Профилактические меры

С их помощью можно значительно продлить жизненный срок рейки:

• аккуратный проезд неровностей и «лежачих полицейских»;
• слежение за состоянием компонентов рулевой рейки, особенно ее пыльников и сальников;
•  прогрев масла в рейке зимой перед движением плавными и короткими поворотами;
•  не стоит удерживать баранку более 5 сек. в крайнем положении, так как это заметно увеличивает нагрузку на редуктор и уплотнения.

Подобные меры позволят заметно продлить срок эксплуатации рулевой рейки, а также избежать дорогостоящего ремонта или ее замены.

Конструктивное устройство рулевой рейкиГУР Сервис

1. Корпус рулевой рейки – служит для размещения частей рулевой рейки. В данный момент имеются корпуса, изготовленные из дюралюминия, составные из стали и алюминия. Возможно как внутреннее, так и внешнее размещение гидроцилиндра

.

2. Вал рулевой рейки – изготавливается из прочной стали, поверхностный слой цементируется.  Вал состоит из зубчатой части и штока гидроцилиндра. Служит для передачи усилия на управляемые колеса.

 

 

3. Распределитель – предназначен для управления подачей усилия в ту или другую сторону при вращении рулевого колеса. Он направляет поток гидравлической жидкости в нужную полость гидроцилиндра, открывая и закрывая соответствующие каналы в прецензионной части.

 

4. Опорные втулки – удерживают вал рулевой рейки от бокового смещения, центруют его в корпусе, служат как подшипники скольжения при перемещении вала рулевой рейки из стороны в сторону.

 

 

 

5.Поршни – устанавливаются на валу рулевой рейки и служат для передачи усилия от давления гидравлической жидкости на рулевой вал. Включают в себя уплотнительные кольца, которые удерживают давление гидравлической жидкости.

 

 

6. Подшипники – служат для свободного вращения узлов рулевой рейки в ее корпусе.

 

 

 

 

7. Сальники – являются уплотнительными элементами в различных частях рулевой рейки. Удерживают гидравлическую жидкость внутри рейки, не давая ей перетекать в не предназначенные для нее полости рейки. Направляют поток жидкости в нужную полость гидроцилиндра.

 

8. Тефлоновые и резиновые кольца –  служат для герметизации соединений деталей и узлов рулевой рейки, а также используются как уплотнения на распределителе и валу рулевой рейки. Направляют поток жидкости в нужную полость гидроцилиндра.

 

 

 

9. Поджимной механизм – регулирует прижатие частей зубчатой пары червяк-рейка друг к другу, удерживает вал от осевого смещения. Регулирует усилие в рулевой рейке.

 

 

 

10. Гидравлические болты, пружины, стопорные кольца – предназначены для крепления трубопроводов рейки, фиксации сухаря поджимного механизма и фиксации опорных втулок рулевой рейки.

Устройство рулевой рейки, как осуществляется ремонт рулевых реек

Главная страница → Устройство рулевой рейки, как осуществляется ремонт рулевых реек

Рулевая рейка является очень важной составляющей каждой машины, ведь именно от её состояния зависит безопасность водителя на дороге.

Рулевая рейка представляет собой силовой узел, который передаёт усилие от колонки к колёсам, она первой ощущает все удары и неровности на дороге. Руль соединён с рулевой колонкой, которая вращается вместе с ним, её конец представляет собой зубчатый механизм, соединяющийся с рейкой.

При усиленном использовании автомобиля, они быстро выходят со строя, что приводит к сбою авто в целом. Первым признаком неисправности рулевой рейки вашего авто является стук, доносящийся из руля, а также протекание гидравлической жидкости. Если со строя выходит любая, даже самая незначительная деталь этого механизма, это является важной проблемой, требующей срочного решения. В таких случаях руль туго крутится или наоборот прокручивается легко. С этой проблемой следует немедленно обратиться к нашим квалифицированным специалистам, которые успешно приведут в порядок вашу рейку благодаря большому опыту с помощью специального оборудования.

Все услуги будут предоставлены нашим центром.

Вы должны знать, что настоящие профессионалы выполняют ремонт рулевых реек с помощью следующих процедур:

— тщательная диагностика и визуальный первичный осмотр рулевой рейки;
— демонтаж и разборка;
— проверка вала на наличие коррозии;
— проверка вала рейки на биение;
— оценка зубчатого зацепления;
— непосредственно ремонт рейки;
— сборка и монтаж.

Для того, чтобы выполнить такой ремонт, следует полностью разобрать рулевую рейку, тщательно очистить все её детали, и укрепить подшипники. Все детали, которые не подлежат использованию, заменяются новыми.

В случае обнаружения коррозия рулевой вал будет отшлифован. Если выявятся неисправности, то мастера проведут реставрацию всех без исключения деталей. В процессе ремонта рейки осуществляется комплекс очистки от загрязнений, а также контрольная диагностика, которая выявит все параметры дальнейшей работоспособности вашего автомобиля. После этого на специализированном оборудовании обследуется полностью этот сложный механизм, отыскивая и удаляя при этом все сбои.

В восстановительные работы наших специалистов включается: гильзовка, замена сальников, хромирование штока вала, чтобы защитить её от появления ржавчины, и непосредственно установка рулевой рейки.

При ремонте рулевой рейки наши мастера используют только оригинальные детали от иностранных производителей, ведь мы не экономим на качестве. Профессионалы оценят качество рулевой тяги, пыльников рейки. Замена этих деталей будет производиться только с согласия владельца машины. После такой проделанной работы наши специалисты обязательно проверят рулевую рейку с помощью испытаний на герметичность.

Ремонт рулевой рейки в Бресте в нашем автосервисе – современная и профессиональная работа целой команды специалистов, которые знакомы со всеми нюансами работы в этой области. Вы получите квалифицированную помощь лучших сотрудников города Бреста.

Рулевой механизм в сборе с приводом:

1 – наконечник рулевой тяги; 2 – шаровой шарнир наконечника; 3 – поворотный рычаг; 4 – регулировочная тяга; 5 и 7 – внутренние наконечники рулевых тяг; 6 – болты крепления рулевых тяг к рейке; 8 – скоба крепления рулевого механизма; 9 – опора рулевого механизма; 10 – защитный чехол; 11 – стопорная пластина; 12 – соединительная пластина; 13 – резинометаллический шарнир; 14 – демпфирующие кольца; 15 – опорная втулка рейки; 16 – рейка; 17 – картер рулевого механизма; 18 – стяжной болт; 19 – фланец эластичной муфты; 20 – роликовый подшипник; 21 – приводная шестерня;

22 – шариковый подшипник; 23 – стопорное кольцо; 24 – защитная шайба; 25 – уплотнительное кольцо; 26 – гайка подшипника; 27 – промежуточный вал рулевого управления; 28 – пыльник; 29 – защитный колпачок; 30 – уплотнительное кольцо упора; 31 – упор рейки; 32 – пружина; 33 – гайка упора; 34 – стопорное кольцо гайки упора; 35 – заглушка; 36 – пружина вкладыша; 37 – вкладыш шарового пальца; 38 – шаровой палец; 39 – защитный колпачок; А, В – метки на пыльнике и картере; C, D – поверхности на шаровом шарнире и поворотном рычаге

Обзорная статья про устройство рулевой рейки, обслуживание и виды реек, фото реек

  Рулевая рейка — исполнительный механизм системы рулевого управления. Применяется на большинстве моделей  автомобилей с передним приводом. Назначение узла — преобразование поворота рулевого колеса в пропорциональное перемещение рулевых тяг.

Конструктивно рулевая рейка выполняется в виде компактного узла в корпусе, защищенном от попадания извне загрязнений и влаги.

 

    Варианты исполнения

    Реечные механизмы различаются приводом. Наиболее распространены три типа:

    — механический;

    — гидравлический;

    — электрический.

    Механическая рейка

    Простая и надежная, испытанная временем конструкция. Поворот осуществляется за счет мускульной силы водителя.

    Состоит из следующих основных элементов (см. Рис.):

Рис. Кинематическая схема работы механической рулевой рейки. 1 — рулевое колесо; 2 — рулевой вал с шестерней, сидящей на нижнем конце вала; 3 — эубчатая рейка, сопряженная с шестерней; 4 — рулевые тяги; 5 — поворотные рычаги; 6 — управляемые колеса.

