Рулевое управление

Состоит: -рулевой механизм

-рулевой привод

Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение рулевого привода, вызывающего поворот управляемых колес.

Различают рулевые механизмы:

- червячные, винтовые, реечные

-механические, гидравлические,

-с постоянным и переменным передаточным отношением.

1 – рулевое колесо

2 – рулевой вал

3 – рулевой механизм

4 –сошка

5 – продольная тяга

6 – рычаг

7 – поворотный кулак

8 – рычаг

9 – поперечная тяга

Передаточное отношение-отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала сошки. Обычно 10-20 (легковые), 15-25 (грузовые).

Рулевой привод-система тяг и рычагов, осуществляющих связь управляемых колес с рулевым механизмом.

Основной частью рулевого привода является рулевая трапеция, которая служит для поворота колес на разные углы. Рулевая трапеция может быть передней и задней в зависимости от ее расположения относительно оси управляемых колес.

Для снижения усилия на рулевом колесе применят усилители (гидравлические, пневматические).

Колеса

Обеспечивают связь с дорогой, подрессоривание, изменение направление движения, передачу нагрузок на дорогу. Различают ведущие, ведомые, комбинированные колеса. Требования к колесам: хорошие сцепные качества, низкие гистерезисные потери, высокая теплостойкость, высокие амортизирующие свойства, бесшумность, уравновешенность, ремонтопригодность, самоочищаемость.

Классификация шин:

-по способу герметизации (камерные, бескамерные),

1 – шина

2 – обод

3 – диск

4 – ступица

-по форме профиля (обычные, широкопрофильные, арочные и пневмокатки),

-по конструкции каркаса (диагональное, радиальное расположение нитей корда),

-по способу регулирования давления (с регулируемым и нерегулируемым давлением воздуха),

-по рисунку протектора (обычные, повышенной проходимости и т.д.).

Различают радиусы колес:

-статический (расстояние от дороги до оси неподвижного нагруженного колеса),

-динамический (расстояние от дороги до оси катящегося колеса).

1 – протектор

2 – подушечный слой

3 – каркас

4 – боковина

5 – борта

6 -сердечник

Маркировка шин:

175/70 R14 80 S

где:

175=В – ширина профиля, мм;

70=h – высота профиля мм, h=0,7·B

а)

б)

R – радиальный корд;

k

k

14 – посадочный диаметр d=14 дюймов;

80 – индекс грузоподъёмности;

S – индекс допустимой максимальной скорости движения = 180 км/ч.

Радиус качения колеса:

, где γ – коэффициент смятия шины = (0,92÷0,94)

в)

г)

k

Схемы сил, действующих на колесо:

а – ведущее

д)

е)

б - свободное

в – нейтральное

г – ведомое

д –тормозное

е -зависимость касательной реакции от момента

k

Установка колес

Задние колеса большинства автомобилей устанавливаются перпендикулярно плоскости дороги и параллельно друг другу.

Положение передних колес определяется углами их установки наклонами шкворней поворотных цапф. Правильная установка передних колес способствует сохранности шин уменьшения износа деталей моста, стабилизации колес ( стремление их вернуться в исходное положение после поворота).

Стабилизация колес достигается продольным и поперечным наклонами шкворней.

1. Поперечный наклон шкворня (=6-10⁰) – предотвращает увод, сглаживает толчки от неровностей. При повороте за счет осуществляется подъем центра тяжести автомобиля (h), что за счет весового стабилизирующего момента обеспечивает возврат колес в исходное положение при снижении усилия на рулевом колесе.

2. Продольный наклон шкворня обеспечивает скоростной стабилизирующий момент (пропорционально квадрату скорости) облегчает возврат колес, но увеличивает усилие при повороте.

-грузовые автомобили = 1-3,5⁰

-легковые автомобили = 0

Углом развала управляемых колес называется угол между плоскостью колеса и вертикальной плоскостью, параллельной продольной оси автомобиля. Угол развала считается положительным, если колесо наклонено от автомобиля наружу. =0-2⁰, В-Г=0-10 мм.

Угол схождения управляемых колес определяется разностью расстояний А и Б между колесами (2-12 мм), <1⁰.

Под нагрузкой и возникновении зазоров в соединениях колеса занимают положение, обеспечивающее устойчивое движение.

Установка управляемых колес с одновременным развалом и схождением обеспечивает их прямолинейное качение по дороге без бокового скольжения. Каждому углу развала соответствует определенный угол схождения, при котором сопротивление движению, расход топлива и износ шин будут минимальными.

(10-12%).