Рулевой механизм – назначение, устройство, типы механизмов, работа

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

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

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

Реечный рулевой механизм

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

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом.

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

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

Червячный рулевой механизм

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

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

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

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

Винтовой рулевой механизм

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

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

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

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

 

 

Рулевой механизм — какие виды рулевых механизмов бывают и как они устроены

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Не напрасно самым главным символом автомобиля и всего, что с ним связано, является руль. Рулевое управление – это единственно возможный на сегодняшний день способ управления направлением движения автомобиля.

В процессе автоэволюции из банального кольца с эбонитовой отделкой, руль превратился в электронный блок, позволяющий управлять большим количеством функций.

Из которых, всё же самая главная – это изменение движения автомобиля, в заданном водителем направлении. Управлением транспортным средством, у которого не исправно или не отрегулировано рулевое управление не допускается. Это правило должно неукоснительно соблюдаться всеми водителями.

В этой связи любой человек, садящийся за руль, должен досконально знать устройство рулевого управления, иметь представление о признаках неисправности и владеть методами их устранения.

Как известно, любое рулевое управление состоит из двух составных частей:

• рулевой механизм;
• рулевой привод.

Содержание

1. Виды рулевых механизмов, используемые в автомобилях
2. Регулировка рулевого механизма – основные параметры
3. Ремонт рулевого механизма – основные требования

Виды рулевых механизмов, используемые в автомобилях

Рулевой механизм – один из самых важных узлов системы рулевого управления. Вращательные движения рулевого колеса каким-то образом необходимо преобразовать в возвратно-поступательные движения: рычагов, поворачивающих в разные стороны ступицы колёс.

Именно для этого создан рулевой механизм. На современных машинах, как легковых, так и грузовых, используются два вида рулевых механизмов: червячный и реечный.

Червячный рулевой механизм – одно из самых старых устройств, которое используется, к примеру, во всех моделях ВАЗовской классики. Представляя собой продолжение рулевого вала, червяк, находящийся в картере, передает вращательные движения на ролик, с которым находится в постоянном зацеплении. Ролик прочно закреплён на валу рулевой сошки, которая передаёт движение на тяги.

Червячная конструкция рулевого механизма имеет свои преимущества:

• возможность поворота колёс на большой угол;
• гашение ударов и вибрации подвески;
• возможность передачи больших усилий.

Реечный рулевой механизм достаточно часто стал использоваться в новых моделях автомашин. Шестерня, которая установлена на конце рулевого вала, плотно приживается к зубчатой рейке, которой и передаёт вращение, преобразуя его в продольное движение. Тяги, прикреплённые к рейке, передают усилие на поворотные кулаки ступиц.

Реечный рулевой механизм отличается от червячного:

• более простым и надёжным устройством;
• меньшим количеством рулевых тяг;
• компактностью и небольшой стоимостью.

Регулировка рулевого механизма – основные параметры

Для любой системы рулевого управления предусмотрено большое количество настроек. Регулировка рулевого механизма заключается в установлении тесного соприкосновения элементов «червяк-ролик» и «шестерня-рейка».

Усилие, с которым прижимаются рабочие части элементов должно быть умеренным и обеспечивать тесное соприкосновение, без каких-либо зазоров. С другой стороны, если сильно прижать червяк к ролику или шестерню к рейке, вращать руль будет очень трудно, а при значительном усилии даже невозможно. Это приводит к утомлению при вождении и быстрому износу деталей рулевого механизма.

Регулировка рулевого механизма производится с помощью специальных регулировочных устройств. Для червяного предусмотрен специальный болт в крышке картера, а речные устройства имеют прижимную пружину в нижней части в проекции рулевой шестерни. От этой процедуры зависит не только комфорт, но и безопасное управление авто. В этой связи, для осуществления регулировок следует привлечь специалиста, обладающего необходимой квалификацией.

Ремонт рулевого механизма – основные требования

Как и в любом другом узле, в рулевом механизме активно работают, а значит, изнашиваются трущиеся детали. По условиям эксплуатации червяк с роликом и шестерня с рейкой должны находить в смазочной среде, которая позволяет значительно увеличить срок эксплуатации деталей, но рано или поздно приходит момент, когда необходим ремонт рулевого механизма.

О необходимости обратиться к специалистам могут указывать такие признаки как: увеличение свободного хода рулевого колеса, появление люфта в разных плоскостях, «закусывания» или появление холостых вращений руля, когда колёса на них не реагируют. В любом из указанных случаев следует незамедлительно проводить глубокую диагностику ремонт рулевого механизма. А для того, чтобы оградить себя от неприятностей, следует проводить осмотр и своеобразное тестирование системы рулевого управления каждый раз при выезде из гаража.