 

    Для более удобного комфортного вождения используется конструкция с переменным передаточным числом. Шаг зубьев увеличивается от середины рейки к ее краям. При небольших углах поворота при движении на высокой скорости, работа руля — острая и требующая большого усилия. На небольшой скорости, характерной для маневрирования, например, на парковке в городе, когда требуется большой угол поворота, маневр не требует приложения значительного усилия к рулевому колесу.                                                                                    

    Гидравлическая рулевая рейка

    Отличие от механической в том, что исполнительный механизм оснащен усилителем руля с гидроприводом. Обеспечивает легкость управления с сохранение так называемой «остроты» руля.

    Самый популярный тип рулевой рейки. Используется как в легковых, так и на тяжелых грузовых автомобилях и тракторах.

 

 

    Кроме облегчения управления, гидравлическая рейка повышает комфорт работы водителя за счет смягчения ударов от неровностей дороги, которые воспринимают колеса. Правда, при этом уменьшается обратная связь в системе «оператор — машина» и теряется ощущение дороги. Частично этот недостаток компенсирует использование в приводе насоса ГУР электромотора.

     Электрическая рулевая рейка

    В качестве усилителя используется электропривод.

    Варианты компоновки:

    — с электромотором, встроенным в рулевую колонку;

    — с электромотором на рулевом валу;

    — с мотором, интегрированным с рейкой.

    Размещение электродвигателя в рулевой колонке опасно тем, что при выходе его из строя водитель теряет контроль над автомобилем.

    Самый надежный и безопасный вариант исполнения электрорейки — с интегрированным электродвигателем. Обеспечивает отличную управляемость. Используется преимущественно на авто бизнес-класса, а также спорткарах, для которых управляемость — залог успеха. На бюджетных авто применяется редко.

    Применение электропривода в рулевой рейке обеспечивает автомобилю ряд преимуществ:

    — выше КПД;

    — экономичность, так как электропривод включается только при выполнении маневра, тогда как в ГУРе масло циркулирует непрерывно, на что тратится часть мощности двигателя и ресурс самого узла;

    — не требуется прогрев масла в зимнее время перед началом движения;

    — электропривод менее трудоемок в обслуживании;

    — в целом более высокая надежность благодаря отсутствию таких деталей, как шланги, прокладки, сальники.

    Признаки неисправности рулевой рейки

    Рулевая рейка — изделие надежное. Тем не менее, учитывая важность рейки для безопасности автомобиля, ее техническое состояние — предмет постоянного внимания водителя. Признаки неисправности рулевой рейки таковы:

    1. Течь рабочей жидкости — появление подтеков на пыльниках, снижение уровня жидкости в компенсационном баке.

    Утечка рабочей жидкости может появляться из-за повреждения, износа сальников вала, а также при коррозии и износе самого вала.

    2. Стук. Локализация источника стука — передняя ось. Интенсивность может нарастать во время проезда крупных выбоин, а может быть постоянной.

    Причины появления стука:

    — износ деталей рулевой рейки;

    — износ сайлентблоков крепления рейки;

    — износ шарниров рулевых тяг.

    3. Люфт в рулевой колонке.

    4. Тугое вращение рулевого колеса.

    5. Несоответствие угла поворота рулевого колеса углу поворота колес.

    6. Рулевое колесо плохо возвращается в исходное положение.

    Могут появляться и другие признаки. Например, вибрация руля, отдача при проезде препятствий и т. д.

    Естественно, часть неисправностей опытный водитель может устранить самостоятельно, используя ремкомплект рулевой рейки. Однако, для более серьезного ремонта, требующего специального оборудования, знаний и навыков необходимо обращаться в СТО.

    Иногда неисправности рулевого управления устраняются очень просто. Например, руль туго вращается в обоих направлениях, работа ГУРа сопровождается свистом. Причина может крыться в ослабленном ремне насоса ГУР или падении уровня рабочей жидкости ниже предельно допустимого.

    Запчасти для ремонта рулевой рейки

    К запасным частям рулевой рейки относятся:

    — ремкомплект рулевой рейки;

    — пыльники;

    — рулевые тяги и наконечники рулевых тяг.

    Ремкомплект рулевой рейки включает в себя следующие детали:

    — опорные втулки валов;

    — сальники;

    — кольца гидробарьерные;

    — уплотнительные резиновые детали.

    Полный ремкомплект может включать в себя также подшипники или другие детали в зависимости от типа, конструкции рейки для конкретной модели автомобиля. В малый ремкомплект входят только сальники и манжеты.

    Своевременная и квалифицированная замена ремкомплекта увеличивает ресурс рулевой рейки и снижает вероятность серьезной поломки.

    Пыльник рулевой рейки подлежит немедленной замене при обнаружении в нем повреждения. При выборе пыльника предпочтение следует отдавать комплекту, в который помимо пыльника входит смазка и хомуты.

  

    Исправный, заполненный спецсмазкой пыльник надежно защищает рулевую рейку от попадания внутрь механизма пыли, влаги и грязи.

      Ремонт рулевой рейки

    При появлении признаков неисправности рейки специалисты рекомендуют обратиться на специализированную СТО.

    Для определения дальнейших действий проводится диагностика рейки. Эта операция выполняется без демонтажа узла. Если в результате диагностики выяснится, что неисправна именно рейка, ее снимают с автомобиля для выяснения пригодности к реставрации.

    Возможно, окажется, что рейка уже не подлежит ремонту. В этом случае требуется замена агрегата. Для замены непригодной рейки можно приобрести новую, отреставрированную или же рабочую, с разборки. 

    При ремонте рулевой рейки, кроме стандартных операций разборки, мойки, дефектовки, сборки и регулировки выполняются такие виды работ:

    1. Очистка (механическая и химическая) вала рейки (рулевого штока) от загрязнений и ржавчины, хромирование, шлифовка, полировка, дополнительная защита от коррозии.

    2. Замена всех сальников, втулок и тефлоновых колец.

    3. Гильзование распределителя.

    4. По необходимости — замена рулевого штока на новый или исправный б/у.

    После выполнения сборки и регулировки рулевую рейку проверяют на специальном испытательном стенде под давлением, превышающем номинальное.

    Внешним осмотром выявляется отсутствие протечек и подтеканий, после чего выполняется окончательная сборка:

    — устанавливаются тяги;

    — надеваются пыльники;

    — накручиваются наконечники тяг.

    После установки рейки на автомобиль проводится прокачка гидросистемы.

    СТО дает гарантию на выполненные работы. Срок гарантии — от 6 месяцев до 2 лет.

   

    Внимание!

    1. После ремонта, замены рулевой рейки в обязательном порядке проводится регулировка развала и схождения.

    2. После ремонта элементов гидросистемы выполняется замена рабочей жидкости. Если система ГУР автомобиля оборудована гидрофильтром, его также необходимо заменить.

    Некоторые модели автомобилей имеют фильтр рабочей жидкости, встроенный в компенсационный бак. Перед заливкой свежей рабочей жидкости встроенный фильтр следует тщательно промыть. Зачастую для этого бачек приходится снимать. Если это по какой-либо причине невозможно, бак нужно заменить на новый.

    Как защитить рулевую рейку от поломки

    Продлить жизнь рулевой рейки легко. Для этого следует выполнять некоторые правила:

    1. Не выворачивайте руль до упора — всегда оставляйте небольшой запас.

    2. Не ставьте машину на стоянке с вывернутыми колесами.

    3. С осторожностью перемещайтесь по разбитым дорогам. Преодоление на высокой скорости даже небольших ухабов значительно снижает ресурс рейки.

    4. Если автомобиль оснащен ГУР, следите за уровнем жидкости в бачке. Контролируйте состояние рабочей жидкости, вовремя меняйте ее, используйте только рекомендованную производителем PSF.

    5. Не забывайте контролировать состояние пыльников. Даже небольшое повреждение пыльника требует его незамедлительной замены.

    Один из факторов, серьезно влияющих на срок службы рейки — стиль езды. Экстремальная езда по бездорожью — залог процветания автосервиса.

