ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Рулевой механизм типа шестерня рейка. Общее устройство рулевого управления

К атегория:

Техническое обслуживание автомобилей

Рулевой механизм и привод автомобиля

Рулевой механизм. Для преобразования вращательного движения рулевого вала в качательное движение сошки и увеличения усиления, передаваемого от рулевого колеса к рулевой сошке, служит рулевой механизм. Наличие в рулевых механизмах большого передаточного числа (от 15 до 30) облегчает управление автомобилем. Передаточное число определяется отношением угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес автомобиля.

Рис. 1. Рулевое управление автомобилей:
а — зависимая подвеска передних колес; б — независимая подвеска

Рис. 2. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ -53А

Рулевые механизмы подразделяются на червячные, винтовые, комбинированные и реечные (шестеренные). Червячные механизмы бывают с передачей червяк-ролик, червяк-сектор и червяк-кривошип.

Ролик может быть двух- или трех-гребневой, сектор — двух- и многозубый, кривошип — с одним или двумя шипами. В винтовых механизмах передача усилий производится посредством винта и гайки. В комбинированных механизмах передача усилий осуществляется через следующие узлы: винт, гайка — рейка и сектор; винт, гайка и кривошип; гайка и рычаг. Реечные механизмы выполнены из шестерни и зубчатой рейки. 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 , АЗЛК и др.

Червячный рулевой механизм, установленный на автомобилях ГАЗ -БЗА , имеет глобоидальный червяк и трехгребневой ролик, находящиеся в зацеплении. Червяк напрессован на пустотелый вал и установлен в картере рулевого механизма на двух конических роликовых подшипниках. Ролик вращается на оси в игольчатых подшипниках.

Ось ролика запрессована в головку вала сошки, который вращается во втулке и цилиндрическом роликовом подшипнике. На мелкие конические шлицы конца вала посажена сошка. Зацепление ролика с червяком зависит от положения регулировочного винта, который фиксируется стопорной шайбой, штифтом и колпачковой гайкой, навернутой на винт.

Рулевой вал помещен в трубу (рулевую колонку), нижний конец которой крепится к верхней крышке картера. В верхней части рулевой колонки установлен радиально-упор-ный подшипник рулевого вала, который имеет мелкие конические шлицы для установки рулевого колеса. Масло в картер рулевого механизма заливают через отверстие, закрываемое резьбовой пробкой. Такого типа рулевые механизмы устанавливаются на автомобилях ГАЗ -24 «Волга», ГАЗ -302 «Волга», ГАЗ -66, автобусах ЛАЗ -695Н и др.

Винтовой рулевой механизм, устанавливаемый на автомобилях ЗИЛ -130, состоит из картера, представляющего одно целое с цилиндром гидроусилителя, винта с шариковой гайкой и рейки-поршня с зубчатым сектором.

Рис. 3. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ -130

Рис. 4. Рулевой механизм автомобиля МАЗ -5335

Сектор выполнен за одно целое с валом рулевой сошки. Картер закрывается крышками 1,8 и 12. Гайка закреплена в рейке-поршне жестко винтами. Винт соединяется с гайкой шариками, которые закладываются в канавке 6 гайки и винта.

Рулевой механизм с винтом и гайкой на циркулирующих шариках отличается малыми потерями на трение и повышенным сроком службы.

В корпусе клапана управления на винте установлены два упорных шариковых подшипника, а между ними — золотник клапана управления. Зазор в этих подшипниках регулируется гайкой.

Зазор в зацеплении рейки-поршня и зубчатого сектора регулируют, смещая вал рулевой сошки винтом, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на упорную шайбу. Масло в картер рулевого механизма сливают через отверстие, закрываемое магнитной пробкой.

При повороте рулевого колеса винт передвигает шариковую гайку с рейкой-поршнем, и она поворачивает зубчатый сектор с валом сошки. Далее усилие передается на рулевой привод, обеспечивая поворот колес автомобиля. Так работает рулевое управление без гидроусилителя, т. е. при неработающем двигателе.

Комбинированный рулевой механизм, устанавливаемый на автомобиле MA3-5335, состоит из винта и шариковой гайки-рейки, находящихся в зацеплении с зубчатым сектором, вал которого является одновременно и валом сошки. Винт и гайка имеют полукруглые винтовые канавки, которые заполнены шариками. Для создания замкнутой системы для перекатывания шариков в гайку-рейку вставлены штампованные направляющие, предотвращающие выпадание шариков. Винт рулевого механизма установлен в картере в двух конических подшипниках, а вал сектора — в игольчатых подшипниках.

Каждый рулевой механизм характеризуется передаточным числом, которое для рулевых механизмов грузовых автомобилей ЗИЛ -130 и КамАЭ-5320 равно 20,0, для автомобилей ГАЗ -53А — 20,5, для автомобилей MA3-5335-23,6, для автобусов РАФ -2203 — 19,1 и автобусов ЛАЗ -695Н-23,5, а для легковых автомобилей находится в пределах от 12 до 20.

На автомобилях семейства КамАЗ, рулевой механизм типа винт-гайка скомпонован совместно с угловым шестеренчатым редуктором, который передает крутящий момент от карданной передачи рулевого вала на винт рулевого механизма.

На автобусах ЛиАЗ-677М и ЛАЗ -4202 угловой редуктор служит для передачи крутящего момента под прямым углом от рулевого колеса через карданный вал к рулевому механизму типа червяк-сектор.

Реечный рулевой механизм получил широкое применение на переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ -2108 «Спутник» и АЗЛК -2141 «Москвич». Он сравнительно прост в изготовлении и позволяет уменьшить количество шарниров рулевых тяг.

Основными деталями такого рулевого механизма является шестерня, нарезанная на валу, и рейка, находящиеся в зацеплении и помещенные в картер. При вращении вала рулевого колеса шестерня, вращаясь, передвигает в продольном направлении рейку, которая посредством шарниров передает усилие на рулевые тяги. Рулевые тяги через наконечник рулевой тяги и поворотные рычаги поворачивают управляемые колеса.

Рулевой привод. Для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам и для правильного взаимного расположения колес при повороте служит рулевой привод. Рулевые привода бывают с цельной трапецией (при зависимой подвеске колес) и с расчлененной трапецией (при независимой подвеске). Кроме того, рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной тягой, расположенной сзади передней балки или перед ней.

К деталям рулевого привода с зависимой установкой колес относятся (см. рис. 16.2, а) рулевая сошка, продольная тяга, рычаг продольной тяги, поперечная тяга и рулевые рычаги поворотных цапф.

Рулевая сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной балке переднего моста. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а усилие от сошки передается через среднюю тягу и две боковые рулевые тяги поворотным цапфам. Сошка крепится к валу на конусных шлицах при помощи гайки на всех автомобилях. Для правильной установки сошки при сборке на валу и сошке делают специальные метки. В нижнем конце рулевой сошки, имеющем конусное отверстие, закреплен палец с поперечной тягой.

Продольная рулевая тяга изготовляется из трубы с утолщениями по краям для монтажа деталей двух шарниров. Каждый шарнир состоит из пальца, вкладышей, охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, пружины, ограничителя и резьбовой пробки. При заворачивании пробки головка пальца зажимается вкладышами благодаря пружине. Пружина смягчает удары от колес на рулевую сошку и устраняет зазор при износе деталей. Ограничитель 5 предотвращает чрезмерное сжатие пружины, а в случае ее поломки не позволяет пальцу выйти из шарнира.

Рис. 5. Рулевой механизм автомобиля ВАЗ -2108 «Спутник»

Рулевые рычаги соединяются с тягами шарнирно. Шарниры имеют различную конструкцию и тщательно защищены от попадания грязи. Смазка попадает в них через масленки. В некоторых моделях автомобилей в шарнирах тяг применяют пластмассовые вкладыши, не требующие смазки в процессе эксплуатации автомобиля.

Поперечная рулевая тяга также имеет трубчатое сечение, на концы которой наворачивают наконечники. Концы поперечной тяги и соответственно шарнирные наконечники имеют правую и левую резьбы для изменения длины тяги при регулировке схождения колес. Наконечники фиксируются на тяге стяжными болтами.

Рис. 6. Шарниры рулевых тяг:
а — продольной тяги; б, в — поперечной тяги

В поперечных рулевых тягах устанавливаются шарниры, в которых перемещение пальца допускается только перпендикулярно к тяге. Поперечная рулевая тяга при независимой подвеске передних колес состоит из средней тяги и двух боковых, соединенных шарнирно.

Шарнир состоит из шарового пальца, который может иметь головку со сферическими поверхностями или шаровую, и двух эксцентриковых вкладышей, прижимаемых к пальцу пружиной, удерживаемой пробкой. При таком устройстве пружины не нагружаются силами, действующими на поперечную рулевую тягу, и устранение зазора при износе деталей шарнира происходит автоматически.

Шаровые пальцы устанавливают в конусные отверстия рычагов и закрепляют гайками.