Система рулевого управления: определение, типы, функции и компоненты [Полная информация]

Система рулевого управления: типы, функции и компоненты

Что такое система рулевого управления?

Система рулевого управления: типы, функции и компоненты: — Установлено, что идеальное управление автомобилем делает ваше путешествие безопасным и утомительным, поэтому в автомобильной промышленности используется рулевое управление. Более плавное касание руля должно происходить непосредственно с системой рулевого управления, чтобы сделать его более легким и точным. Помимо этого подвеска также играет очень важную роль в автомобильной промышленности. Для достижения отличной управляемости требуется очень качественная система рулевого управления и детали рулевого управления. Прокрутите вниз, чтобы узнать больше о системе рулевого управления и обо всем, что с ней связано.

Функция системы рулевого управления

Когда происходит вращение рулевого колеса, автомобиль реагирует на эту систему. Система рулевого управления отвечает за обеспечение довольно гладкого маршрута, который включает в себя группу частей, называемую системой рулевого управления, которая передает движение рулевого колеса вниз по рулевому валу, чтобы двигать колесо влево или вправо.

Популярная система рулевого управления с реечной передачей

В большинстве легковых автомобилей и внедорожников сегодняшняя дорога состоит из реечной системы рулевого управления. Эта система отвечает за преобразование вращательного движения рулевого колеса в линейное движение, которое поворачивает колеса и направляет траекторию. Эта система включает в себя круглую шестерню, которая фиксирует зубья на стержне. Это превращает большие обороты рулевого колеса в маленькие, точные повороты колес, что придает рулевому управлению твердое и прямое ощущение.

Влияние усилителя рулевого управления на реечную передачу

Последние модели легковых и грузовых автомобилей имеют функцию системы рулевого управления с усилителем, также называемую усилителем рулевого управления. Это используется для придания дополнительной энергии для помощи в повороте колес и означает парковку, которая требует гораздо меньших усилий по сравнению с простым ручным усилием. По сравнению с рулевым управлением с усилителем система рулевого управления с реечной передачей сильно отличается, поскольку в нее добавлен насос с приводом от двигателя или электродвигатель, помогающий рулевому узлу.

Система помогает управлять более высокой передачей, что означает, что вам нужно меньше крутить руль, чтобы дальше крутить колеса. Следовательно, у него увеличено время отклика, что делает рулевое управление еще более точным. На таких оживленных дорогах и в пробках водители транспортных средств могут более безопасно маневрировать в непосредственной близости от других транспортных средств. Сохранение жесткого управления на различных скоростях, в любых условиях, в критических ситуациях, что помогает избежать аварий.

Компоненты системы рулевого управления в автомобиле

Все рейки и шестерни являются одной из наиболее важных частей, которые в основном производятся MOOG, а также осевые тяги, наконечники рулевых тяг, тяги, подшипники колес. Это детали рулевого управления, прочные и износостойкие, которых достаточно, чтобы обеспечить как прочность, так и долговечность. Выбор деталей, соответствующих спецификациям производителя, означает, что вся сборка будет надежной и долговечной.

1. Возврат рулевого управления четырьмя колесами

Под шарниром передних колес находится система рулевого управления некоторых автомобилей, которая воздействует на все четыре колеса. Это было обнаружено исключительно в спортивных и роскошных моделях, где наблюдается растущая тенденция к использованию этой функции в более доступных автомобилях.

За задней осью автомобиля устанавливается блок управления рулевым управлением четырьмя колесами, который по требованию воздействует на задние колеса. Колеса автомобиля вращаются в противоположном направлении со сравнительно меньшей скоростью, в то время как совместное вращение всех четырех колес помогает поддерживать устойчивость и предотвращает «рыбий хвост».

Наличие технического полного рулевого управления означает лучшую управляемость, так как рулевое управление контролируется только в экстренных ситуациях, когда обнаруживается, что автомобиль реагирует с оптимальной реакцией. Этот тип системы рулевого управления используется в таких брендах, как Renault, Honda, Nissan, Mazda и т. д., чтобы дать новым водителям новые высоты управляемости и отзывчивости, а также сделать нас более безопасными на дорогах.

2. Рулевой механизм

В нижней части рулевой колонки находится червячная передача, которая помещается внутри корпуса. Червяк представляет собой цилиндр с резьбой, похожий на короткий болт, который вращает болт, удерживающий на нем гайку. После этого гайка движется вдоль болта. Точно так же при вращении червяка перемещается все, что находится внутри его резьбы.

Усилитель рулевого управления

В случае тяжелого автомобиля рулевое управление слишком тяжелое или неудобно низкое, так что рулевому колесу может потребоваться много оборотов от упора до упора. Тяжелая передача иногда может быть довольно проблематичной при парковке в ограниченном пространстве, тогда как система рулевого управления с усилителем может решить такие проблемы. Двигатель приводит в действие насос, который подает масло под очень высоким давлением к рейке или рулевому механизму.

