14. Конструкция рулевых механизмов. Шестеренные рулевые механизмы.

Их выполняют в виде редуктора из зубчатых колес (применяется редко) или в виде пары из шестерни и рейки.

Реечные рулевые мех-мы получают все более широкое применение на легковых автомобилях малого (ВАЗ - 2108, ЗАЗ - 1102 и ВАЗ - 1111), среднего и даже большого классов. Достоинствами реечных рулевых мех-мов являются простота и компактность конструкции, обеспечивающие им наименьшую стоимость по сравнению с рулевыми мех-мами других типов, высокий КПД (η_РМпр = η_РМобр =0,9...0,95).

С реечным рулевым мех-мом можно применять четырехшарнирный рулевой привод при независимой подвеске колес. Из-за высокого значения обратного КПД такой механизм без усилителя целесообразно устанавливать только на легковых автомобилях малого класса, так как в этом случае толчки со стороны дороги, которые передаются на рулевое колесо, в некоторой степени могут поглощаться в результате трения рейки и металлокерамического упора. На легковых автомобилях более высокого класса необходим рулевой усилитель который поглощает толчки.

Для анализа такого рулевого мех-ма рассмотрим отношение элементарного угла поворота шестерни к элементарному перемещению рейки. При нормальном профиле зубьев шестерни и нормальном профиле зубьев рейки это отношение постоянно: dα/dS = const. Для большинства применяемых реечных рулевых механизмов это отношение постоянно. Однако в последнее время появились реечные рулевые пары с переменным отношений dα/dS, что достигается нарезкой зубьев рейкой специального профиля, причем в зависимости от поставленной задачи это отношение может изменять по заданному закону.

15. Конструкция рулевых механизмов. Червячно-роликовые рулевые механизмы.

Такие мех-мы применяют как на легковых, так и на грузовых авто и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые рулевые мех-мы (ВАЗ-2101-07, «Москвич-2140», ГАЗ-3102, ГАЗ-53А, УАЗ и др.). Рулевые пары состоят из глобоидного червяка и двух- или трехгребневого ролика. В редких случаях для автомобилей особо малого класса применяют одногребневой ролик.

Глобоидный червяк предназначен для увеличения рабочего угла поворота вала сошки. Червяк устанавливают на радиально-упорных шариковых или конических роликовых подшипниках, а ролик на шариковых или игольчатых подшипниках в пазу вала сошки. Иногда и в опорах вала сошки используют подшипники качения. Все это обеспечивает сравнительно высокий КПД:

η_РМпр =0,85, η_РМобр =0,70.

Передаточное число рулевых мех-мов практически постоянное.

Червяк, как правило, однозаходный. Зазор в зацеплении ролика с червяком переменный, что может быть обеспечено при разных значениях радиусов r2 дуги образующей червяка и r1 траектории ролика. Для расширения зоны беззазорного зацепления в ряде конструкций червячно-роликовых пар червяк посажен эксцентрично относительно оси рулевого вала.

Червячно-роликовый механизм, устанавливаемый на автомобиле ГАЗ-3102 имеет, как все механизмы такого типа, регулировки: осевого зазора при помощи прокладок под передней крышкой и зацепления при помощи регулировочного винта, перемещающего вал сошки вместе с роликом, начальное смещение оси которого относительно оси червяка составляет 6...6,5 мм. Для обеспечения хорошего контакта ролика с червяком ось ролика расположена не перпендикулярно оси вала сошки, а имеет наклон, угол которого близок среднему углу наклона витков червяка.