На некоторых легковых автомобилях применяют рулевые управления повышенной безопасности с энергопоглощающим устройством, которые уменьшают усилия, наносящие травму водителю при авариях.

Так, на автомобилях ГАЗ -З02 «Волга» энергопоглощающим устройством служит резиновая муфта, соединяющая две части рулевого вала, а на автомобилях АЗЛК -2140 рулевой вал и рулевая колонка выполнены составными, что дает возможность перемещаться рулевому валу незначительно внутрь салона при столкновениях автомобилей.

Кроме того, рулевое колесо делают с утопленной ступицей и мягкой накладкой, что значительно уменьшает тяжесть травмы, получаемой водителем при ударе о него. Могут применяться и другие устройства, повышающие травмобезопасность водителя.

В автомобилях применяют рулевые механизмы следующих типов: червяк и сектор (автомобиль Урал-375), червяк и ролик (трехгребневой на автомобилях ЗИЛ -164А и ЗИЛ -157 и двухгребневой на автомобилях ГАЗ -53А, ЗАЗ -965 «Запорожец», «Москвич-408», М-21 «Волга» и др. ), винт и гайка и комбинированные. К последним относят механизмы, сочетающие винт и гайку на циркулирующих роликах и рейку с сектором (автомобили ЗИЛ -130, ЗИЛ -111, БелАЗ-540 и БелАЗ-548).

В механизме червяк и сектор применяют как обычный цилиндрический червяк, так и глобоидальный червяк с нарезной поверхностью, витки которой выполнены по дуге окружности с центром на оси вращения сектора. В последнем случае даже при крутых поворотах автомобиля между зубьями сектора и червяком сохраняется небольшой зазор.

Механизм с цилиндрическим червяком и сектором показан на рис. 6, а. С насаженным на нижнем конце рулевого вала червяком находится в зацеплении зубчатый сектор, изготовленный как одно целое с валом рулевой сошки.

На рис. 6, б изображен рулевой механизм типа червяк и ролик. На нижнем конце рулевого вала имеется глобоидальный червяк, который находится в зацеплении с двухгребневым роликом, входящим в зацепление с витками червяка и сидящим на оси, закрепленной в вилке вала 8 рулевой сошки. Механизм этого типа является наиболее износостойким и требует от шофера наименьшей затраты усилий при повороте.

Червяк может также работать в паре с боковым сектором. В механизмах этого типа контакт между зубьями происходит не в отдельных точках, как в ранее рассмотренных передачах, а по линиям, что позволяет передавать значительно большие усилия. Однако потери на трение и износ такой передачи велики. Кроме того, механизм этого типа особенно чувствителен к точности регулировки зацепления.

Рис. 6. Основные типы рулевых механизмов:
а — червяк и сектор; б — червяк и ролик; в — червяк и боковой сектор; 1 — рулевой вал; 2 — цилиндрический червяк; 3 — зубчатый сектор; 4 — вал сошки; 5 — рулевая сошка; 6 — глобоидальный червяк; 7 — ролик; 8 — вал рулевой сошки; 9 — боковой зубчатый сектор

На рис. 7 изображен рулевой механизм типа червяк и ролик с передаточным числом 20,5 автомобиля ГАЗ -53Ф.

К левому лонжерону рамы автомобиля прикреплен болтами чугунный картер рулевого механизма, внутри которого помещаются находящиеся в зацеплении глобоидальный червяк и двухгребневой ролик. Опорами рулевого вала с напрессованным на его нижний конец червяком служат цилиндрический роликоподшипник в рулевой колонке и два конических роликоподшипника в картере рулевой передачи. Последние два подшипника не имеют внутренних колец и их ролики работают непосредственно по поверхности червяка. Ролик посажен на ось на двух шарикоподшипниках, на внутреннее кольцо которых установлено пружинное кольцо. Ось ролика запрессована в головку вала рулевой сошки и смещена от оси червяка в сторону боковой крышки картера на 5,75 мм.

Сошка закреплена на мелких шлицах вала гайкой с шайбой. Четыре сдвоенных шлица обеспечивают правильность соединения сошки с валом. Вал сошки вращается в цилиндрическом роликоподшипнике и втулке и может поворачиваться на угол 90°. Втулка помещается в картере, а подшипник — в его боковой крышке. Кроме боковой, картер имеет также верхнюю и нижнюю крышки. Внутрь картера через отверстие, закрываемое пробкой, заливается масло.

Картер крепится к рулевой колонке хомутом и стяжным болтом. На верхнем конце рулевого вала крепятся рулевое колесо и кнопка сигнала. Провод сигнала проходит внутри рулевого вала в трубке; между трубкой и валом установлено уплотнительное кольцо, прижимаемое к трубке пружиной. Верхний конец вала уплотняется сальником, поджимаемым пружиной. Вал сошки уплотнен сальниками.

Рис. 7. Рулевой механизм автомобиля ГАЭ -53Ф:
1 — кольцо; 2 — внутреннее кольцо подшипников; 3 — шарик; 4 — ось ролика; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — трубка; 7 — провод сигнала; 8 и 17 — пружины; 9 и 15 — крышки; 10 и и — регулировочные прокладки; 12 — конический роликоподшипник; 13 — картер; 14 — пробка; 16, 33 и 34 — сальники; 18 — рулевой вал; 19 — рулевая колонка; 20 — глобоидальный червяк; 21 — двугребневой ролик; 22 — вал рулевой сошки; 23 — болт; 24 — хомут; 25 а 32 — цилиндрические роликоподшипники; 26 — боковая крышка; 27 — регулировочный винт; 28 — гайка; 29 — втулка; 30 — рулевое колесо; 31 — рулевая сошка

Зацепление червяка и ролика можно регулировать, не разбирая рулевой механизм, винтом, в паз которого входит хвостовик вала рулевой сошки. Как уже указывалось, оси ролика и червяка лежат в разных плоскостях; поэтому для уменьшения зазора в зацеплении достаточно переместить вал сошки в сторону червяка путем ввертывания винта. Увеличение зазора может быть достигнуто путем вывертывания винта. Снаружи на винт навернута колпачковая гайка, предотвращающая вытекание масла из картера через резьбу. Для предохранения от выхода ролика из зацепления с червяком служат внутренние приливы в картере рулевого механизма. Они же ограничивают поворот вала рулевой сошки. Осевой зазор роликоподшипников регулируют путем удаления картонных со специальной пропиткой (толщиной 0,25 мм) и пергаментных (толщиной 0,10-0,12 мм) прокладок из-под крышки картера.

В автомобиле М-21 «Волга» рулевой механизм по конструкции такой же.

В автомобиле ЗИЛ -164А применяют рулевой механизм с червяком и трехгребневым роликом, который увеличивает возможные углы поворота рулевой сошки без нарушения зацепления.

На рис. 8 показан рулевой механизм автомобиля МАЗ -200 типа цилиндрический червяк и боковой сектор. Червяк и боковой сектор со спиральными зубьями помещены в картере. Червяк напрессован на нижний конец рулевого вала. При повороте рулевого вала и червяка поворачивается сектор, торцовые зубья которого находятся в зацеплении с червяком. Опорами для вала сектора служат игольчатые подшипники.

Рис. 8. Рулевой механизм автомобиля МАЗ -200:
1 — червяк; 2 — сектор; з — прокладки; 4 — фасонная гайка; 5 — игольчатый подшипник; 6 — картер

Подшипники рулевого вала регулируют путем изменения толщины прокладок под фланцем фасонной гайки.

В рулевом механизме тина винт и гайка автомобиля МАЗ -525 на нижнем конце рулевого вала имеется винтовая нарезка. При вращении рулевого вала сидящая на его нижнем конце во втулке гайка перемещается вверх или вниз вдоль вала, поворачивая вал рулевой сошки, установленный во втулках в картере и крышке картера. Нижний конец рулевого вала не закреплен, а верхний имеет качающуюся опору, состоящую из шарикоподшипника и резиновых колец. Рулевая колонка нижним и верхним наконечниками соединяется с картером рулевого механизма и корпусом головки.

Передаточное число рулевого механизма определяется как отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота рулевой сошки. Чем больше передаточное число, тем меньшее усилие необходимо для поворота колес. Для быстроты поворота передаточное число не должно быть слишком большим.

Рулевые механизмы грузовых автомобилей имеют передаточные числа 20-40, а легковых — 17-18.

Рис. 9. Рулевой механизм автомобиля МАЗ -525

Рулевой механизм преобразует вращательное движение рулевого колеса в угловое перемещение звеньев рулевого привода, его выполняют с большим передаточным числом (20-24) для снижения усилия, затрачиваемого водителем.

На автомобилях КамАЗ применяют рулевой механизм с гидроусилителем, который показан на рис. 93. В собственно рулевой механизм входят винт, по которому перемещается гайка, установленная на циркулирующих шариках, и поршень-рейка, зацепленная зубьями с зубчатым сектором.