Клапаны в рулевой рейке или коробке открываются всякий раз, когда водитель поворачивает руль, что позволяет маслу попасть в цилиндр. Масло работает как поршень, который помогает толкать рулевое управление в нужном направлении. Как только водитель перестает крутить руль, клапан закрывается и толкающее действие поршня прекращается. Мощность полезна для помощи рулевому управлению и колесу, которое по-прежнему связано с опорными катками обычным образом.

Работа системы рулевого управления

Когда руль вращается, присоединенный к нему вал также вращается вместе с ним. Это приводит к вращению шестерни, расположенной в верхней части рейки. Вращение шестерни позволяет рейке двигаться линейно, также перемещая рулевую тягу.

Когда рулевая тяга соединена с рулевым рычагом, она позволяет колесу вращаться. Размер шестерни отвечает за ее вращение. Если шестерня большого размера, это означает, что вы будете получать больше оборотов за счет меньшего вращения рулевого колеса, что затрудняет управление.

Принимая во внимание, что, с другой стороны, маленькая шестерня называется таковой, что означает, что будет легче контролировать то, что требуется для многократного поворота рулевого колеса, чтобы сделать поворот автомобиля.

Вот как эффективно работает система реечной передачи. Тем не менее, это довольно простое устройство, которое можно использовать несколько раз, и как продвинутую систему, которая может сделать его еще лучше в использовании.

Система рулевого управления с рециркуляцией шариков

Эта система известна под несколькими названиями, такими как «червяк и сектор» и «шар и гайка с рециркуляцией». Эта система рулевого управления чаще всего встречается в старых автомобилях и большегрузных транспортных средствах, таких как грузовики. Эта работа сильно отличается от реечной передачи.

Конструкция системы рулевого управления

Шаровая система рулевого управления с рециркуляцией имеет две разные шестерни: червячную и секторную. Рулевое колесо соединяется через вал с резьбой, который затем соединяется с блоком. Червячная передача довольно большая и проходит через блок с резьбой таким образом, что позволяет червячной передаче войти внутрь. Этот блок имеет зубья шестерни на внешней стороне, которая соединена с секторной шестерней. Секторная шестерня остается соединенной с рычагом сошки, который дополнительно прикреплен к рулевой тяге. Работа также довольно проста, как рейка и шестерня.

Система рулевого управления с усилителем

Система рулевого управления с усилителем дополнена дополнительными деталями и компонентами реечной системы, что упрощает и упрощает ее использование. В большинстве случаев насос, напорные трубки, поворотный регулирующий клапан, трубопроводы для жидкости и гидравлический поршень являются общими частями системы рулевого управления с усилителем.

Основная работа насоса заключается в перекачке жидкости в нужное место. Поворотный регулирующий клапан — это клапан, который обеспечивает движение жидкости только тогда, когда водитель фактически управляет автомобилем. Гидравлический поршень продолжает двигаться в зависимости от линии жидкости, которая подает жидкость под высоким давлением. Это движение поршня на рейке облегчает работу водителя, поскольку обычно оно прикладывает усилие, необходимое для управления автомобилем.

Рулевое управление, чувствительное к скорости

Систему рулевого управления с гидроусилителем обычно называют рулевым управлением, чувствительным к скорости, при котором рулевое управление сильно усиливается на очень низкой скорости и незначительно на высокой скорости. У автопроизводителей есть представления о том, что при маневрировании для парковки должны быть необходимы большие усилия руля, тогда как при высокой скорости движения это не обязательно.

Новейшие чувствительные к скорости системы рулевого управления с усилителем отвечают за уменьшение механического или электрического усиления по мере увеличения скорости автомобиля, что придает ему более прямое ощущение. Именно по этой причине эта функция постепенно становится все более распространенной в наши дни.

Детали системы рулевого управления

1. Общие функции системы

В современной системе гидроусилителя рулевого управления насос используется для подачи жидкости гидроусилителя рулевого управления под давлением к рейке и шестерне. Всякий раз, когда водитель обеспечивает рулевое управление, поворачивая рулевое колесо, клапан управления усилителем рулевого управления подвергается давлению жидкости с одной стороны поршня, что помогает водителю поворачивать колесо.

2. Насос гидроусилителя руля

Насос гидроусилителя рулевого управления используется для поворота ремня привода вспомогательных агрегатов или поликлинового ремня для создания давления жидкости в верхней части шланга гидроусилителя рулевого управления, чтобы входная сторона гидроусилителя рулевого управления могла управлять клапаном .

3. Муфта рулевого управления

Указывает на то, что позволяет рулевому колесу вращаться без зацепления с колонкой из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не находятся в идеальное выравнивание вместо этого находятся под небольшим углом друг к другу.

