Классификация рулевых управлений

- по типу подвески управляе­мых колес:

а) для зависимой подвески:

с нерасчлененной поперечной тягой;

Рис. 5.

б) для независимой подвески

с составной поперечной тягой;

Рис.6.

- по типу рулевых механизмов:

а) червячные;

Червячные механизмы быва­ют с передачей червяк-ролик, червяк-сектор и червяк-кривошип. Ролик может быть 2-х- или 3-х-гребневой, сектор – 2-х или многозубый, кривошип - с 1-им или 2-­мя шипами. Наи­более широко распространена пере­дача глобоидальный червяк - ролик на подшипниках качения. В такой паре значительно уменьшены трение и износ и обеспечено соблюдение необходимых зазоров в зацеплении. Рулевые механизмы такого типа применяют на большинстве автомо­билей семейства ГАЗ, ВАЗ и АЗЛК классической компоновки.

Рис. 7.

б) винтовые;

В винтовых механизмах передача усилий производится по­средством винта и гайки.

Рис. 8.

в) ком­бинированные;

В комбини­рованных механизмах передача уси­лий осуществляется через следующие узлы: винт, гайка - рейка и сектор (ЗиЛ, КамАЗ); винт, гайка и кривошип; гайка и ры­чаг.

Рис. 9.

г) реечные (шестерен­ные);

Реечные механизмы выполнены из шестерни и зубчатой рейки (автомо­били семейства ВАЗ, ИЖ, ОКА, основная часть легковых автомобилей импортного производства).

- по месту расположения рулевой трапеции:

а) с задним расположением рулевой трапеции;

б) с передним расположением рулевой трапеции;

- по наличию усилителя рулевого привода:

а) с усилителем;

б) без усилителя;

а) б)

Рис.10.

- по принципу работы усилителя рулевого привода:

а) с электрическим приводом;

б) с гидравлическим приводом;

- по конструкции усилителя

а) интегрального (объединенного) типа;

б) дифференциального (разнесенного) типа.

Характеристики рулевого управления. Основной показатель - это передаточное чис­ло i = 15-30, с помощью которого можно оценить насколько легко осуществляется управление автомобилем при изменении направления его движения. Передаточное число определяется отношением уг­ла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес авто­мобиля.

Место установки. (вариант1) (вариант 2)

Рис. 11. Рулевое управление Рис. 12. Гидравлическая система рулевого с гидроусилителем. управления.

1 – механизм рулевой; 2, 3, 6 – трубопроводы высокого давления; 4 – механизм усилительный; 5 – трубопровод сливной; 7 – насос; 8 – клапан золотникового типа.

8.1.2. Назначение, состав и принцип действия рулевого механизма привода.

Рулевое колесо с валом и рулевой колонкой. Служит для передачи мускульного воздействия водителя через рулевое колесо на входной вал рулевого механизма.

Рулевое колесо предназначено для преобразования мускульного воздействия водителя во вращательное движение рулевого вала и состоит из обода, ступицы и спиц.

Вал – для передачи вращения от рулевого колеса на входной вал рулевого механизма и представлен в виде стержня или трубы (в зависимости от типа транспортного средства): безрамные автомобили – обычно вал, рамные (у которых рулевой механизм закреплен на раме) - в виде трубы (или карданной передачи).

Рулевая колонка - это несущая конструкция, обеспечивающая вращение рулевого вала и крепление отдельных элементов органов управления автомобиля (переключателя фар и указателя поворотов, переключателя упраления омывателем ветрового стекла, звукового сигнала, пр.) и представляет обычно направляющую, которая прикреплена к передней панели автомобиля.

Рулевой механизм служит для преобра­зования вращательного движения рулевого вала в качательное движе­ние сошки и увеличения усилия, передаваемого от рулевого колеса к рулевой сошке.

Состоит: корпус, входной вал, передаточная пара или механизм, выходной вал (вал сошки), сошки.

Рулевой привод служит для согласования действий при поворотах и движении управляемых колес (или: для одновременного пово­рота направляющих колес на раз­личные углы).

Состоит из системы тяг и рычагов: поперечной рулевой тяги, рычагов, соединенных с поворотными цап­фами. Для соединения подвижных составляющих рулевой трапеции используются шарнирные соединения.

Рис. 13. Шарниры продольной и поперечной рулевых тяг.

Рулевой усилитель предназначен для увеличения усилия водителя, прикладываемого на рулевом колесе, на управляемых колесах; снижает ударные нагрузки в рулевом механизме, возникающие из-за движения по неровностям дороги и повышает безопасность движения, позволяя сохранить контроль за направлением движения в случае разрыва шины переднего колеса.

Состоит из масляного насоса с бачком, клапана управления, силового цилиндра и масляного радиатора. Особенностями конструкции рулевого управления (как мы уже рассматривали в подвопросе классификации) является то, что клапан управления (золотниковое устройство) может быть расположен совместно с рулевым механизмом или продольной рулевой тягой, а силовой цилиндр объединен с рулевым механизмом либо вынесен за его пределы.

Работа рулевого управления.

При вращении рулевого колеса от вала, расположенного внутри колонки, приводится в действие передача рулевого ме­ханизма. Механизм перемещает сош­ку, которая совершает колебательные движения вокруг своей оси. Сошка соединяется с продольной тягой. При помощи продоль­ной тяги и рычага поворачивается левая поворотная цапфа с рас­положенным на ней колесом. Левый рычаг через поперечную тягу и рычаг цапфы поворотного кулака поворачивает на соответствующий угол правую цапфу с установлен­ным на ней колесом. Предельный угол поворота колес в зависимости от типа автомобиля колеблется в пределах 26-35°.

Ограничение угла поворота вводится для того, чтобы исключить при повороте задевание колесами рамы, крыльев и других деталей.

Рис. 14. Установка управляемых колёс.

В технической литературе часто встречается понятие - рулевая трапеция.

Рулевая трапеция представляет собой шарнирный четырехзвенник, образуемый балкой переднего моста (или картером переднего ведущего моста), поперечной рулевой тягой, левым и правым рычагами рулевой трапеции. Последние соединены с поворотными кулаками, на которые насажены управляемые колеса. Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса поворачиваются на разные углы.

Примечание: 1. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона левого и правого рычагов рулевой трапеции.

Обеспечение нормальной работы рулевого управления.

Для обеспечения нормальной работы рулевого управления его необходимо содержать в таком техническом состоянии, которое определено в соответствующих инструкциях по эксплуатации ТС, ТУ на ремонт его составляющих, а также своевременном и качественном проведении мероприятий по ТО. В частности, в приложении к Основным положениям по допуску ТС к эксплуатации в разделе «Рулевое управление» даны условия, при которых эксплуатация автомобилей запрещена. Что касается данных вопросов, то они будут рассмот-рены в дисциплине «Эксплуатация АТ».

Теперь давайте рассмотрим, какие параметры определяют и позволяют правильно работать элементам рулевого управления.

Угол продольного наклона - угол между осью поворота колеса и вертикалью на виде сбоку. Считается положительным, если ось наклонена назад относительно направления движения.

Рис. 15.

Развал- это наклон плоскости колеса к перпендикуляру, восстановленному к плоскости дороги. Если верхняя часть колеса наклонена наружу автомобиля, то угол развала положительный, а если внутрь – то отрицательный.

Рис. 16.

Схождение- это угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр шины управляемого колеса. Схождение считается положительным, если плоскости вращения колес пересекаются перед автомобилем, и отрицательным, если они, наоборот, пересекаются где-то сзади.

Рис.17.