Поскольку кабина автомобилей КамАЗ вынесена вперед и выполнена откидной, потребовалось ввести шарнирное соединение рулевой колонки с рулевым механизмом и дополнительный угловой редуктор.

Рис. 10. Схема механизма рулевого управления с гидроусилителем:
1 — реактивный плунжер; 2 — масляный радиатор; 3 — шланг высокого давления; 4 — насос; 5 — рулевая колонка; 6 — карданный вал; 7 — ведущая шестерня: 8 — ведомая шестерня; 9 — вал сошкн; 10 — зубчатый сектор вала сошки; 11 — поршень-репка: 12 — винт; 13 — шариковая гайка; 14 — шариковые подшипники: 15 — упорный задний подшипник; 16 — золотник; 17 — клапан управления; 18 — шланг низкого давления; 19 — упорный передний подшипник

Вал рулевой колонки соединен шарниром с карданным валом. Другой конец вала при помощи шарнира соединен с ведущей шестерней углового редуктора. Угловой редуктор состоит из ведущей и ведомой конических шестерен.

Ведущая шестерня выполнена за одно целое со своим валом, вращающимся на игольчатом и шариковом подшипниках. Шариковый подшипник ведущей шестерни находится в верхней крышке картера. Ведомая шестерня 8 установлена на валу винта, вращающегося в двух шариковых подшипниках. Перемещающаяся по винту гайка помещена в поршне-рейке. На его наружной поверхности нарезаны зубья, образующие рейку и входящие в зацепление с зубчатым сектором.

Для облегчения передвижения гайки в ней и в винте выполнены полукруглые винтовые канавки, образующие спиральный канал, заполненный шариками. Выпадение шариков из канавок предотвращается установкой в пазы гайки штампованных направляющих, состоящих из двух половин. Образованный таким образом желоб создает два замкнутых потока перекатывающихся шариков. По этому желобу при повороте винта перекатываются шарики, выходящие с одной стороны гайки и возвращающиеся в нее с другой. На валу винта установлены два упорных подшипника с золотником клапана управления между ними. Подшипники и золотник закреплены гайкой с пружинной шайбой. Золотник имеет несколько большую длину, чем гнездо в клапане управления.

В осевом направлении винт и золотник могут перемещаться в пределах 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, в которое их возвращают спиральные пружины и реактивные плунжеры, находящиеся под давлением масла, поступающего по нагнетательной магистрали от лопастного насоса. Всякий поворот рулевого колеса передается винту и вызывает соответствующее поворачивание колес. Однако колеса при этом создают сопротивление, которое, передаваясь на винт, стремится сместить его в осевом направлении. Когда это сопротивление превысит силу предварительного сжатия пружин, то смещение винта изменит положение золотника. Соответственно направлению сдвига винта золотник соединит одну полость усилителя с линией нагнетания, а другую — с линией слива. Под давлением масла поршень-рейка создает дополнительное усилие, действующее на сектор сошки и способствующее повороту управляемых колес автомобиля.

По мере повышения сопротивления повороту передних колес увеличивается давление в рабочей полости цилиндра гидроусилителя. Вместе с тем растет давление и под реактивными плунжерами. Под давлением пружин и реактивных плунжеров золотник стремится вернуться в среднее положение.

Водитель, управляя автомобилем, всегда сохраняет чувство дороги, т. е. для поворота рулевого колеса ему необходимо затратить некоторое усилие.

С увеличением сопротивления повороту передних колес и увеличением давления в полости цилиндра гидроусилителя возрастает также и усилие на рулевом колесе.

По окончании воздействия на рулевое колесо золотник перемещается в среднее положение, связь данной полости цилиндра с линией нагнетания прекращается и давление в ней падает.

В среднем положении осевой зазор между поршнем-рейкой и зубчатым сектором наименьший. По мере поворота рулевого колеса вправо и влево зазор в этом зацеплении увеличивается.

При неработающем двигателе и отсутствии подачи жидкости насосом гидроусилителя рулевой механизм работает обычным образом, однако при этом водителю приходится затрачивать большее усилие на управление автомобилем.

В нижней части корпуса рулевого механизма расположена сливная пробка с магнитом, улавливающая металлические частицы, попадающие в жидкость.

У автомобилей Минского автозавода применен рулевой механизм типа винт — шариковая гайка, ио с вынесенным отдельно гидроусилителем.

Вал рулевого механизма, установленный на двух конических роликовых подшипниках, имеет винт, по которому передвигается гайка-рейка. На наружной поверхности гайки нарезана рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала. Для более легкого перемещения гайки в ней и в винте выполнены полукруглые винтовые канавки, образующие спиральный канал, заполненный шариками. Выпадение шариков из канавок предотвращается установкой в пазы гайки штампованных направляющих, образующих трубчатый желоб. По этому желобу при повороте винта перекатываются шарики, выходящие с одной стороны гайки и возвращающиеся в нее с другой.

Вал зубчатого сектора установлен на трех игольчатых подшипниках, два из которых расположены со стороны крепления сошки. Сектор с пятью зубьями входит в зацепление с зубьями рейки. Средний зуб сектора имеет несколько большую толщину, чем другие. На одном конце вала сектора выполнены мелкие шлицы для соединения с рулевой сошкой, которая удерживается от осевого смещения гайкой. На другом конце вала сектора имеется регулировочное устройство, позволяющее устанавливать необходимый осевой зазор в зацеплении сектор — гайка. Оно состоит из регулировочного винта, фиксируемого контргайкой.

Картер рулевого механизма отливают из чугуна и закрывают с боков съемными крышками с уплотнительными прокладками. Места выхода из картера вала руля и вала сектора уплотнены резиновыми сальниками. В верхней части картера расположена пробка, закрывающая наливное отверстие для масла. В нижней части имеется отверстие с такой же пробкой для слива масла.

На автомобилях КрАЗ ранее устанавливали рулевой механизм, состоящий из червяка и бокового зубчатого сектора со спиральными зубьями (таких автомобилей сейчас много в эксплуатации), а в настоящее время применяют механизм в виде винта и шариковой гайки-рейки, т. е. такого же типа, как и на автомобилях Минского автозавода, также с вынесенным отдельно гидроусилителем.

Рис. 11. Рулевой механизм автомобилей МАЗ :
1 — вал сектора; 2 — сальник; 3 — игольчатые подшипники; 4 — боковая крышка: 5 — пробка сливного отверстия; 6 — гайка регулировочная; 7 — подшипник; 8 — картер рулевого механизма: 9 — гайка-рейка; 10 — шарики; 11 — винт; 12 — пробка заливного отверстия; 13 — подшипник

К атегория: — Техническое обслуживание автомобилей

Рулевое управление — одна из основных систем автомобиля, которая представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса (руля) и угла поворота управляемых колес (в большинстве моделей автомобилей это передние колеса). Основное назначение рулевого управления для любых транспортных средств — это обеспечение поворота и поддержание заданного водителем направления движения.

Устройство системы рулевого управления

Схема рулевого управления

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

  • Рулевое колесо (руль) — предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. В современных моделях оно дополнительно оснащается кнопками управления мультимедийной системой. Также в рулевое колесо встраивается передняя подушка безопасности водителя.
  • — выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями. Для обеспечения безопасности и защиты от угона колонка может быть оснащена электрическими или механическими системами складывания и блокировки. Дополнительно на рулевой колонке устанавливается замок зажигания, органы управления светотехникой и стеклоочистителем ветрового стекла автомобиля.
  • — выполняет преобразование усилия, создаваемого водителем через поворот рулевого колеса и передает его приводу колес. Конструктивно представляет собой редуктор с некоторым передаточным отношением. Сам механизм соединяет с рулевой колонкой карданный вал рулевого управления.
  • — состоит из рулевых тяг, наконечников и рычагов, выполняющих передачу усилия от рулевого механизма к поворотным кулакам ведущих колес.
  • Усилитель рулевого управления — повышает усилие, которое передается от руля к приводу.
  • Дополнительные элементы (амортизатор рулевого управления или «демпфер», электронные системы).

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Виды рулевого управления

В зависимости от типа редуктора системы, рулевой механизм (система рулевого управления) может быть следующих видов:

  • Реечный — самый распространенный вид, используемый в легковых автомобилях. Этот вид рулевого механизма имеет простую конструкцию и отличается высоким КПД. Недостатки заключаются в том, что этот тип механизма чувствителен к возникающим ударным нагрузкам при эксплуатации в сложных дорожных условиях.
  • Червячный — обеспечивает хорошую маневренность автомобиля и достаточно большой угол поворота колес. Этот вид механизма меньше подвержен влиянию ударной нагрузки, но более дорогостоящий в изготовлении.
  • Винтовой — принцип работы похож на червячный механизм, однако он имеет более высокий КПД и позволяет создавать большие усилия.