4. Наконечники рулевой тяги

Это компонент, который крепится к концу рулевой рейки, где поворотные кулаки и позволяют движению рейки преобразовываться в поворот передних колес. Это части, которые вращаются по горизонтали для управления входным перемещением и поворачиваются как по вертикали, так и по диагонали, когда транспортное средство сталкивается с неровностями дороги и колеса подпрыгивают.

5. Шланги гидроусилителя руля

Важно знать, что есть два основных шланга гидроусилителя рулевого управления, один — верхний, а другой — нижний. Оба шланга прикреплены к рейке и шестерне с помощью резьбового латунного фитинга. Шланг высокого давления крепится к насосу гидроусилителя руля с помощью латунного фитинга с резьбой, тогда как направляющие шланга нижнего шланга представляют собой небольшую трубку, которая надежно фиксируется хомутом.

Шланг высокого давления переносит жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением рейки, которая снабжена усилителем рулевого управления, тогда как нижний шланг отвечает за перекачку жидкости низкого давления обратно к насосу .

Типы рулевого управления

Существует три типа рулевого управления:

1. Велосипедное рулевое управление

Этот тип рулевого управления редко фиксируется, тогда как переднее колесо управляемое. Их необходимо установить для безопасного поворота, поэтому оба колеса должны вращаться примерно в точке .

2. Управление поворотной платформой или центральным шарниром

После поворота передних колес вся передняя ось поворачивается вокруг центрального шарнира. В этом случае перпендикуляры всех колес встречаются в определенной точке во время поворота. Поэтому поворот безопасный и колеса катятся достаточно свободно .

3. Рулевое управление Аккермана или боковое рулевое управление

В большинстве случаев передняя ось поворачивается с обеих сторон оси, поскольку колеса установлены на поворотных осях. Вот почему поворотные цапфы поворачиваются рулевыми рычагами и соединяются с поперечной рулевой тягой.

Источник изображения :- 123rf, dsauto, autointhebox

Какой тип рулевого управления лучше всего подходит для какого автомобиля?

Тормоза и рулевое управление самые критических частей автомобиля , даже больше, чем силовая передача. Автомобиль, катящийся вниз по склону без включенного двигателя, может оказаться такой же смертельной ловушкой, когда никто не может управлять им или остановить его. Первое, что нужно помнить о рулевом управлении, это то, что все дело в

геометрии и долговечности компонентов . Прежде чем обсуждать, какой тип рулевого управления лучше всего подходит для того или иного транспортного средства, нам необходимо проанализировать существующие системы рулевого управления, сопутствующие проблемы и возможности их улучшения.

Есть две основные области: рычажный механизм и рулевой механизм . Компоновка может быть разной, но большинство рычажных систем состоят из шаровых шарниров (наконечники поперечной рулевой тяги, рычаги управления), промежуточных звеньев (рулевой рычаг, также называемый «рулевым рычагом», тяга), резьбовых регулировочных втулок и звеньев.

 

Основные детали типичной системы передних рычажных механизмов [1]

 

Колесо

Колесо

Передняя подвеска Quantum с осью Saab King, двойная подвеска переднего колеса с изображением оси IV Saab, , ступица колеса, дисковый тормоз, рулевой рычаг и наконечник рулевой тяги [2]

Существует два основных узла рулевого управления: циркулирующие шарикоподшипники и реечная шестерня. Система рециркуляционных шарикоподшипников содержит «бесконечный ремень» из шарикоподшипников, которые служат для уменьшения трения между валом рулевого колеса и основным рычажным механизмом — рычагом сошки — в узле рычажного механизма.

 

Типовой шаровой узел с рециркуляцией на конце рулевого вала [3]

Реечное рулевое управление состоит из прямого зубчатого стержня (рейки) и шестерни (шестерни), которая катит стержень вперед и назад.

Концепция зубчатой ​​рейки [4]

Шина прикреплена к поперечным тягам, которые соединяются с колесом, как показано на следующей схеме типовой сборки зубчатой ​​рейки и шестерни.

 

Рулевой механизм – реечный [5]

Основное преимущество узла рециркуляции шариков заключается в том, что шарикоподшипники значительно снижают трение. Люфт рулевого колеса есть и регулируется, как правило, болтом со шлицем с фиксирующей гайкой, закрепленным сверху на корпусе. Реечная передача, хотя и дает водителю ощущение непосредственного управления автомобилем, не регулируется. По мере износа зубчатой ​​рейки и шестерни ее необходимо заменить.

Ссылки (Тема указана по URL-адресу – по состоянию на 9 июля 2011 г.)

[1] http://autorepair.about.com/library/bl244lib.htm

[2] http://en.