Устройство рулевой рейки и основные неполадки механизма

В некоторых автомобилях одним из наиболее подверженных поломкам механизмов является рулевая рейка. Этот узел вряд ли можно считать достаточно надежным практически в любом авто, поскольку на него всегда приходится немалая нагрузка. Все неровности дороги прекрасно передаются на рейку посредством рулевых тяг, а нервные движения рулевого колеса водителя добивают механизм с другой стороны. Так что надеяться на долговечную работу даже самых качественных реек не стоит. Сегодня среди владельцев баварских автомобилей марки BMW даже ходят разговоры о том, кто сколько реек поменял за время эксплуатации транспорта. Несмотря на высокую надежность, механизмы быстро выходят из строя и требуют замены.

Если рулевая рейка сломалась, ремонтировать ее практически не имеет смысла. На корпусе в некоторых механизмах есть регулировочные болты, которые помогут поджать рейку в случае ее резкого выхода из строя и доехать до СТО. Такая настройка позволит несколько снять люфт и на короткое время исправить неполадку. Но решить таким образом проблему невозможно. В очень скором времени рейка снова покажет свое сломанное нутро и будет отъявленно требовать замены.

Конструкция и особенности эксплуатации рулевой рейки

Существует несколько разновидностей используемых сегодня конструкций рулевых реек. Механический вариант применяется очень редко на новых авто, но старые автомобили без усилителей руля и прочих функций рулевого управления обладают именно таким механизмом. Наиболее распространенная — гидравлическая рейка, к которой также комплектом используется гидравлический усилитель рулевого управления (ГУР).

Существует и третий тип реек рулевого управления — электрический. В данном случае в системе отсутствует гидравлика, а водителю помогает электродвигатель. Это оптимальная конструкция для различных условий климата, но она зачастую слишком дорогая. Рулевая рейка зачастую располагается за двигателем и крепится на кузове, но бывают и другие варианты. Основные составные части механизма рейки следующие:

• картер, который части также именуют корпусом, изготовлен из алюминиевого сплава или другого легкого металла, содержит в себе все необходимые части рейки;
• шестерня и зубчатая планка, которые обеспечивают непосредственное управление колесами, передачу усилия от руля к рулевым тягам;
• система пружин, обеспечивающая плотное прилегание рейки к шестерне, при нормальном состоянии пружин практически отсутствует свободных ход рулевого колеса;
• подшипники, в которых ходит рейка, а также ограничители, которые определяют параметры хода рулевой рейки от одного края до второго;
• рулевые тяги, прикрепленные к выдвижным механизмам рейки, а также наконечники, с помощью которых и происходит непосредственный поворот колеса;
• при наличии такой опции в автомобиле, ГУР, помогающий водителю без усилий поворачивать колеса в нужную сторону.

Рейка у разных производителей может обладать различной конструкцией. У упомянутой нами компании BMW, к примеру, есть патент на весьма занимательное изобретение. Компания соединила рулевую рейку и планетарный механизм, чем создала возможность автоматической смены настроек управления при увеличении скорости движения автомобиля.

Такие разработки помогают получить удовольствие от эксплуатации автомобиля, но при поездке по плохим дорогам быстрее убивают механизм. Потому при покупке машины стоит обратить внимание не только на богатство комплектации, но и на тип и практичность таких механизмов, как рулевая рейка. Ведь при неправильном выборе придется потратить немало денег на восстановление машины после поломки.

Особенности работы рулевой рейки с ГУР

Механизм усилителя руля частично встроен в картер рулевой рейки. Работает он только в том случае, если запущен силовой агрегат. С помощью ременной передачи (иногда применяют другие виды передачи крутящего момента) выполняется запуск гидравлического усилителя, гидравлика внутри корпуса рейки приобретает определенное давление. Также важна правильная работа встроенного компьютера, которые определяет, куда направить усилие и давление. Важные особенности работы ГУР следующие:

• основным источником нагнетания давления является золотниковый распределитель, который может поднимать давление в разных частях рейки;
• специальный торсион в связи с различными электронными системами определяет, куда сейчас нужно направить давление для помощи в повороте руля;
• в системе также присутствует специальный резервуар для масла, в котором жидкость находится при заглушенном двигателе и при прямолинейном движении;
• при начале поворота масла активно впрыскивается через золотниковый распределитель в нужную часть рулевой рейки и создает давление;
• когда усилие на рулевое колесо пропадает, насос ГУР прекращает работу, масло теряет давление и снова попадает в резервуар;
• систему гидравлического усилителя руля следует периодически просматривать на предмет подтеков, а также менять масло в соответствии с требованиями производителя.

Обслуживание такой системы является главным фактором качественной эксплуатации. Если масло будет слишком вязким, такая ситуация может привести к чрезмерному давлению на рейку, к быстрому выходу из строя элементов этого механизма. Достаточно большое количество рисков поломки самого усилителя и рейки требуют тщательного ухода за всей системой. Также добавляют разрушений неровные дороги с ухабами и агрессивная езда. В таком случае масло менять стоит чаще.

Основные поломки и способы решения неполадок рулевой рейки

Сложно назвать весь список возможных неполадок рулевого механизма в автомобиле. Тем более, каждая конструкционная особенность рейки влияет на возможное возникновение неполадок. Потому лучше для начала изучить конструктивные особенности механизма, установленного на вашем автомобиле, а потом изучать список возможных неполадок. Впрочем, изучение поломок вряд ли к чему-то приведет, ведь рейка только в редких случаях может быть отремонтирована.

Ремонт рулевой рейки может происходить в тех случаях, когда не разрушен внутренний механизм. Если после демонтажа обнаружилось, что пыльники рейки порваны, внутри грязь смешалась со смазкой, вердикт однозначный — только замена. Если же виновниками поломки стали внешние механизмы рейки, такой ремонт вполне возможен. Основные неполадки рулевых механизмов следующие:

• выход из строя внутренней части рейки, поломка шестерни или самого зубчатого механизма;
• деформация корпуса рулевой рейки, что приводит к невозможности ее дальнейшей эксплуатации;
• разгерметизация внутренней части рейки, что приводит к попаданию в нее различных загрязнений, пыли;
• износ внутренних механизмов, которые обеспечивают плавную и качественную работу рулевого управления;
• поломка или искривление рулевых тяг вследствие различных влияний на них, включая возможные аварии или наезд на бордюр;
• износ рулевых наконечников, которые соединяют тяги с механизмом поворота колеса и обеспечивают выполнение работы рейки.

В последних двух случаях возможно выполнить ремонтные и восстановительные работы. В остальных ситуациях единственным правильных решением станет замена рейки, установка нового механизма. Только так можно решить большую часть проблем с этим механизмом. В гаражных мастерских вам могут предложить ремонт и восстановление, но зачастую такие поломки невозможно исправить с долговечным результатом.

При замене рулевой рейки лучше выбрать оригинальный вариант. Аналоговые и даже сертифицированные детали других производителей не всегда сможет обеспечить нужное качество рулевого управления. Помните, что рейка обеспечивает не только физическую передачу усилия от рулевого колеса к системе управления. Этот механизм отвечает за безопасность вашей поездки. Посмотрите видео о самом простом варианте замены рулевой рейки:

Подводим итоги

Существует несколько разновидностей рулевых реек, которые зависят от типа помощников в виде усилителей руля. Чем больше дополнительных опций и функций производитель вешает на рейку, тем сложнее определить ее неполадки и выявить возможные пути решения возникших проблем. Современные рейки практически всегда приходится менять, ремонтировать и восстанавливать их не имеет особого экономического смысла.

Гораздо лучше воспользоваться при замене предложением официальных деталей и купить для себя необходимые запчасти заводского происхождения. Если рейка начинает стучать, увеличивается люфт рулевого колеса или слишком усложняется поворот руля, следует поехать на диагностику, убедиться, что проблема именно в рейке. Затем нужно купить новый механизм и произвести его замену. Будьте осторожны, ведь замену рейки важно выполнить профессионально. А вы уже меняли рулевую рейку на своей машине?

Реечная система с гидроусилителем

Несмотря на то, что на рынке используется несколько типов систем рулевого управления, два основных — это рулевое управление с рециркуляцией шариков, которое в основном используется для тяжелых автомобилей, грузовиков и больших внедорожников, а также реечное рулевое управление, которое обычно встречается на легковых автомобилях. грузовики и внедорожники.

Как работает реечное рулевое управление?

Реечное рулевое управление использует зубчатую передачу для преобразования кругового движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.Он также обеспечивает понижающую передачу, поэтому колеса легче поворачивать.