В зависимости от вида усилителя, который предусматривает устройство рулевого управления, различают системы:

  • С . Его основным достоинством является компактность и простота конструкции. Гидравлическое рулевое управление среди современных транспортных средств является одним из наиболее распространенных. Недостатком такой системы является необходимость контроля уровня рабочей жидкости.
  • С . Такая система рулевого управления с усилителем считается наиболее прогрессивной. Он обеспечивает простоту регулировки настроек управления, высокую надежность работы, экономный расход топлива и возможность управления автомобилем без участия водителя.
  • С . Принцип действия данной системы аналогичен системе с гидравлическим усилителем. Главное отличие заключается в том, что насос усилителя приводится в действие электродвигателем, а не ДВС.

Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:

  • — система изменяет величину передаточного отношения в зависимости от текущей скорости. Она позволяет корректировать угол поворота колес и обеспечивает более безопасное и устойчивое движение на скользких поверхностях.
  • Динамического рулевого управления — работает аналогично активной системе, однако в конструкции в этом случае вместо планетарного редуктора используется электродвигатель.
  • Адаптивного рулевого управления для транспортных средств — главной особенностью является отсутствие жесткой связи между рулем автомобиля и его колесами.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

  • Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
  • Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
  • Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
  • При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления — это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

  • 10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
  • 20° для автобусов и подобных транспортных средств;
  • 25° для грузовых автомобилей.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

Левостороннее и правостороннее рулевое управление

В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).

В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.

В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.

Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.

Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль.… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление , или рулевой механизм .

Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и ру­левой привод . Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, мы разделим объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.

Червячный рулевой механизм

Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят:

  • руль (думается объяснять не надо?)
  • рулевой вал с крестовиной , представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается , при помощи которого передается боковое усилие вращения.
  • рулевая колонка , устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой.
  • рулевые тяги , наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений.

Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже.

Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW».

Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время. Основные узлы это:

  • рулевое колесо (руль)
  • рулевой вал (то же что и в червячном механизме)
  • рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг.
  • рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой.
  • рулевой наконечник , это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги.

При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем.

Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля , на них остановимся более подробно

Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель .

  1. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит , системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя. Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка».
  2. В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.
  3. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.
  4. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

Активная рулевая система

Самая «продвинутая» в настоящее время, в состав входит:

  • рулевая рейка с и электродвигателем
  • блок электронного управления
  • рулевые тяги, наконечники
  • рулевое колесо (ну а как же без него?)

Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает . При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.

Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую . Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

Лекция 14. Рулевое управление.

Назначение рулевого управления.

Рулевое управление обеспечивает необходимое направление движения автомобиля. Рулевое управление включает рулевой механизм, который осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу, и рулевой привод, который осуществляет передачу усилия от рулевого механизма к управляемым колесам. Каждое управляемое колесо установлено на поворотной цапфе (поворотном кулаке) 13 (рис. 1), соединенной с балкой 11 моста шкворнем 8 . Шкворень неподвижно закреплен в балке, и его верхний и нижний концы входят в проушины поворотной цапфы. При повороте цапфы за рычаг 7 она вместе с установленным на ней управляемым колесом поворачивается вокруг шкворня. Поворотные цапфы соединены между собой рычагами 9 и 12 и поперечной тягой 10 . Поэтому управляемые колеса поворачиваются одновременно.

Рис. 1. Схема рулевого управления

Поворот управляемых колес осуществляется при вращении водителем рулевого колеса 1 . От него вращение передается через вал 2 на червяк 3 , находящийся в зацеплении с сектором 4 . На валу сектора закреплена сошка 5 , поворачивающая через продольную тягу 6 и рычаг 7 поворотные цапфы 13 с управляемыми колесами.

Рулевое колесо 1 , вал 2 , червяк 3 и сектор 4 образуют рулевой механизм, увеличивающий момент, прикладываемый водителем к рулевому колесу для поворота управляемых колес. Сошка 5 , продольная тяга 6 , рычаги 7 , 9 и 12 поворотных цапф и поперечная тяга 10 составляют рулевой привод, передающий усилие от сошки к поворотным цапфам обоих управляемых колес. Поперечная тяга 10 , рычаги 9 и 12 , балка 11образуют рулевую трапецию, обеспечивающую необходимое соотношение между углами поворота управляемых колес.

Управляемые колеса поворачиваются на ограниченный угол, равный, как правило, 28 — 35º. Это сделано для того, чтобы колеса при повороте не касались рамы, крыльев и других деталей автомобиля.

На некоторых автомобилях в рулевом управлении используют усилитель, облегчающий поворот управляемых колес.

Стабилизация управляемых колес.

Силы, действующие на автомобиль, стремятся отклонить управляемые колеса от положения, соответствующего прямолинейному движению. Чтобы препятствовать повороту колес под действием случайных сил (толчков от наезда на неровности дороги, порывов ветра и т.п.), управляемые колеса должны сохранять положение, соответствующее прямолинейному движению, и возвращаться в него из любого другого положения. Эта способность называется стабилизацией управляемых колес. Стабилизация колес обеспечивается наклонами шкворня в поперечной и продольной плоскостях

и упругими свойствами пневматической шины.

Конструкция рулевых механизмов.

Червячно-роликовый рулевой механизм , показанный на рис. 2, выполнен в виде глобоидного червяка 5 и находящемся с ним в зацеплении трехгребневого ролика 8 . Червяк установлен в чугунном картере 4 на двух конических роликовых подшипниках 6 . Беговые дорожки для роликов обоих подшипников сделаны непосредственно на червяке. Наружное кольцо верхнего подшипника запрессовано в гнездо картера. Наружное кольцо нижнего подшипника, установленного в гнезде картера со скользящей посадкой, опирается на крышку 2 , привернутую к картеру болтами. Под фланцами крышки поставлены прокладки 3 различной толщины для регулирования предварительного натяга подшипников.

Червяк имеет шлицы, которыми он напрессован на вал. В месте выхода вала из картера установлен сальник. Верхняя часть вала, имеющая лыску, входит в отверстие фланца вилки карданного шарнира 7 , где закрепляется клином. Через карданный шарнир рулевая пара связана с рулевым колесом.

Вал 9 сошки установлен в картер через окно в боковой стенке и закрыт крышкой 14 . Опорой вала служат две втулки, запрессованные в картер и крышку. Трехгребневый ролик 8 размещен в пазу головки вала сошки на оси с помощью двух роликовых подшипников. С обеих сторон ролика на его ось поставлены стальные полированные шайбы. При перемещении вала сошки изменяется расстояние между осями ролика и червяка, чем обеспечивается возможность регулирования зазора в зацеплении.

Рис. 2. Рулевой механизм автомобиля КАЗ-608 «Колхида»

На конце вала 9 нарезаны конические шлицы, на которых гайкой закреплена рулевая сошка 1 . Выход вала из картера уплотнен сальником. На другом конце вала рулевой сошки имеется кольцевой паз, в который плотно входит упорная шайба 12 . Между шайбой и торцом крышки 14 находятся прокладки 13 , используемые для регулирования зацепления ролика с червяком. Упорную шайбу с комплектом регулировочных прокладок закрепляют на крышке картера гайкой 11 . Положение гайки фиксируют стопором 10 , привернутым к крышке болтами.

Зазор в зацеплении рулевой передачи переменный: минимальный при нахождении ролика в средней части червяка и увеличивающийся по мере поворота рулевого колеса в ту или другую сторону.

Такой характер изменения зазора в новой рулевой передаче обеспечивает возможность неоднократного восстановления необходимого зазора в средней, наиболее подверженной изнашиванию зоне червяка без опасности заедания на краях червяка. Подобные рулевые механизмы используются на автомобилях ГАЗ, ВАЗ с разницей в механизме регулировки зацепления червяка 5 с роликом 8 .

Реечный рулевой механизм (рис. 3, а ). При повороте рулевого колеса 1 шестерня 2 перемещает рейку 3 , от которой усилие передается на рулевые тяги 5 . Рулевые тяги за поворотные рычаги 4 поворачивают управляемые колеса. Реечный рулевой механизм состоит из косозубой шестерни 2 , нарезанной на валу 8 (рис. 3, б ) и косозубой рейки 3 . Вал вращается в картере 6 на упорных подшипниках 10 и 14 , натяг которых осуществляется кольцом 9 и верхней крышкой 7 . Упор 13 , прижатый пружиной 12 к рейке, воспринимает радиальные усилия, действующие на рейку, и передает их на боковую крышку 11 , чем достигается точность зацепления пары.

Рис. 3. Рулевое управление с реечным механизмом:

а – схема рулевого управления; б – реечный рулевой механизм

Винтореечный рулвой механизм (рис. 4) имеет две рабочие пары: винт 1 с гайкой 2 на циркулирующих шариках 4 и поршень-рейку 11 , входящую в зацепление с зубчатым сектором 10 вала сошки. Передаточное отношение рулевого механизма 20:1. Винт 1 рулевого механизма имеет шлифованную с большой точностью винтовую канавку «арочного» профиля. Такая же канавка выполнена в гайке 2 . Винтовой канал, образованный винтом и гайкой, заполнен шариками. Гайка жестко закреплена внутри поршня-рейки стопором.


