Билет №28

1. Рулевое управление

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля путем поворота его управляемых колес.

Рулевое управление (рис. 248) состоит из рулевого механизма 5 и рулевого привода и работает следующим образом. При вращении рулевого колеса 1, установленного на верхнем конце вала 4, поворачивается червяк 6, напрессованный на нижний конец вала. Вал расположен внутри рулевой колонки 3. Червяк перемещает зубчатый сектор 7, на валу которого жестко закреплена рулевая сошка 8. Сошка через продольную рулевую тягу 9 передает усилие на рычаг 14 левого поворотного кулака, и рычаг поворачивает кулак вместе с колесом вокруг шкворня. Усилие на правое колесо передается через рычаг 10, поперечную рулевую тягу II и рычаг 13 правого кулака.

Качение колес должно осуществляться по концентрическим окружностям вокруг одного центра О (рис. 249), лежащего на продолжении задней оси автомобиля. Если предположить, что каждое переднее колесо катится вокруг своего центра (О и Oi), то стремление колес сойтись (дуги А) или разойтись неизбежно приведет к их боковому проскальзыванию.

Из схемы видно, что внутреннее колесо (по отношению к центру поворота) необходимо повернуть на большой угол, чем наружное ( > ).

Правильное положение колес при повороте обеспечивает рулевая трапеция, сторонами которой являются передняя балка 12 (рис. 248) на участке между осями шкворней, боковые рычаги 10 и 13 и поперечная тяга 11.

Рулевое управление бывает левое и правое. Расположение рулевого механизма зависит от того, по какой стороне улицы принято в данной стране движение автотранспорта. В СССР движение осуществляется по правой стороне улицы, поэтому рулевой механизм с валом и рулевым колесом устанавливается на автомобиле слева.

К рулевому управлению предъявляют следующие основные требования:

• удобство и легкость управления,

• надежность в работе

• правильное положение колес при повороте.

Рулевой механизм Рулевой механизм служит для уменьшения усилия, затрачиваемого водителем при повороте автомобиля и передачи усилия от рулевого колеса на рулевую сошку.

Рулевые механизмы подразделяются на червячные, винтовые, реечные и комбинированные. Различают червячные механизмы с передачей червяк-сектор (рис. 250,6 и 252), червяк-кривошип (рис. 250, а) и червяк-ролик (рис. 251). Сектор может быть двузубый и многозубый, ролик - двухгребневой и трехгребневой, кривошип - с одним или двумя шипами. Комбинированные механизмы могут быть следующих типов: а) винт - гайка, рейка - сектор; б) винт – гайка - кривошип; в) винт – гайка - рычаг.

Поверхность червяка выполнена по дуге окружности, что позволяет сохранить небольшой зазор между роликом и червяком при повороте колес. Такой червяк называется глобоидальным. Дуга, по которой перемещается ролик, имеет меньший радиус, чем дуга червяка, поэтому в процессе поворота зазор в зацеплении увеличивается, предотвращая заклинивание механизма. В передачах червяк-ролик при повороте рулевого колеса ролик обкатывается по нарезке червяка, вращаясь на подшипнике качения, поэтому усилие для управления механизмом затрачивается небольшое и износ его невелик.

Важнейшим параметром рулевого механизма является его передаточное число, равное отношению угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала сошки. Для облегчения поворота автомобиля передаточное число должно быть большим, а для повышения маневренности - малым. У легковых автомобилей передаточное число колеблется в пределах 12 - 20, а у грузовых и автобусов – 15 - 25.

Рулевой приводРулевой привод служит для передачи усилия от рулевой сошки на управляемые колеса и для обеспечения правильного взаимного расположения колес при повороте. Рулевые приводы бывают с цельной трапецией (при зависимой подвеске колес) и с расчлененной трапецией (при независимой подвеске) . Кроме того, различают переднюю рулевую трапецию, расположенную впереди оси, и заднюю трапецию.

Рулевой привод при зависимой подвеске колес с задней трапецией показан на рис. 248. В привод входят рулевая сошка 8, продольная тяга 9, поперечная тяга 11 и рычаги 10, 13 и 14.

Автомобили УАЗ типа 4х4 имеют иную схему рулевого привода: рулевая сошка, которая качается в горизонтальной плоскости, соединена короткой поперечной тягой с рычагом правого поворотного кулака. Второй рычаг правого кулака через длинную поперечную тягу соединен с рычагом левого кулака. Рулевая трапеция расположена впереди оси.

Продольная тяга изготовляется из трубы с уширенными наконечниками 1 (рис. 254, а) по краям. Наконечники выполняются заодно с трубой. В наконечниках монтируются шарниры. Шарнир продольной тяги состоит из шарового пальца 3 (рис. 254,6), двух полусферических сухарей 6, пружины 7, упора 8 и пробки 5. Пружина служит для компенсации износа деталей шарнира; упор ограничивает сжатие пружины. Шаровый палец закрепляется гайкой в коническом отверстии сошки 10 или рычага поворотного кулака. Вытеканию масла из шарнира и попаданию в него грязи препятствует сальник 4. Отверстие 2 в наконечнике имеет фасонную форму, чтобы не допустить выпадания пальца из тяги. Поперечная тяга изготовляется из трубы, на концы которой навинчиваются наконечники 12. Для удобства изменения длины тяги (при регулировке сходимости колес) один из наконечников имеет левую резьбу, а второй - правую. Каждый наконечник зажимается на тяге двумя болтами.

В наконечниках поперечной тяги устанавливаются саморегулируемые шарниры, в которых перемещение пальца допускается только перпендикулярно к оси тяги. Движение пальца вдоль оси тяги крайне нежелательно, так как способствует увеличению колебания колес вокруг шкворня.