Он работает путем заключения зубчатой ​​рейки и шестерни в металлическую трубку, при этом каждый конец рейки выступает из трубки и соединяется с осевым стержнем. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу так, чтобы при повороте рулевого колеса шестерня вращалась, перемещая рейку. Осевой стержень на каждом конце стойки соединяется с концом рулевой тяги, который прикреплен к шпинделю.

Реечные передаточные числа

Большинству автомобилей требуется от трех до четырех полных оборотов рулевого колеса от упора до упора (от крайнего правого к крайнему левому).Передаточное отношение рулевого управления показывает, насколько повернуть рулевое колесо, чтобы колеса повернулись на определенную величину. Более высокое передаточное число означает, что вам нужно больше поворачивать рулевое колесо, чтобы повернуть колеса на определенную величину, а более низкие передаточные числа обеспечивают более быструю реакцию рулевого управления.

В некоторых автомобилях используется рулевое управление с переменным передаточным числом. В этой реечной системе рулевого управления используется другое количество зубцов на см (шаг зуба) в центре, чем на концах. В результате рулевое управление становится более чувствительным, когда оно повернуто в сторону блокировки, чем когда оно находится близко к своему центральному положению, что делает автомобиль более маневренным.

Существует два основных типа реечной системы рулевого управления:

• Концевой отбор — тяги крепятся к концу рулевой рейки через внутренние осевые тяги.
• Центральный взлет — болтами крепления рулевых тяг к центру рулевой рейки.

Как реечное рулевое управление работает с гидроусилителем?

При подключении реечной системы к системе рулевого управления с усилителем конструкция немного меняется. В стойку помещается цилиндр с поршнем посередине.По обеим сторонам поршня находится жидкость. Когда давление оказывается на жидкость с одной стороны поршня, это заставляет поршень двигаться, что поворачивает рейку и помогает рулевому управлению.

Распространенные проблемы рулевого управления с реечной передачей

Поскольку рулевое управление необходимо для управления автомобилем, важно как можно быстрее диагностировать и устранять любые проблемы с рулевым управлением. Типичные проблемы с рулевым управлением включают:

• Очень тугое рулевое колесо
  Если становится все труднее повернуть рулевое колесо, это признак того, что, вероятно, проблема либо с рулевой рейкой, либо из-за отсутствия давления в блоке рулевого управления с гидроусилителем. Решение может заключаться в простом добавлении жидкости для гидроусилителя руля, но лучше всего проверить это.
• Утечка жидкости рулевого управления с гидроусилителем
  Уровни жидкости рулевого управления с гидроусилителем только снижаются, и в случае утечки рулевое управление будет жестким. Это не большая проблема, однако последствия слишком долгого простоя включают перегрев рулевого механизма и рулевой рейки или поломку шестерен. Рекомендуется исправить это, если это простая (и дешевая) задача. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о причинах утечек
• Скрежет при рулевом управлении
  Скрежет от вашего рулевого редуктора исходит от контакта металла с металлом, что указывает на отсутствие смазки.Вы сможете отчетливо его услышать, когда повернете налево или направо. Попросите своего механика взглянуть на проблему, так как ваш рулевой редуктор может нуждаться в замене.
• Запах горящего масла
  Жидкость для гидроусилителя руля пахнет горящим маслом, поэтому если вы чувствуете ее запах во время вождения, это признак того, что рулевой редуктор слишком горячий. Лучше остановить машину как можно скорее и попытаться решить проблему. Движение с перегретым рулевым механизмом может привести к пожару.

Подробнее

Хотите узнать больше о рулевом управлении и подвеске вашего автомобиля? Взгляните на MOOG TV.MOOG TV, полный интересных видео, полезных советов и четких инструкций, — идеальное место, чтобы узнать больше о вашем автомобиле.

Посетите MOOG TV

Рулевая колонка

Погрузка

Автомобильная рулевая колонка — это устройство, предназначенное в первую очередь для соединения рулевого колеса с рулевым механизмом путем передачи входного крутящего момента водителя от рулевого колеса.
Рулевая колонка может выполнять и другие второстепенные функции:

• Управление рассеиванием энергии при лобовом столкновении;
• обеспечивает монтаж: многофункционального переключателя, замка колонки, проводки колонки, кожуха (ей) колонки, переключателя коробки передач, манометров или других инструментов, а также гидравлического или электродвигателя и редукторов, имеющихся в рулевом управлении с гидроусилителем
• предлагает регулировку высоты и / или длины в соответствии с предпочтениями водителя.

Рулевая колонка состоит из разборного корпуса, в котором находится разборный вращающийся вал.В качестве меры безопасности рулевая колонка спроектирована таким образом, чтобы разрушиться в случае лобового столкновения. Если рулевая колонка разрушилась, ее необходимо заменить. Рулевой вал представляет собой компонент из двух или более частей, расположенный внутри рулевой колонки. Он поддерживается в верхней и нижней части рулевой колонки подшипниками. Корпус рулевой колонки может также содержать компоненты переключения передач.
В обычных дорожных автомобилях рулевая колонка используется для крепления нескольких аксессуаров. Переключатель указателей поворота, переключатель затемнения фар, переключатель стеклоочистителя и переключатель зажигания могут быть расположены на рулевой колонке или внутри нее.Обслуживание рулевой колонки обычно требует снятия этих компонентов. При снятии рулевой колонки для обслуживания необходимо соблюдать осторожность. Колонну нельзя ронять, опираться на нее или подвергать ударам по обоим концам. Внутренние компоненты колонны могут срезаться, что приведет к частичному разрушению колонны.

Для автогонок, в которых сотые доли секунды могут означать разницу между поул-позицией или прорезью сетки в середине поля, способность автомобиля управлять автомобилем имеет первостепенное значение.Система рулевого управления дает водителю первое представление о том, насколько хорошо автомобиль управляется. Рулевая колонка является важным звеном в цепи событий, когда поворот рулевого колеса поворачивает колеса автомобиля. Колонка соединяется с рулевым колесом одним концом, а рейка и шестерня — другим. Это означает, что рулевая колонка тянется от края кабины до передней переборки аварийного отсека.

Детали стойки и шестерни рулевой колонки дорожных автомобилей (карбюратор.com)

Все очень просто: когда водитель поворачивает рулевое колесо, колонка вращает ведущую шестерню, а рейка перемещается вбок. Тяги приводятся в действие, переключают колеса. Тяги используются для соединения рулевого механизма с поворотным кулаком. Концы поперечной рулевой тяги выполнены в виде шара и гнезда, которые позволяют поперечной рулевой тяге изгибаться вверх и вниз при движении передней подвески. Стяжные шпильки следует проверять на предмет чрезмерного движения, разрывов уплотнений консистентной смазки или любого видимого износа.У вас не должно быть возможности сломать узел шара и гнезда рулевой тяги, пытаясь сжать его вручную. Любое движение шара и гнезда внутрь следует рассматривать как чрезмерный износ.

Рейка рулевой колонки в сборе

Анимация стойки и шестерни

Концы поперечной рулевой тяги имеют конструкцию с шариком и втулкой, которая позволяет поперечной рулевой тяге изгибаться вверх и вниз при движении передней подвески.

Многие современные автомобили используют реечные механизмы рулевого управления, в которых рулевое колесо вращает ведущую шестерню; шестерня перемещает рейку, которая представляет собой линейную шестерню, которая входит в зацепление с шестерней, преобразуя круговое движение в линейное движение вдоль поперечной оси автомобиля (движение из стороны в сторону). Это движение передает крутящий момент рулевого управления на шкворень управляемых колес через рулевую тягу и короткое плечо рычага, называемое рулевым рычагом.

Реечная конструкция имеет преимущества большой степени обратной связи и прямого «ощущения» рулевого управления; он также обычно не имеет люфта или провисания. Вот почему эта система является первым выбором гоночных дизайнеров. Недостатком является то, что он не регулируется, поэтому, когда он изнашивается и образует ресницы, единственным лекарством является замена.

Рулевая колонка с высокими эксплуатационными характеристиками изготовлена ​​в основном из углеродного волокна или высококачественной стали, титана и алюминия и состоит из двух труб.Они связаны между собой шарниром равных угловых скоростей, который гарантирует, что две части движутся с одинаковой скоростью. Он также обеспечивает высокую жесткость и низкое трение. Если есть слишком большое трение или недостаточная жесткость, это отрицательно повлияет на то, как водитель сможет управлять автомобилем.