Рис. 4. Рулевой механизм с встроенным гидроусилителем:

а – устройство; б – схема работы; 1 – винт; 2 – гайка; 3 – желоб; 4 – шарик; 5 – рулевой вал;

6 – корпус клапана управления; 7 – золотник; 8 – сошка; 9 – вал сошки; 10 – зубчатый сектор; 11 – поршень-рейка; 12 – картер-цилиндр; 13 – картер; А и Б – полости цилиндра;

В и Г – шланги входа и выхода масла; Д и Е – каналы.

При вращении винта 1 от рулевого колеса, шарики выходят с одной стороны гайки в желоб 3 и возвращаются по нему в канавки винта с другой стороны гайки.

Зубчатая рейка и зубчатый сектор имеют переменные по толщине зубья, что позволяет регулировать зазор в зацеплении рейка-сектор регулировочным винтом, ввернутым в боковую крышку картера рулевого механизма. На поршне-рейке установлены упругие разрезные чугунные кольца, обеспечивающие его плотную посадку в картере-цилиндре 12 . Вращение рулевого вала преобразуется в поступательное движение поршня-рейки благодаря перемещению гайки по винту. Зубья поршня-рейки в результате поворачивают сектор, а вместе с ним и вал 9 с сошкой 8 . Перед картером рулевого механизма в корпусе 6 установлен клапан управления с золотником 7 . С клапаном управления шлангами В и Г соединен насос гидроусилителя.

Во время движения автомобиля по прямой золотник находится в среднем положении (как показано на рис. 4), и масло из насоса по шлангу Г через клапан управления перекачивается обратно в бачок по шлангу В . При повороте рулевого колеса влево золотник 7 перемещается вперед (на рисунке влево) и открывает доступ масла в полость А по каналу Д , а из полости Б масло идет в полость В и в насос. В результате чего облегчается поворот колеса влево. Если водитель приостановит вращение рулевого колеса, то золотник клапана управления займет среднее положение, и угол, на который повернуты направляющие колеса, останется неизменным.

При повороте рулевого колеса вправо винт с золотником 7 перемещается назад (на рисунке вправо) в результате взаимодействия зубьев поршня-рейки и сектора. Перемещаясь назад, золотник открывает доступ маслу в полость Б через канал Е . В результате давления масла на поршень-рейку уменьшается усилие, которое затрачивается на поворот рулевого колеса. При этом рулевая сошка поворачивается против хода часовой стрелки.

Рулевой привод.

Рулевая трапеция (рис. 5). В зависимости от компоновочных возможностей рулевую трапецию располагают перед передней осью (передняя рулевая трапеция) или за ней (задняя рулевая трапеция). При зависимой подвеске колес применяют трапеции с цельной поперечной тягой; при независимой подвеске – только трапеции с расчлененной поперечной тягой, что необходимо для предотвращения самопроизвольного поворота управляемых колес при колебаниях автомобиля на подвеске. С этой целью шарниры разрезной поперечной тяги должны располагаться так, чтобы колебания автомобиля не вызывали их поворота относительно шкворней. Схемы различных рулевых трапеций показаны на рис. 9.


Рис. 5. Схемы рулевых трапеций

При зависимой и независимой подвесках могут применяться как задняя (рис. 9, а ), так и передняя (рис. 9, б ) трапеции.

На рис. 9, в е приведены задние трапеции независимых подвесок с разным числом шарниров.

Конструкция рулевых приводов при зависимой подвеске. При повороте колес детали рулевого привода перемещаются одна относительно другой. Такое перемещение происходит также при наезде колеса на неровности дороги и при колебаниях кузова относительно колес. Для создания возможности относительного перемещения деталей привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях при одновременной надежной передаче усилий соединение осуществляют в большинстве случаев шаровыми шарнирами.

Продольную тягу 1 (рис. 6, а ) рулевого привода делают трубчатой с утолщениями по краям для монтажа деталей двух шарниров. Каждый шарнир состоит из пальца 3 , сухарей 4 и 7 , охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, пружины 8 и ограничителя 9 . При затягивании пробки 5 головка пальца зажимается сухарями, а пружина 8 сжимается. Пружина шарнира не допускает образования зазоров в результате износов и смягчает толчки, передаваемые от колес на рулевой механизм. Ограничитель предотвращает чрезмерное сжатие пружины, а при ее поломках не позволяет пальцу выйти из соединения с тягой. Пружины располагают в тяге относительно пальцев 2 и 3 так, чтобы через пружины передавались усилия, действующие на тягу как от сошки 6 , так и от поворотного рычага.

Рис. 6. Рулевые тяги автомобиля ГАЗ:

а – продольная; б – поперечная

В поперечной продольной тяге шарниры размещают в наконечниках, навинченных на концы тяги. Резьба на концах тяги обычно имеет резное направление. Поэтому вращением тяги 10 (рис. 6, б ) при неподвижных наконечниках 11 можно изменять ее длину при регулировании схождении колес. Пальцы 15 жестко закрепляют в рычагах поворотных цапф. Шаровой поверхностью палец прижимается предварительно сжатой пружиной 12 через пятку 13 к сухарю 14 , установленному внутри наконечника тяги. Такое устройство шарнира позволяет непосредственно передавать усилия от пальца на тягу и в обратном направлении. Пружина 12 обеспечивает устранение в шарнире зазора, обусловленного износом. Таким образом, основное отличие шарниров поперечной тяги от шарниров продольной тяги состоит в том, что в первых не имеется пружин, через которые непосредственно передаются усилия в рулевом приводе.

Шарниры рулевых тяг смазывают через масленки. На некоторых автомобилях в шарниры смазочный материал закладывают при сборке, и пополнять ее в процессе эксплуатации не требуется.

Особенности рулевых приводов при независимой подвеске управляемых колес (рис. 7) . Рулевой привод при независимой подвеске должен исключать произвольный поворот каждого колеса в отдельности при его качании на подвеске. Для этого необходимо возможно близкое совпадение осей качания колеса и тяги привода, что достигается применением разрезной поперечной тяги. Такая тяга состоит из шарнирно соединенных частей, которые перемещаются с колесами независимо одна от другой.

Рис. 7. Схема рулевого привода при независимой подвеске:

1 – стойка; 2 – поворотные цапфы; 3 – рычаг поворотной цапфы; 4 и 9 – боковые тяги;

5 – маятниковый рычаг; 6 – сошка; 7 – рулевой механизм; 8 – средняя тяга.

Похожая информация.

Рулевой механизм является основой рулевого управления, где он выполняет следующие функции:

  • увеличение усилия, приложенного к рулевому колесу;
  • передача усилия рулевому приводу;
  • самопроизвольный возврат рулевого колеса в нейтральное положение при снятии нагрузки.

По своей сути рулевой механизм является механической передачей (редуктором), поэтому основным его параметром является передаточное число. В зависимости от типа механической передачи различают следующие типы рулевых механизмов: реечный, червячный, винтовой.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм включает шестерню и рулевую рейку. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.

Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес .

Червячный рулевой механизм

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем достигается поворот управляемых колес.

Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота управляемых колес и соответственно лучшую маневренность автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в изготовлении, поэтому дорог. Рулевое управление с таким механизмом имеет большое число соединений, поэтому требует периодической регулировки.

Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах . Ранее такой тип рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах .

Реечный рулевой механизм автомобиля.


Реечный рулевой механизм



В некоторых технических источниках информации реечные рулевые механизмы относят к шестеренным (зубчатым) рулевых механизмам, поскольку рейка является своеобразным зубчатым колесом, радиус которого бесконечно большой.
Так или иначе, этот тип рулевых механизмов в настоящее время прочно занял место в конструкциях рулевых управлений переднеприводных легковых автомобилей с независимой подвеской.
В настоящее время реечный рулевой механизм применяется на отечественных легковых автомобилях ВАЗ-2108 и последующих переднеприводных моделях этого автозавода, а также на АЗЛК-2141.

Реечные рулевые механизмы просты по конструкции и компактны, имеют высокий КПД, поэтому широко используются на легковых автомобилях. В последнее время такие механизмы применяются на грузовых автомобилях малой грузоподъемности, имеющих независимую подвеску.
Особенно удобно применение реечных рулевых механизмов в автомобилях, оснащенных независимой подвеской передних колес типа MacPherson (Макферсон), поскольку поворотный рычаг, соединяемый шаровым пальцем с поперечной тягой, при этом можно выполнить на стойке подвески, используя стойку в качестве элемента рулевого механизма.

Рабочей парой в реечном рулевом механизме является шестерня-зубчатая рейка, при нормальном профиле зубьев шестерни и рейки передаточное число механизма постоянно. Современные реечные рулевые механизмы могут иметь переменное передаточное число, что достигается нарезкой зубьев рейки специального профиля и с переменным шагом.

