8.1.4. Рулевой механизм с передачей типа червяк - ролик

Широко распространен на легковых и грузовых автомобилях. См. рис 8.4.

Основными деталями рулевого механизма являются рулевое колесо 4, рулевой вал 5, установленный в рулевой колонке 3 и соединенный с глобоидным червяком 1. Червяк установлен в картере 6 рулевой передачи на двух конических подшипниках 2 и зацеплен с трехгребневым роликом 7, который вращается на шарикоподшипниках на оси. Ось ролика закреплена в вильчатом кривошипе вала 8 сошки, опирающемся на втулку и роликовый подшипник в картере 6. Зацепление червяка и ролика регулируют болтом 9, в паз которого вставлен ступенчатый хвостовик вала сошки. Фиксация заданного зазора в зацеплении червяка с роликом производится фигурной шайбой со штифтом и гайкой.

Картер 6 рулевой передачи закреплен болтами к лонжерону рамы. Верхний конец рулевого вала имеет конические шлицы, на которые посажено и закреплено гайкой рулевое колесо.

. Рис. 8.4. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А

8.1.5. Рулевой механизм с передачей типа винт - гайка - рейка - сектор с усилителем

Рассмотрим устройство механизма на примере автомобиля ЗИЛ-5301. На этом автомобиле рулевой механизм объединен с усилителем

Рис. 8.5. Рулевой механизм с гидроусилителем

Рулевой механизм с гидроусилителем состоит из корпуса (цилиндра) усилителя 2, герметично закрытого нижней крышкой 1 и промежуточной крышкой 8. Внутри цилиндра находится поршень-рейка 3.Поршень в цилиндре уплотнен кольцами. В выточку поршня вставлена шариковая гайка 5, закрепленная в поршне установочными винтами 21. Через гайку и поршень проходит рулевой винт 4. На винте и внутри шариковой гайки нарезаны спиральные канавки, в которые вложены шарики 7. Они являются шариковой резьбой, облегчающей вращение рулевого винта. Для обеспечения циркуляции шариков начало и конец шариковой резьбы соединены желобом 6. Поршень имеет зубчатую рейку для зацепления с зубчатым сектором 22, выполненным заодно с валом рулевой сошки 18. Зацепление сектора с рейкой регулируется винтом 16.

От самопроизвольного вращения винт удерживается контргайкой. Вал сошки установлен в корпусе на двух втулках, одна из которых установлена в боковой крышке, а другая в приливе корпуса. Этот конец вала уплотнен сальником, на его конических шлицах установлена сошка, которая закреплена стопорной шайбой и гайкой.

Внизу картера рулевого механизма имеется отверстие для слива рабочей жидкости, закрывающееся пробкой 17.

В верхней части цилиндра закреплен корпус клапана управления 10. Внутри его на рулевом винте 4 между двумя шариковыми подшипниками находится золотник 9 клапана. В среднем, нейтральном положении золотник удерживается двенадцатью реактивными плунжерами 20 и пружинами 19. Подшипники и золотник зажимаются регулировочной гайкой 11 и от среднего положения могут перемещаться вместе с рулевым винтом на 1…1,5 мм.

Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается руль

8.1.6. Реечный рулевой механизм Рис. 8.6. Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время. Основные узлы это: рулевое колесо (руль), рулевой вал (то же что и в червячном механизме), рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем. Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля. Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса.

Различают несколько типов усилителей руля:

• гидроусилитель

• гидроэлектроусилитель

• электроусилитель

• пневмоусилитель

Гидроусилитель (см. п. 8.1.5) состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается руль.

В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.

В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.

Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.