в Формуле 1 и некоторых других классах, колонка оснащена электрическим разъемом, который соединяет электронику рулевого колеса с электронным блоком управления через жгут проводов. Этот конец колонки также имеет быстроразъемное соединение, что означает, что водитель может в спешке снять рулевое колесо.Есть правило FIA, которое гласит, что пилот F1 должен иметь возможность выйти из машины за пять секунд, поэтому быстрое отключение очень важно.

Рулевая колонка с гидроусилителем

На конце рулевой рейки колонки используется шлицевое соединение, соединяющее их вместе, затем оно соединяется с клапаном рулевого управления с гидроусилителем, а затем с шестерней. Насос гидроусилителя рулевого управления обеспечивает гидравлическое давление, используемое для поддержки рулевого управления.Насос гидроусилителя рулевого управления приводится в действие шестерней, прикрепленной к коленчатому валу. Шестерня насоса рулевого управления с гидроусилителем вращает лопаточный узел внутри кольца насоса, расположенного внутри насоса. Давление создается за счет сжатия жидкости между лопатками и поверхностью кольца насоса. Выходное давление насоса поддерживается клапаном регулирования расхода, который содержит внутренний предохранительный клапан. Используются два типа насосов гидроусилителя рулевого управления: погружные и непогружные. Оба они похожи в работе, с той лишь разницей, что используется тип резервуара для жидкости.Насос погружного типа содержит насос и резервуар для жидкости в одном блоке. В непогруженном состоянии используется удаленный резервуар для жидкости для насоса.

Без гидроусилителя рулевого управления, в котором в гоночной среде используется гидравлическая система высокого давления, водителю пришлось бы работать с рулевым управлением в два раза тяжелее.
В некоторых современных дорожных автомобилях вместо гидроусилителя руля используется электродвигатель в помощь водителю. Рулевое управление с электроусилителем предназначено для использования электродвигателя для уменьшения усилия за счет помощи водителю. Большинство систем EPS имеют переменную помощь, которая обеспечивает большую помощь при уменьшении скорости автомобиля и меньшую помощь со стороны системы во время высокоскоростных ситуаций. EPS более эффективен, чем гидроусилитель рулевого управления, поскольку двигатель рулевого управления с электроусилителем должен оказывать помощь только при повороте рулевого колеса, тогда как гидравлический насос должен работать постоянно. В EPS уровень помощи легко настраивается в зависимости от типа автомобиля, скорости движения и даже предпочтений водителя. Дополнительным преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, вызванной утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления.

Еще одно требование к конструктору рулевой колонки Формулы 1 — это компонент, установленный FIA. Это алюминиевая труба для разрушения. Они должны выполнить испытание на раздавливание, в ходе которого они бросают груз на конец рулевой колонки и измеряют замедление. Пиковое замедление при аварии должно быть менее 80 г .

Из соображений безопасности все современные автомобили оснащены складной рулевой колонкой (энергопоглощающей рулевой колонкой), которая разрушается при сильном лобовом ударе, чтобы избежать чрезмерных травм водителя.Неразборные рулевые колонки очень часто пронзают водителей при лобовых авариях. У Audi есть система убирающихся колес под названием procon-ten. Procon-ten — это запатентованная система ограничения безопасности, используемая немецкими автопроизводителями с 1986 до середины 1990-х годов. Audi была одним из последних немецких производителей, которые использовали подушки безопасности в своих автомобилях, в основном из-за высокой надежности и рентабельности технологии, которую они торговали как «procon-ten». Разборные рулевые колонки изобрела Бела Бареный.

На изготовление рулевой колонки Формулы-1 уходит около десяти часов, и на каждую гонку команда берет с собой три или четыре запчасти. Они проверяются после прохождения 1500 км и обслуживаются после 3000 км / сек. Типичное обслуживание включает полную разборку с последующей проверкой на трещины критически важных для безопасности деталей. Затем он будет повторно собран — с новыми деталями, где это необходимо — и, наконец, испытан на испытательном стенде, прежде чем будет разрешен для использования в схеме.

Разработав легкую и жесткую, но надежную конструкцию, рулевую колонку меняют нерегулярно.Тем не менее, проводятся частые проверки конструкции, и новая конструкция будет введена в действие, если монокок изменится в достаточной степени.

Технические характеристики рулевой колонки Formula 1:
Длина: прибл. 950 мм
Диаметр: прибл. 35 мм
Материал: углеродное волокно, титан, сталь, алюминий

10.4 Рулевое управление:
10.4.1 Любая система рулевого управления, которая допускает повторное выравнивание более двух колес, не допускается.
10.4.2 Системы рулевого управления с усилителем не могут иметь электронное управление или электрический привод. Никакая такая система не может выполнять какие-либо функции, кроме уменьшения физических усилий, необходимых для управления автомобилем.
10.4.3 Никакая часть рулевого колеса или колонки, ни какая-либо часть, прикрепленная к ним, не может быть ближе к водителю, чем плоскость, образованная всей задней кромкой обода рулевого колеса. Все детали, прикрепленные к рулевому колесу, должны быть установлены таким образом, чтобы свести к минимуму риск получения травм в случае контакта головы водителя с какой-либо частью колеса в сборе.
10.4.4 Рулевое колесо, рулевая колонка и рулевая рейка в сборе должны пройти испытание на удар, подробности процедуры испытания можно найти в Статье 16.5.

16.6 Краш-тест рулевой колонки:
Детали, указанные в Статье 10.4.4, должны быть установлены на типовой испытательной конструкции; любые другие детали, которые могут существенно повлиять на результат испытания, также должны быть установлены. Испытательная конструкция должна быть прочно прикреплена к земле, и твердый объект массой 8 кг (+1% / — 0), движущийся со скоростью не менее 7 метров в секунду, будет проецироваться в нее.
Объект, используемый для этого теста, должен быть полусферическим диаметром 165 мм (+/- 1 мм).
Для испытания центр полусферы должен касаться конструкции в центре рулевого колеса вдоль той же оси, что и основная часть рулевой колонки.
Во время испытания поражающий объект не может поворачиваться ни по одной оси, и испытательная конструкция может поддерживаться любым способом при условии, что это не увеличивает ударопрочность испытываемых частей.
Сопротивление испытательной конструкции должно быть таким, чтобы во время удара пиковое замедление объекта не превышало 80 г в течение более чем совокупных 3 мс, это измеряется только в направлении удара.
После испытания все существенные деформации должны быть в рулевой колонке, а механизм быстрого разъединения рулевого колеса должен продолжать нормально работать.

Здесь вы можете узнать больше о рулевом колесе и технике управления.

Вернуться к началу страницы

Типичная система реечного рулевого управления (RPS) (a) Рейка и шестерня …

Контекст 1

… ручная система реечного рулевого управления (RPS), как показано на рисунке 1, состоит из скрещенные косозубые зубчатые пары рейка и шестерня.Зубчатая передача с перекрестно-косозубой головкой имеет плохие контактные свойства, и ее использование ограничено приложениями с низкой нагрузкой (Michalec, 1966). …

Контекст 2

… Для каждого случая инкрементальной резки и режущей рейке, и шестерне задается относительное смещение. Движение рейки происходит по местной координате X рейки на величину, равную окружному расстоянию, пройденному шестерней, как показано на Рисунке 10 (a). …

Контекст 3

… Операция резки повторяется до одного полного оборота шестерни. Заготовка шестерни после резания на 90 ° и 360 ° показана на рисунках 10 (b) и (c) соответственно, а его зацепление с зубчатой ​​рейкой показано на рисунке 10 (d). …

Контекст 4

… операция резания повторяется до одного полного оборота шестерни. Заготовка шестерни после резания на 90 ° и 360 ° показана на рисунках 10 (b) и (c) соответственно, а его зацепление с зубчатой ​​рейкой показано на рисунке 10 (d)….