Повышенная чувствительность к внешним воздействиям вследствие малого трения, чувствительность к колебаниям рулевого управления вызывают необходимость установки амортизаторов или усилителей для поглощения толчков.
Устройство и принцип работы реечного рулевого механизма рассмотрим на примере переднеприводных автомобилей ВАЗ, имеющих независимую подвеску типа МакФерсон.

***



Реечный рулевой механизм автомобилей ВАЗ

На рис. 1 изображен реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109, который состоит из картера 2, в котором на двух подшипниках 6 и 8 установлено приводное зубчатое колесо 7, находящееся в зацеплении с рейкой 10. Рейка поджимается к зубчатому колесу пружиной 12 через металлокерамический упор 11. Регулировка в зацеплении осуществляется гайкой 13.

Рис. 1. Реечный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2109: 1 — защитный чехол; 2 — картер рулевого механизма; 3 — эластичная муфта; 4 — поворотный рычаг; 5 — рулевая тяга; 6 — роликовый подшипник; 7 — зубчатое колесо; 8 — шариковый подшипник; 9 — вал рулевого управления; 10 — рейка; 11 — упор рейки; 12 — пружина; 13 — гайка упора

При повороте вала 9, связанного с рулевым колесом, зубчатое колесо 7 перемещает рейку 10, от которой усилие передается на рулевые тяги и далее через поворотные рычаги 4, установленные на стойках передней подвески, управляемым колесам.

Аналогичную конструкцию имеют рулевые механизмы и других автомобилей ВАЗ с приводом на передние колеса.

***

Рулевое колесо и рулевая колонка


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Диагностика, техническое обслуживание и ремонт рулевого механизма типа «шестерня-рейка» курсовая по транспорту

Министерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования и науки ХМАО-Югры Ханты-Мансийский автономный округ-Югра Профессиональное училище – 1 ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА Тема: Диагностика, техническое обслуживание и ремонт рулевого механизма типа «шестерня-рейка». Профессия: «Автомеханик» Преподаватель: Ярин В.А. Учащийся гр.302 Романенко И.В. г.Ханты-Мансийск, 2006г. Утверждаю: Зам.директора по УПР _________ Балаганская Т.М. ЗАДАНИЕ На письменную экзаменационную работу учащегося группы 302: Романенко Илья Васильевич По теме: Диагностика, техническое обслуживание и ремонт рулевого механизма типа «шестерня-рейка». Содержание задания: Введение 1.Общие понятия о техническом обслуживании и ремонте узла 1.1.Общее устройство узла 2.Технологический раздел 2.1.Назначение, типы узлов 2.2.Назначение, устройство составных частей узла 2.3.Принцип действия узла 2.4.Техническое обслуживание узла и его составных частей 2.5.Карта смазки 2.6.Ремонт узла и его составных частей 2.7.Схема составных частей узла 3.Экономический раздел 3.1.Расчет себестоимости ремонта узла 4.Охрана труда 4.1.Техника безопасности при обслуживании и ремонте автомобиля 4.2.Пожарная безопасность при обслуживании и ремонте автомобиля Заключение Список используемой литературы Чтобы этот кошмар не произошел с нами наяву, необходимо просто помнить о серьезности последствий неисправностей рулевого управления и прислушиваться к своим ощущениям во время движения автомобиля. Звуки и вибрации обычно подсказывают месторасположение «заболевшего» органа автомобиля. И если появилось подозрение на неисправность в рулевом управлении, то следует немедленно, самостоятельно или с помощью специалиста, найти эту неисправность и устранить ее. 1.ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ И РЕМОНТЕ УЗЛА. 1.1. Общее устройство узла Рулевое управление реечного типа состоит из рулевого механизма типа шестерня — рейка с присоединением рулевых тяг в середине рейки, рулевой колонки с карданным валом и рулевого колеса. Усилие от рулевого колеса передается валом рулевой колонки и карданным валом с упругой муфтой на шестерню рулевого механизма и далее на зубчатую рейку. Перемещение рейки через рулевые тяги, снабженные внутренними резинометаллическими, а снаружи шаровыми шарнирами, передается на поворотные рычаги стоек передней подвески. Рулевой механизм состоит из рабочей пары шестерни и рейки с косозубым зацеплением, расположенной в трубообразном картере, подшипниковых опор шестерни, поджимного устройства рейки и грязезащитных чехлов. Карданный вал состоит из двух карданных шарниров и снабжен упругой муфтой для предотвращения передачи на рулевое колесо ударных нагрузок при движении по неровным дорогам. Оба карданных шарнира неразборные. Смазка заложена в подшипники крестовины шарниров при сборке и в процессе эксплуатации не пополняется. Рулевая колонка состоит из трубы, внутри которой на двух подшипниковых опорах расположен рулевой вал. На верхнем конце рулевого вала имеется конус и шлицы, а также резьба для крепления рулевого колеса. Рулевые тяги одинаковы и отличаются только взаимной ориентацией наконечников. Каждая тяга состоит из наружного и внутреннего наконечников, соединенных регулировочной муфтой. Для установки требуемой длины и возможности регулировки схода колес обе рулевые тяги выполнены регулируемыми 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ. 2.1 Назначение, типы узлов В отечественных легковых автомобилях распространение получили рулевые механизмы червячного и реечного типа. Результатом взаимодействия пары «червяк-ролик» является преобразование вращения рулевого колеса в поворот рулевой сошки в ту или другую сторону. А далее усилие передается на рулевой привод и от него уже на управляемые (передние) колеса. Рулевой механизм реечного типа отличается от червячного тем, что вместо пары «червяк–ролик» применяется пара – «шестерня–рейка». Иными словами, поворачивая рулевое колесо, водитель на самом деле вращает шестерню, которая заставляет рейку перемещаться вправо или влево. А дальше рейка передает усилие, прилагаемое к рулевому колесу, на рулевой привод. 2.2 Назначение, устройство составных частей узла Рулевое управление реечного типа состоит из следующих основных узлов: рулевого механизма типа шестерня-рейка, рулевой колонки с карданным валом, рулевого колеса и рулевых тяг с шарнирами и поворотными рычагами. Рулевой механизм размещен над трансмиссией и крепится к косынкам лонжеронов кузова. Высокое расположение механизма и рулевых тяг защищает от возможных механических повреждений грязезащитный гофрированный чехол рулевого механизма и рулевые шарниры, а также предохраняет механизм и шарниры от обильного попадания грязи. Относительно большая длина рулевых тяг, благодаря их присоединению в средней части рейки, обеспечивает оптимальную кинематику рулевого механизма и малые углы качания рулевых тяг в шарнирах. Наличие в рулевом механизме самоподжимного устройства, создающего беззазорное зацепление шестерни с рейкой, обеспечивает 2.5. Карта смазки Главное назначение смазочных материалов — уменьшать износы трущихся деталей и сокращать затраты энергии на трение. Кроме того, 0 0 1 Fсмазочные материалы отводят тепло, выделяющееся при тре нии, уплотняют зазоры в смазываемых узлах, удаляют с трущихся поверхностей продукты износа и предохраняют эти поверхности от коррозии. 2.6. Ремонт узла и его составных частей • Зажмите рулевой механизм в тисках с мягкими губками. Снимите защитный колпачок и, расконтрив болты крепления внутренних наконечников к рейке, выкрутите их и снимите рулевые тяги, стопорную и соединительную пластины. Снимите хомуты крепления защитного чехла рейки рулевого механизма, правую опору, а затем чехол рейки с трубы картера рулевого механизма. • Ключом с восьмигранной головкой (17мм) открутите гайку упора и извлеките пружину и стопорное кольцо. Проворачивая шестерню почасовой стрелке (смотреть со стороны рулевого вала), сдвиньте упор рейки и затем специальными щипцами с круглыми губками, вставленными в углубления упора под пружину, извлеките упор рейки из картера. Снимите пыльник с шестерни и стопорную шайбу, ключом для гайки подшипника приводной шестерни (24 мм) выкрутите гайку. Зажав вал приводной шестерни в тисках с мягкими губками, легким постукиванием по картеру пластмассовым молотком выньте шестерню из картера в сборе с шариковым подшипником. Снимите шайбу, стопорное кольцо и спрессуйте шариковый подшипник с вала шестерни. Выньте рейку рулевого механизма в сторону снятого защитного колпачка, а затем опорную втулку рейки. 2.7.Схема составных частей узла 1. Поворотный рычаг 2. Шаровой шарнир рулевой тяги 3. Наружный наконечник тяги. 4. Гайка наружного наконечника. 5. Коническая втулка. 6. Регулировочная муфта. 7. Внутренний наконечник тяги 8. Накладка. 9. Скоба крепления тяги 10. Грязезащитный чехол 11. Опора рулевого механизма 12. Скоба опоры 13. Резиновое кольцо опоры. 14 Картер рулевого механизма 15. Болт 16. Болт 17. Перегородка щита передка кузова 18. Нижний карданный шарнир. 19. Карданный вал 20. Упругая муфта 21. Верхний карданный шарнир. 22. Нижний подшипник 23. Кронштейн рулевой колонки 24. Запорная втулка противоугонного устройства. 25. Труба рулевой колонки 26. Втулка верхнего подшипника рулевого вала 27. Верхний подшипник рулевого вала 28. Рулевое колесо 29. Гайка 30. Каркас рулевого колеса 31. Рулевой вал. 32. Шайба 33. Нажимной вкладыш шарнира 34. Пружина 35. Заглушка 36. Стопорное кольцо 37. Уплотнительное кольцо 38. Верхний и нижний вкладыши 40. Шаровой палец 41. Болт 42. Заглушка 43. Буфер 44. Ограничитель хода рейки 45. Репка 46. Оболочка опоры 47. Ограничитель хода рейки 45. Рейка 46. Оболочка опоры 47. Втулка опоры рейки 48. Болт крепления тяги к рейке 49. Дистанционная втулка 50. Втулка сайлент-блока 51. Резиновая втулка сайлент-блока 52. Вилка карданного шарнира 53. Подшипник крестовины 54. Крестовина 55. Игольчатый подшипник 56. Уплотнительное кольцо подшипника 57. Фланцевая вилка верхнего карданного шарнира 58. Штифт 59. Втулка 60. Шпилька 61. Распорная втулка 63. Задний подшипник. 4. ОХРАНА ТРУДА. В целях предупреждения несчастного случая каждый рабочий в процессе производства обязан руководствоваться технологической инструкцией, соблюдать правила техники безопасности и пожарной безопасности, изложенные в настоящей инструкции, а администрация обязана обеспечить рабочие места всем необходимым для безопасного производства работ и создать при этом нормальные условия труда 4.1. Техника безопасности при проведении технического обслуживания автомобиля 1. Рабочее место содержать в чистоте и порядке. Пролитые нефтепродукты засыпать чистым песком, затем убрать их и насухо вытереть следы жидкости. Обтирочный материал собирать в железный ящик с плотной крышкой. 2. Снимаемые агрегаты тщательно очистить и оттереть, чтобы было удобно их разбирать. 3. Во время работы запрещается становиться на подвижные колеса и другие неустойчивые части машины. 4. Цилиндры и поршни нельзя класть на край стола или верстака. 5. Разбирать или собирать агрегаты в подвешенном состоянии запрещается. 6. При демонтаже или монтаже упругих спиральных пружин пользуются специальными съемниками, предупреждающими вылет пружины. Техника безопасности для слесаря ремонтника 1. При работе возможно воздействие следующих опасных производственных факторов: травмы при работе неисправным инструментом, травмирование ног при падении деталей и узлов, превышение предельно допустимой нагрузки при переноске тяжести, отравление и ожоги при использовании легковоспламеняющейся жидкости. 2. При работе слесарь ремонтник должен использовать спец. одежду. 3. В слесарно-монтажной мастерской должна быть медицинская аптечка с набором медикаментов и перевязочных средств для оказания первой медицинской помощи при травмах. 4. При работе в слесарно-монтажной мастерской необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, знать средства расположений первичных средств пожаротушения. В слесарно-монтажной мастерской должен быть огнетушитель и ящик с песком. 5. Перед началом работы необходимо одеть спец. одежду. 6. Изучить порядок выполнения и безопасность. 7. Подготовить к работе оборудование, инструменты и приспособления проверить их исправность. 8. Быть внимательным, правильно выполнять трудовые приемы. 9. Работать только исправным инструментом и приспособлением. 10.Гаечные ключи применять только в соответствии только по размеру гаек и болтов. Запрещается наращивать ключи, использовать прокладки, ударять по ключу, разводные ключи не должны иметь люфта в подвижных местах. 11.Отвертки следует применять в соответствии с шириной шлица винта. 12.При разборке и сборке агрегатов узлов следует применять съемные приспособления указаны в конструкционной карте. 13.Снятые детали или узлы необходимо складывать на верстак, длинные детали валы, полуоси запрещается ставить вертикально во избежание их падения и травмирования людей. 14. Для подъема установки и снятия деталей и агрегатов массой более 15кг должны применяться подъемные приспособления. Для перемещения узлов и деталей массой более 15кг необходимо использовать тележки со стойками и упорами. 15.Во избежание отравлений и возникновения пожара запрещается применять для промывки деталей бензин. 16.При обработке деталей необходимо надежно закреплять их в тисках. 4.2 Пожарная безопасность при обслуживании и ремонте автомобиля 1. Во время обслуживания аккумуляторной батареи нельзя курить и применять открытый огонь. Для защиты от ожогов кислоты и вредного влияния свинца работать в аккумуляторной мастерской надо в защитных очках, резиновых перчатках, в резиновом переднике и в галошах или в резиновых сапогах. 2. При включении батареи на зарядку, аккумуляторную батарею следует располагать на специальных стендах и надежно закреплять наконечники проводов на выводных клеммах батареи во избежание их отсоединения, что может вызвать искрение и взрыв гремучего газа выделяющего в конце зарядки. 3. Для предупреждения скопления газов и повышения давления внутри корпуса при зарядке аккумуляторной батареи необходимо открыть пробки. 4. В производственных помещениях, где производится техническое обслуживание, и ремонт автомобилей существует система пожарной безопасности, которая состоит из автоматических средств тушения пожаров (сплинкерная система) и ручных средств (пожарные краны, шланги, бранзбойты, огнетушители, химические порошки, песок, и д.р.) на территории от всего персонала требуется безукоризненное исполнение всех правил пожарной безопасности: курить только в отведенных местах, запрещать пользоваться открытым огнем, бензином для мойки деталей: особое внимание необходимо обращать на хранение легковоспламеняющих материалов чистоту помещений и исправность электроприборов, а также производства сварочных, медницких, и молярных работ. 5. Пожары можно тушить веществами которые способствуют понижения температуры горения (вода) или изоляции горящих предметов от доступа кислорода воздуха (песок, огнетушительная пена)однако водой

