16. Конструкция рулевых механизмов. Червячно-секторные рулевые механизмы.

На некоторых грузовых автомобилях «Урал-4320» устанавливают червячно-спироидные рулевые мех-мы с боковым сектором.

В рулевой паре этого типа обеспечивается достаточно малое давление на зубья при передаче больших усилий. Передаточное число механизма практически постоянное.

Наличие трения скольжения в паре обусловливает сравнительно низкий КПД этого рулевого мех-ма (η_РМпр = 0,65...0,75, η_РМобр = 0,55...0,60).

Здесь рулевой вал с червяком установлен на цилиндрических роликовых подшипниках, допускающих некоторое осевое перемещение в пределах перемещения закрепленного на нем золотника гидроусилителя. Вал сошки, выполненный как одно целое с боковым сектором, установлен на игольчатых подшипниках. Зазор в зацеплении червяка с зубчатым сектором переменный, наименьший в среднем положении сектора, что достигается нарезкой зубьев сектора специальной формы.

Зацепление регулируют, изменяя толщину прокладок под крышкой, имеющей выступ, упирающийся в торец сектора.

17. Конструкция рулевых механизмов. Винто-реечные рулевые механизмы.

Винтореечные рулевые механизмы широко применяются на авто всех типов (ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ и др.). Винтореечный рулевой мех-м включает в себя винт , шариковую гайку-рейку и сектор, выполненный за одно целое с валом сошки.

Передаточное число мех-ма постоянно.

КПД винтореечного мех-зма высокий в обоих направлениях (η_РМпр = η_РМобр = 0,8...0,85), поэтому без усилителя, воспринимающего толчки со стороны дороги, его целесообразно устанавливать только на легковые авто малого класса.

Беззазорное зацепление в среднем положении мех-ма осуществляется при:

- профиль канавок винта и гайки эллиптический, образованный двумя дугами несколько большего радиуса, чем радиус шарика, что дает возможность шарику соприкасаться с профилем канавки в двух точках канавки винта и в двух точках канавки гайки. Винты, гайки и шарики рассортировывают на несколько групп с последующей селективной сборкой;

- зубья сектора нарезают из центра смещенного относительно оси вала сошки (Δr~0,5 мм), это позволяет устранять зазор после износа, не опасаясь заклинивания в крайних положениях, где зуб сектора имеет меньшую толщину.

Регулируют зазор в зацеплении винтом, перемещающим вал сошки вместе с сектором, зубья которого нарезаны углом к валу сошки.

На ряде автомобилей (КАЗ, МАЗ, КрАЗ) в настоящее время применяют винтореечные рулевые мех-мы, в которых зубья нарезаны параллельно оси вала сошки, т. е. не имеют клиновидной формы.

Зацепление в мех-мах регулируют поворотом вкладышей 1 и 2, в которые запрессованы подшипники скольжения, внутренняя поверхность которых эксцентрична.

18. Конструкция рулевых механизмов. Травмобезопасные рулевые механизмы.

Травма может быть нанесена при смятии передней части автомобиля, когда весь рулевой механизм перемещается в сторону водителя. Поэтому картер рулевого механизма необходимо располагать в таком месте, где деформация при лобовом столкновении будет наименьшей.

Водитель может получить травму также при резком перемещении вперед в результате лобового столкновения. Ремни безопасности при слабом их натяжении не предохраняют от столкновения с рулевым колесом или рулевым валом, когда перемещение вперед составляет 300...400 мм.

По статистике лобовые столкновения автомобилей составляют свыше 50% всех ДТП.

Существуют некоторые нормативы для испытания травмобезопасных рулевых механизмов. Так, при лобовом ударе (удар о бетонный куб 14 м/с ≈ 50 км/ч) верхний конец рулевого вала не должен перемещаться внутрь салона в горизонтально направлении более чем на 127 мм. На специальном манекене регистрируется величина усилия в горизонтальном направлении на уровне груди манекена при скорости 5,5 м/с ≈ 24 км/ч. это усилие не должно превосходить 11,34 кН.

Первоначально для придания рулевым мех-мам травмобезопасных св-в устанавливали рулевое колесо с утопленной ступицей и с двумя спицами, что позволило значительно снизить тяжесть носимых повреждений при ударе. В дальнейшем, кроме этого, стали устанавливать специальный энергопоглощающий элемент..

Некоторое применение нашли энергопоглощающие элементы рулевых механизмов, в которых две части рулевого вала соединяются при помощи нескольких продольных пластин, привариваемых к концам соединяемых валов и деформирующихся при ударе. Такое энергопоглощающее устройство носит название «японский фонарик».