Контекст 5

… зубья рейки подвержены неравномерному износу. Следовательно, вилка прикреплена к раме транспортного средства, а плунжер упирается в стойку с пружиной между вилкой и поршнем, как показано на Рисунке 11 (a). Пружина сжимается за счет затягивания ёкенута. …

Контекст 6

… штанга рейки прижимается к шестерне из-за плунжера. Чтобы ввести фрикционную поверхность раздела зубчатая рейка и плунжер, в ADAMS создается плунжер, показанный на рисунке 11, с последующим приложением поверхностного контакта между плунжером и штангой зубчатой ​​рейки. Выполняемые в ходе моделирования yokenut сборки заключаются в следующем: …

Контекст 7

… Плунжер смоделирован с цилиндрической опорной поверхности для стойки, как показано на рисунке 11 (б). Чтобы представить фрикционную поверхность раздела рейка-плунжер, между двумя телами определен «контакт». …

Контекст 8

… Другой цилиндр, представляющий йокенут, выполнен с совмещенными осями как плунжера, так и йокенута. Как плунжер, так и вилка расположены на расстоянии, равном зазору вилки, как показано на рисунке 12….

Контекст 9

… Во время моделирования удар между плунжером и вилкой происходит из-за перемещений поршня в пределах зазора вилки против предварительного натяга пружины. Завершенная сборка ёкенута показана на Рисунке 12. …

Контекст 10

… он также учитывает изменение межосевого расстояния. Втулка может быть металлической с внешней футеровкой из твердой резины или полимерной втулкой, как показано на Рисунке 13 (а). При моделировании втулка представляет собой гибкое звено между землей и стойкой….

Context 11

… втулка действует как цилиндрический шарнир между стойкой и землей (неподвижное звено) и позволяет ей перемещаться, а также поворачиваться. Шаги, выполняемые для моделирования втулки, как показано на Рисунке 13 (a), перечислены ниже: …

Контекст 12

… точек крепления, удаленных от шестерни, заблокировано с помощью земля. Точка крепления ближе к шестерне соединена с рейкой с помощью цилиндрического шарнира, как показано на рисунке 14….

Контекст 13

… Во время движения межосевое расстояние между шестерней и рейкой меняется. Это движение стойки компенсируется отклонением втулки, как показано на Рисунке 13 (b). …

Контекст 14

… на практике поворотное соединение между шестерней и землей достигается путем сборки шестерни внутри корпуса шестерни с подшипниками, как показано на Рисунке 15 (а). Шестерня имеет фиксированную ось вращения и собирается в корпусе шестерни с помощью игольчатых подшипников….

Контекст 15

… крутящий момент, необходимый для движения, приложенного к поворотному шарниру, дает FPT. Типичный FPT, полученный с использованием ADAMS, и экспериментальная установка, как показано на рисунке 2 (a), показаны на рисунке 16. На практике проверка эффективности также выполняется для RPS путем прикрепления груза к концу стойка. …

Контекст 16

… Значения FPT для различных нагрузок на плунжер также могут быть проверены на любое изменение предварительного натяга пружины путем изменения свойств пружины модели.Типичный график для нагрузки 10 кг показан на рисунке 17, который дает обратный КПД η r, рассчитанный с использованием уравнения (1) как примерно 90% прямого КПД, η f, также приведенный в уравнении (1). Коэффициенты трения между интерфейсами рейка-плунжер и реечная шестерня также могут быть изменены, чтобы знать потери на трение и т. Д. …

Контекст 17

… угол установки может быть отклонен от правильного значения для проверки его эффект. График FPT для «отсутствия ошибки биения» и ошибки биения 40 мкм показан на рисунке 18.Рисунок 18 Ошибка биения в модели ADAMS …

Контекст 18

… График FPT для «ошибки биения отсутствует» и ошибки биения 40 мкм показан на рисунке 18. Рисунок 18 Ошибка биения в модели ADAMS .. .

Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

В системе гидроусилителя вашего автомобиля есть несколько компонентов, которые облегчают поворот и точное управление автомобилем. У старых автомобилей были огромные рули и требовалось много мускулов для управления системой ручного рулевого управления.Благодаря технологиям современные автомобили намного легче поворачивать и управлять ими.

Основные компоненты системы рулевого управления с гидроусилителем между рулевым колесом и рулевым механизмом включают само рулевое колесо, рулевую колонку, рулевую муфту, рулевой механизм, шланги рулевого управления с усилителем и насос рулевого управления с гидроусилителем. Обычно система рулевого управления с усилителем была гидравлической, но системы рулевого управления с электроусилителем становятся все более распространенными. Системы рулевого управления с электроусилителем состоят из дополнительных компонентов, включая различные датчики, провода, исполнительные механизмы, двигатели и электронный блок управления.

Существует три основных типа систем рулевого управления с усилителем, используемых в транспортных средствах: рулевое управление с гидроусилителем (HPS), рулевое управление с электроусилителем и гидроусилителем (EPHS) и рулевое управление с полностью электрическим усилителем (EPS). Электрический и электронный усилитель руля относятся к одной и той же системе.

Гидравлический усилитель рулевого управления (HPS) использует гидравлическое давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя, известным как насос гидроусилителя рулевого управления, для облегчения движения при повороте рулевого колеса. Насос гидроусилителя рулевого управления приводится во вращение вспомогательным приводом или змеевиком и подает жидкость гидроусилителя под давлением в шланг гидроусилителя рулевого управления на стороне высокого давления, который подает ее на входную сторону клапана управления гидроусилителем рулевого механизма. Жидкость гидроусилителя рулевого управления забирается из бачка для жидкости гидроусилителя рулевого управления, уровень которого поддерживается на соответствующем уровне с помощью шланга гидроусилителя рулевого управления со стороны низкого давления, который возвращает жидкость из коробки передач при гораздо более низком давлении.

HPS имеет много недостатков. Поскольку насос гидроусилителя рулевого управления, установленный на большинстве автомобилей, работает постоянно и все время перекачивает жидкость, он тратит впустую мощность. Эта потраченная впустую мощность приводит к потраченному впустую топливу и увеличению выбросов. Кроме того, эта система подвержена утечкам и шумам и обычно приводит к отказу из-за обрыва ремня.

Электрогидравлическое рулевое управление (EPHS) представляет собой гибрид гидравлического и электрического. В этой системе гидравлический насос получает энергию от электродвигателя, а не от ремня, приводимого в движение двигателем. В EPHS обычные приводные ремни и шкивы, приводящие в действие насос гидроусилителя руля, заменены бесщеточным двигателем. Рулевое управление с гидроусилителем приводится в действие этим электродвигателем, что снижает мощность, которую необходимо отбирать от двигателя.

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) электродвигатель заменяет гидравлический насос, и устанавливается полностью электрическая система рулевого управления с усилителем.Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к рулевой колонке. Электронный блок управления контролирует динамику рулевого управления. EPS часто является предпочтительной системой, поскольку она приводит к лучшей экономии топлива и снижению выбросов.

EPS дает множество дополнительных преимуществ. Объем помощи, предоставляемой EPS, легко настраивается в зависимости от типа транспортного средства, скорости движения и даже предпочтений водителя. Еще одним преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, связанной с утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления.Кроме того, электрическая помощь не теряется, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидроусилитель перестает работать, если двигатель останавливается.

Системы рулевого управления с электроприводом или с электроприводом также разрабатываются и внедряются. Эти системы устраняют механическую связь между рулевым колесом и системой рулевого управления, заменяя ее чисто электронной системой управления. Эта система освобождает много места на панели инструментов, которое можно использовать для других целей.

Существует два основных типа рулевых механизмов, используемых в большинстве современных транспортных средств: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с рециркуляцией шариков.Реечный и шестеренный тип, безусловно, самый распространенный, но рециркулирующий шар все еще используется на некоторых грузовиках и более тяжелых транспортных средствах, и всегда использует рычаг Питмана для передачи движения на рулевую тягу.

Реечный рулевой механизм преобразует рулевое управление водителя в движение передних колес для поворота. В этой системе ведущая шестерня соединена с рулевым валом, что означает, что при повороте рулевого колеса она вращает ведущую шестерню круговыми движениями, а затем перемещает рейку линейным движением. В основном это вращательное движение рулевого колеса, а затем преобразование этого вращательного движения в линейное движение, необходимое для поворота колес. По обеим сторонам рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы пыль и мусор не попадали в блок зубчатой ​​рейки.