Устройство рулевого механизма

 

В этой статье мы рассмотрим особенности двух наиболее распространенных типов рулевого механизма: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с шариковой гайкой.

 

Рулевой механизм

Также мы поговорим о рулевом управлении с гидроусилителем и узнаем о интересных технологиях развития систем рулевого управления, способных увеличить экономичность.

 

Возможно, вы удивитесь, узнав, что при повороте колеса на передней оси производят различную траекторию (что обеспечивает легкий поворот). Следовательно, внутреннее колесо (ближайшее к повороту) должно быть повернуто больше, чем внешнее. Как было сказано ранее, существует реечный рулевой механизм и рулевой механизм с шариковой гайкой.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм получает широкое применение на легковых автомобилях, малых грузовиках и внедорожниках. Этот тип рулевого механизма — самый простой и легкий. Шестерня на рулевом валу сцеплена с зубчатой рейкой. Когда вы поворачиваете руль, шестерня начинает вращаться и приводит рейку в движение.

 

Рулевой наконечник на конце рейки соединяется с рулевой сошкой на шпинделе (см. картинку выше). Функция зубчатой рейки с шестерней заключается в обеспечении передаточного отношения, которое облегчает поворот колеса. Большенство автомобилей устроены так, что потребуется от трех до четырех полных оборотов руля, чтобы развернуть колеса на 180 градусов. Передаточное отношение рулевого механизма — это отношение градуса поворота руля к градусу поворота колес. Например: допустим, один полный оборот руля (360 градусов) поворачивает колесо на 20 градусов, тогда передаточное отношение рулевого механизма — 18:1 (360 разделить на 20).

Чем выше соотношение, тем больше градус поворота руля и тем меньше усилий нужно приложить. Как правило, у легких спортивных автомобилей передаточное отношение рулевого механизма более низкое, чем у крупных автомобилей и грузовиков. При низком передаточном отношении рулевого механизма вам не нужно с усилием крутить руль чтобы выполнить поворот. Таже существуют автомобили с переменным передаточным отношением рулевого механизма. В этом случае у зубчатой рейки с шестерней разный шаг зубьев (количество зубьев на дюйм) в центре и по бокам, как следствие, автомобиль реагирует на поворот быстрее.

 

Когда зубчатая рейка находится в системе рулевого управления, представляется следующая картина. В рейку помещен цилиндр с поршнем с отверстиями на концах. Усилитель перемещает жидкость под высоким давлением с одного конца поршня в другой, заставляет его (поршень) перемещаться, который в свою очередь заставляет перемещаться рейку.

Рулевой механизм с шариковой гайкой

Рулевой механизм с шариковой гайкой можно встретить на многих грузовиках и внедорожниках. Эта система несколько отличается от системы реечного рулевого механизма. В рулевом механизме с шариковой гайкой есть так называемый червяк.