Рулевой механизм с рециркуляцией шариков также преобразует рулевое управление водителя в движение колес для поворота. В этой системе коробка закреплена над червячной передачей, содержащей множество шарикоподшипников.Эти шарикоподшипники обвивают червячный привод и переходят в рециркуляционный канал, а затем обратно в червячный привод. Когда рулевое колесо поворачивается, червячный привод вращается и заставляет шарики прижиматься к каналу внутри гайки. Давление шариков заставляет гайку перемещаться вдоль червячной передачи, которая вращает рычаг Питмана, перемещает рулевую тягу и, в конечном итоге, поворачивает колеса.

Рулевая колонка — это корпус, который надежно удерживает рулевое колесо и вал. Муфта рулевого управления расположена внизу рулевого вала.Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не идеально совмещены и находятся под небольшим углом друг к другу. Муфта рулевого управления соединяет рулевое колесо и вал с рулевым механизмом.

Если ваш автомобиль оснащен гидроусилителем рулевого управления, имеется два основных шланга рулевого управления с гидроусилителем: шланг со стороны высокого давления (высокого давления) и шланг со стороны низкого давления (низкого давления). Оба крепятся к стойке и шестерне с помощью латунных фитингов с резьбой.Шланг со стороны высокого давления прикреплен к насосу гидроусилителя рулевого управления с помощью латунного фитинга с резьбой, в то время как шланг со стороны низкого давления проходит по небольшой трубе и фиксируется хомутом. Шланг со стороны высокого давления подает жидкость для гидроусилителя рулевого управления к рулевому механизму, чтобы усилить усилитель рулевого управления. По шлангу со стороны низкого давления жидкость под низким давлением подается обратно к насосу и резервуару.

Из-за большого количества компонентов рулевого управления с гидроусилителем и систем рулевого привода, а также из-за их взаимосвязанного характера осмотр этих систем должен быть тщательным.Гидравлические компоненты, включая насос гидроусилителя рулевого управления и шланги, следует проверять на утечки. Ремень рулевого управления с гидроусилителем необходимо проверить на наличие повреждений, трещин, износа и затяжки. Рулевой механизм необходимо проверить на предмет ослабления и утечек. Пыльники сильфонов реечного рулевого механизма необходимо проверить на наличие разрывов и повреждений. Рулевое колесо и колонка должны быть надежно закреплены, а муфта рулевого механизма должна быть плотно прилегающей, но двигаться свободно, без шума. Компоненты электронного усилителя рулевого управления следует визуально осмотреть на предмет повреждений.

Рулевое управление с гидроусилителем следует управлять как влево, так и вправо во время движения, чтобы проверить, нет ли заеданий, шумов и простоты управления. Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм в значительной степени способствуют безопасной эксплуатации вашего автомобиля. Поручите сертифицированному специалисту ASE осмотреть все компоненты рулевого управления с усилителем и системы рулевого привода вашего автомобиля, как указано выше, не реже одного раза в год.

Как ухаживать за автомобилем: система рулевого управления

Главная / Блог / Консультации по уходу за автомобилем / Как ухаживать за автомобилем: система рулевого управления

Что такое стеллаж и Шестерня?

Реечная шестерня в сборе помогает передавать вращательное усилие от рулевого колеса на передние колеса.Рулевой вал прикреплен к рулевой колонке. К рулевому валу прикреплена шестерня, которая прикрепляется к линейной шестерне с зубьями, называемыми рейкой. Когда рулевое колесо вращается, шестерня на валу поворачивается на рейку и позволяет ей зацепиться за зубья рейки, которая затем поворачивает колеса. Стяжки, которые помогают толкать и тянуть колеса при повороте, прикреплены к рулевой рейке с каждого конца.

В наши дни все автомобили имеют рулевое управление с гидравлическим или электрическим усилителем.Эта технология способствует работе зубчатой ​​рейки и шестерни, тем самым уменьшая усилие, необходимое водителю для поворота передних колес. В гидравлической системе насос рулевого управления с гидроусилителем нагнетает гидравлическую жидкость, чтобы создать усилитель. С другой стороны, если система электрическая, рейка и шестерня приводятся в действие электродвигателем для обеспечения помощи в рулевом управлении.

---

Связанное содержание:

Как ухаживать за автомобилем: Кондиционер

Synthetic vs.Обычная нефть: в чем разница?

Как ухаживать за автомобилем: система подвески

Как ухаживать за автомобилем: Воздушный фильтр салона

Как забрать машину из своей машины: Суппорты тормозные

---

Как ломается?

Есть несколько Причины выхода из строя рейки и шестерни. Первая причина в том, что если есть надрывы и проколы на уплотнителях, прикрепленных к рулевой рейке, система будет не создавать такое же давление жидкости, которое, как следствие, вызовет утечки жидкости, слабое рулевое управление и / или жесткое рулевое управление.Возможна замена уплотнений в зависимости от марка и модель. Вторая причина — отсутствие обслуживания. В зависимости от изготовления, интервалы замены жидкости или промывки настоятельно рекомендуются. Жидкости могут быть загрязнены, что затрудняет передачу жидкости. через шланги, что, в свою очередь, заставляет систему работать тяжелее, в аналогичных способ засорения артерий в нашем теле. Когда жидкость не течет должным образом, система в конечном итоге выйдет из строя. Когда происходит загрязнение, замена могут понадобиться рейка, шестерня и даже насос гидроусилителя руля.Третья причина неисправен насос гидроусилителя руля. Наконец, нормальный износ может вызвать рейку и шестерню сломать.

Откуда я это знаю нужно заменить?

Несколько знаков будут возникают при необходимости замены рулевой рейки. Один признак — трудности с рулевое управление на более низких скоростях. При движении по шоссе слабое рулевое управление и тряска на руле — признаки неисправной стойки. Сильно изношенные шины еще один знак. Наконец, заметная утечка жидкости (жидкость для гидроусилителя руля) также признак замены.

Сколько стоит стоимость и почему?

Замена рулевая рейка может стоить как минимум несколько сотен долларов, а то и больше тысяч долларов. Основная причина этого в том, что часто необходимо заменить несколько частей рулевой рейки и шестерни, потому что отдельные детали не подлежат замене. Например, необходима промывка жидкости ГУР. наряду с регулировкой углов установки четырех колес для предотвращения износа и исправления центровки. Кроме того, затраты на рабочую силу очень высоки, поскольку труд интенсивен и может занять до 5 часов с 2 техниками.Как правило, техник порекомендует оригинальные заменяемые детали для обеспечения хорошей подгонки, лучших деталей и гарантия труда. Когда финансы являются ключевым элементом для беспокойства, послепродажная стойка выполнит свою работу с опцией ограниченной гарантии.

Что произойдет, если я не заменять?

Если неисправна стойка и шестерня не заменена, ваше рулевое управление будет нарушено, что чрезвычайно опасно.

На любая машина?

Практически все современные автомобили имеют реечное рулевое управление.Но на старых автомобилях и новых тяжелых грузовиках вместо этого используется рулевой механизм, который представляет собой систему с рециркуляцией шариков, также известную как коробка передач.

Можно их заменить самостоятельно или есть что-то еще, на что я могу его заменить?

Это очень рекомендуется, чтобы профессиональный техник или механик замена, если у вас нет опыта работы с механикой или вы никогда не заменяли рейка и шестерня в прошлом. К сожалению, другой альтернативы нет ремонт плохой стойки и шестерни. Необходимые инструменты, навыки и знания нужно.

Какой способ сделать дешевле?

Единственный сейф и дешевым вариантом было бы использовать вторичную стойку и шестерню. Если вторичный рынок зубчатая рейка не входит в ваш бюджет, использованная или утилизированная часть двора может достаточно, но безопасность может быть большой проблемой.

РемонтСмит RepairSmith — это самый простой способ отремонтировать ваш автомобиль.Впервые автовладельцы могут отремонтировать свой автомобиль на подъездной дорожке или в одном из наших сертифицированных магазинов.

A094

% PDF-1.4 % 2 0 obj > / OCGs [102 0 R] >> / Pages 3 0 R / Type / Catalog / ViewerPreferences 99 0 R >> endobj 100 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 106 0 R >> endobj 101 0 объект > поток application / pdf

Администратор

A094

2015-11-26T20: 35: 19 + 08: 00pdfFactory Pro www. pdffactory.com2015-11-27T13: 54: 30 + 01: 002015-11-27T13: 54: 30 + 01: 00pdfFactory Pro 3.50 (Windows 7 китайский (упрощенный)) uuid: bb0a1698-40a1-497b-8a9e-ca3db09ad720uuid: dcee6c2c2 -3e05-4774-9bb8-224e70b05feb конечный поток endobj 3 0 obj > endobj 99 0 объект > endobj 5 0 obj > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 31 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 40 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 68 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Type / Page >> endobj 130 0 объект > поток HWv} W # C4gnjd (Gl ~ EATBgg ں {0

Компоненты рулевого управления (автомобиль)

27. 7.

Элементы рулевого управления

27.7.1.

Рулевая колонка

Рулевая колонка — это прежде всего опорный вал, соединяющий рулевое колесо водителя с редуктором. Рулевая колонка в современном автомобиле — сложный механизм. Он спроектирован таким образом, чтобы упасть при столкновении, чтобы защитить водителя. В некоторых случаях он может быть наклонен и выдвинут, чтобы установить его под удобным для водителя углом.Он также содержит блокировку 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 на скорости 32 км / ч составляет 1,5 секунды. 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 так, 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 и кожуха колонки или мачты.Рулевой вал соединяет рулевое колесо с рулевым механизмом через муфту универсального шарнирного 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 насадки, чтобы предотвратить любое движение вверх и позволить колонне опускаться при столкновении.
Ранние ударопоглощающие куртки мачты имели секцию с алмазными перфорационными отверстиями, 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 в пластиковой гильзе, вставленной в пластиковую оболочку, 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 удар вторичного привода с контролируемой скоростью.
На каждом конце кожуха мачты используется переходник, который служит либо подшипником, либо опорой подшипника для трубки переключения передач и рулевого вала. 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 селектора коробки 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 селектора коробки 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 включение передачи. Рычаг селектора проходит сквозь корпус или ступицу, которая обрезает верхний конец рулевой колонки.
Переключатель указателей поворота находится прямо под рулевым колесом. После завершения поворота выступ в нижней части рулевого колеса отменяет сигнал. При срабатывании звукового сигнала устанавливается контакт между контактным кольцом, установленным на рулевом колесе, и рулевой колонкой, замыкая цепь звукового сигнала на массу и включающую 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. Хомут и верхний вал заключены в опорный корпус и торцевую крышку. Верхняя опора вала поворачивается вверх и вниз в корпусе, фиксируясь в нескольких положениях.Башмаки фиксации положения освобождаются с помощью рычага, чтобы повернуть рулевое колесо в новое положение. Полый верхний вал скользит в полую верхнюю вилку, 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 выполнить, оставив рулевую колонку в автомобиле. Любые работы с рулевой колонкой требуют снятия рулевого колеса.Чтобы отделить рулевое колесо, необходимо снять верхнюю накладку, 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. При установке 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

рулевого управления коробкой передач обеспечивает водителю с рычага, чтобы дать ему возможность оказывать большое усилие на ходовом колесе с минимальным усилием, а также 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 автомобилей, а более высокий — для тяжелых автомобилей.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 любую сторону от положения прямо. 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 в то время как для уменьшения 12: 1 требуется, чтобы рулевое колесо было повернуто на 1:33 оборота из прямого положения, 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 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.
На протяжении многих лет 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 рулевой коробки (рис. 27,52). Этот механизм увеличивает как силу, так и передаточное отношение. Небольшое входное усилие приложено к концу перпендикулярного рычага, закрепленного

Рис. 27.52. Винт и гайка рулевого механизма. ,
к винту может перемещать гораздо большую нагрузку в осевом направлении вдоль винта, если 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). По мере уменьшения угла 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, при этом гайка остается неподвижной, 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 приводит к низкому механическому КПД и высокой скорости износа. Это трение можно значительно уменьшить, если ввести 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 данной 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 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,

КПД винто-гайки зависит от угла наклона спирали (рис. 27.54) и максимален 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 спирали (скажем, 40 °) для максимальной эффективности движения вперед в точке A, а также для очень высокой эффективности в обратном направлении в точке A ‘, то передается каждое подергивание опорных катков, вызванное любыми неровностями на поверхности дороги. 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 уменьшенный 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 установки шариков между винтом и гайкой коэффициент полезного действия прямого и обратного хода становится примерно 80% и 60% соответственно.
27.7.4. Механизм рулевого механизма с реечной передачей
Механизм с зубчатой ​​рейкой преобразует круговое входное движение шестерни в линейное выходное движение зубчатой ​​рейки, так что поперечное перемещение рейки передается через стяжные тяги на тяги рулевых тяг и полуоси (рис. 27. 55). Чтобы передать движение от шестерни к рейке, зубья шестерни сцепляются с зубьями рейки вдоль оси рейки для движения в любом направлении.Для правильного зацепления круговой шаг шестерни должен быть равен линейному шагу рейки.

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.
В реечной рулевой коробке (рис. 27.56) используется шестерня, соединенная 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 втулки 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 при передаче нагрузки рулевого управления с одной пары зубцов на другую. 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 применяться для данного хода стойки. Как угол наклона 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, генерируемого предотвращает передачу дорожных колес ударных импульсов на рулевом колесе.
Шариковые подшипники ведущей 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 передачи, вилка опоры подшипника перемещается по направлению к рейке или от нее. Прокладки выбранной толщины вставляются между корпусом и крышкой вилки для регулировки относительного положения 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. Рулевой механизм реечной передачи имеет шестерню с 5 зубьями и шагом 10 мм. Если к рулевому колесу диаметром 350 мм прилагается усилие в 15 Н, то (а) определяют передаточное число и (б) усилие, передаваемое на стяжные тяги.


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

Кулачок и штифт рулевого механизма

Этот тип рулевого механизма 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 коромысел и вал размещены посередине 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 для увеличения механического преимущества кулачкового и штифтового устройства.Постепенно увеличивающийся шаг по направлению к любому концу кулачка обеспечивает более прямую реакцию рулевого управления с увеличением усилия рулевого управления, когда 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 рычага подвески 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.
Винт регулировки осевого люфта вала коромысла контактирует 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 червячного и роликового типа.
27.7.6.

Червячно-роликовый рулевой редуктор

В данном рулевом механизме используется изношенный кулачок в форме песочных часов, установленный между противоположными коническими роликоподшипниками. Наружное кольцо подшипника расположено в концевой пластине фланце 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 на коротком стальном штифте, который расположен между рычагом вилки как неотъемлемая часть вала коромысла. Для уменьшения потерь на трение игольчатые ролики заменены шариковыми дорожками, которые поддерживают радиальные нагрузки, а также торцевую тягу. Вал коромысла поддерживается двумя плоскими втулками, расположенными в рулевом механизме, а остальные — 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 руля от упора к упору. Винт с упорным упором на конце ввинчивается до тех пор, пока не будет воспринят весь свободный ход, а затем контргайка затягивается для уменьшения расстояния смещения. Кулачок расположен по центру относительно ролика коромысла, так что между роликом и червяком в точке на половину оборота рулевого колеса по обе стороны от среднего положения имеется равный люфт.Любая необходимая регулировка выполняется путем удаления регулировочных шайб с одной торцевой пластины и добавления их к существующим шайбам с другой.
Передний и задний КПД 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 настройки, которые включают: (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 обеспечивается за счет заполнения коробки 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.
Червячный вал поддерживается между двумя наборами шариковых дорожек, обычно установленных на обоих концах 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 вала червяка и расположено на внутренней стороне торцевой пластины. Половина гайки крепится к изношенной части с помощью съемной полукруглой передаточной трубки, которая крепится 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 стойку конического гнезда и центрирующего штифта. После сборки коническое седло входит в зацепление с коническими вилками коромысла, в то время как ролик на цапфе гайки входит в направляющий паз, сформированный параллельно оси червяка в верхней крышке. При вращении вала червяка гладкий ролик, зацепленный за его удлиненную прорезь, предотвращает проворачивание гайки. Перемещение гайки по червяку обеспечивает осевое перемещение 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, удерживает смазку внутри корпуса 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 кулисного рычага имеет КПД вперед и назад примерно 80% и 60% соответственно.
27.7.9.

Шаровая рейка с рециркуляцией и редуктор рулевого управления сектором

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. Рециркулирующая шариковая 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 для образования зубьев 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 этом типе рулевого механизма рейка и сектор позволяют опускающемуся рычагу иметь большее угловое перемещение, чем у большинства других типов зубчатых передач.