 

Мысленно можно разделить червяка на две части. Первая часть представляет собой металлически блок с резьбой (зубьями), который приводит во вращение рулевую сошку (см. рисунок выше). Рулевое колесо соединено с резьбовым стерженем, похожим на болт, прикрепленный к блоку. Когда рулевое колесо вращается, болт поворачивается вместе с ним. Вместо того, чтобы закручиваться в блок, как обычные болты, этот болт закреплен так, что, когда он вращается, он движет блок, который в свою очередь движет червяка.

 

Болт не соприкасается резьбой с блоком, поскольку она заполнена шарикоподшипниками, циркулирующими по механизму и уменьшающими трение, износ и замусоривание. Если в рулевом механизме не будет шариков, на какое то время зубья не будут соприкасаться друг с другом и вы почувствуете что руль потерял жесткость. Гидроусилитель в рулевом механизме с шариковой гайкой функционирует точно так же, как и в реечном рулевом механизме. Сейчас мы рассмотрим дугие компоненты рулевого управления.

 

 

Гидроусилитель руля

Гидроусилитель состоит из насоса и поворотного клапана. Лопастной насос снабжает рулевой механизм гидравлической энергией (см. диаграмму ниже).

 

С помощью ремня и шкива двигатель приводит насос в действие. Насос снабжен набором лопаток, вращающихся внутри овальной камеры. Вращаясь, лопатки перемещают гидравлическую жидкость, находящуюся под низким давлением, из возвратной трубки в выпускное отверстие (давление увеличивается). Сила потока зависит от количества оборотов двигателя автомобиля. Насос должен обеспечивать нужный напор и при работе двигателя на режиме холостого хода.

В результате, насос перемещает большее количество жидкости, когда двигатель работает на более высоких скоростях. Насос имеет предохранительный клапан, который помогает регулировать давление, особенно при высоких оборотах двигателя, когда перекачивается большой объем жидкости.

Поворотный клапан

Система управления с гидроуселителем должна функционировать только тогда, когда водитель прилагает усилия при повороте рулевого колеса. Если водитель не прилагает усилий (например, при движении по прямой), система не должна работать. Устройство, которое реагирует на увеличение прилагаемой силы при повороте руля называется поворотным клапаном. Неотъемлимой частью поворотного клапана является торсион.

Торсион представляет собой тонкий металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Один конец торсиона соединен с рулевым колесом, а второй с шестерней или червяком (который задействован при повороте колес), при этом число оборотов крутящего момента в торсионе равно числу оборотов крутящего момента, необходимого для поворота колеса. Чем больше крутящий момент, необходимый для поворота колеса, тем больше закручивается торсион.

Входной вал формирует внутреннюю часть золотникового клапана, который также соединяется с верхней частью торсиона. Нижняя часть торсиона подсоединяется к внешней части клапана. Торсион также связан с рулевым механизмом, соединенным либо с шестерней, либо с червяком ( в зависимости от типа руля ). Закручиваясь, торсион вращает внутреннюю часть золотникового клапана, внешняя остается неподвижной. Поскольку внутренняя часть клапана также соединена с рулевым валом (а, следовательно и рулем), количество оборотов внутренней части клапана зависит от количество оборотов рулевого колеса.

Когда руль неподвижен, по обеим гидравлическим трубкам к рулевому механизму поступает одинаковый объем давления. Но если золотниковый клапан повернут — каналы открыты и через них к гидравлическим трубкам под высоким давлением поступает жидкость. Как показывает практика, этот тип системы рулевого управления довольно нерациональный.

Что ждет рулевое управление с гидроусилителем завтра?

Поскольку насос рулевого механизма с гидроусилением на большинстве автомобилей непрерывно перекачивает жидкость, он расходует мощность и переводит топливо. Возможно, в связи с этим, вы ожидаете появления ряда новшеств, которые позволят улучшить экономию топлива. Одной из самых удачных идеи является система с компьютерным управлением. Эта система полностью исключает механическую связь между рулевым колесом и рулевым механизмом, заменив ее электронной системой управления.

Фактически руль работает так же, как тот, что предназначен для компьютерных игр. Руль снабдят датчиками, которые будут подавать сигнал автомобилю о направлении движения колес и моторами, обеспечивающими обратную реакцию на действия автомобиля. Мощность этих датчиков будет использоваться для управления рулевого механизма с электроприводом, в этом случае рулевой вал не нужен и места в моторном отсеке становится больше.

General Motors представил концепт-кар Hy-wire, на котором уже установлена такая система. Самое примечательное в системе с электронным управлением автомобиля от GM то, что вы можете настроить управляемость автомобиля с помощью новго компьютерного программного обеспечения. В автомобилях с электронным управлением будущего вы сможете подстроить систему контроля под себя, достаточно лишь нажать несколько кнопок. Все очень просто! За последние пятьдесят лет система рулевого управления не сильно изменились. Но в следующем десятилетии наступит эпоха более экономичных автомобилей и более комфортной езды.

Источник: Авто Релиз.ру 

 

Рулевое управление

Что такое рулевая рейка автомобиля – Автомастерская №1

Название механизма  «рулевая рейка» берет свое начала от названия механизма «шестерня — рейка».

Рулевая рейка представляет из себя зубчатую передачу которая связана с управляемыми колёсами с помощью рулевых тяг и наконечников. Шестерня,  закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с зубцами на рейке. При повороте руля вокруг своей оси шестерня рулевого вала сдвигает рейку в соответствующую вращению сторону. В свою очередь рейка через шарниры и тяги поворачивает управляемые колёса.

Ошибочно считается что рулевая рейка это совершенно современный механизм. Но свою историю он берет в конца 19 века и использовался на первых автомобилях.

Произошло это по причине того, что в 20 веке вместо обычной рулевой рейки на авто заняли червячные механизмы и другие более сложные механизмы. 

В конце 20го века конструкторы опять вернулись к использованию рулевой рейки, как известно всё новое – хорошо забытое старое. Связано это с тем, что эта конструкция лучше всего подходила для автомобилей с передним приводом и подвеской Макферсона. И как результат рулевая рейка с механизмом «шестерня — рейка» получила самое широкое распространение по миру.

Рейки бывают трех типов : механические, гидравлические, электрические. Всё зависит от типа и марки автомобиля.

Вследствие длительной эксплуатации в тяжелых условиях рулевая рейка склонна к излому или износу (усталость металла, физического повреждения).

Рейка находится в передней части автомобиля, под двигателем (если только у вас не порш 911 или запорожец). Чтобы погнуть или сломать рейку достаточно наехать на серьезное препятствие, ударив нижнюю часть автомобиля. 

Если рулевая рейка неисправна то это тянет за собой частые проблемы:

Проблемы у рулевых реек связаны либо с выработкой пар трения, либо с утечкой жидкости.

Износ пар трения шестерня-рейка, кроме неприятного стука приводит к люфту, плохой управляемости, дискомфорту, невозможности провести процедуру развал-схождения и дальнейшему прогрессирующему развитию дефекта. Если вы услышали стук, и вам кажется, что стучит рулевая «рейка», затягивать с визитом на СТО нельзя.

Рулевое управление Лада Ларгус и возможные неисправности

На автомобили Лада Ларгус устанавливают рулевое управление с рулевым механизмом типа шестерня-рейка и гидроусилителем, Рулевой привод состоит из двух рулевых тяг, соединенных шаровыми шарнирами с рычагами поворотных кулаков передней подвески. Рулевой механизм установлен на подрамнике передней подвески и закреплен на нем двумя болтами.

Давление рабочей жидкости в гидроусилителе Лада Ларгус создается насосом лопастного типа, который установлен на кронштейне двигателя и приводится во вращение поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала.

Из бачка рабочая жидкость под высоким давлением подается насосом к распределительному клапанному механизму 2 (рис. 1), установленному на картере рулевого механизма и соединенному с рулевой колонкой. При повороте рулевого колеса клапанный механизм соединяет одну из полостей гидроцилиндра, выполненного в картере 8 рулевого механизма, с магистралью высокого давления, а вторую — с трубопроводом слива жидкости в бачок. Зубчатая рейка, соединенная с поршнем гидроцилиндра, перемещается в корпусе рулевого механизма под воздействием шестерни и разницы давлений в гидроцилиндре. Перемещаясь, рейка через рулевые тяги передает усилие на поворотные кулаки, что приводит к повороту передних колес автомобиля. При отказе усилителя возможность управления автомобилем сохраняется, но усилие на рулевом колесе возрастает. На автомобиль устанавливают травмобезопасную рулевую колонку с механизмом регулировки ее положения по углу наклона. Промежуточный вал стоит из двух частей -2 (рис. 2) и 10 со шлицевым соединением. При деформации кузова во время фронтального столкновения части вала телескопически вдвигаются друг в друга, уменьшая возможность травмы водителя от удара о рулевое колесо. Промежуточный вал соединен с рулевым валом и валом-шестерней рулевого механизма карданными шарнирами 9 и 1 соответственно. На рулевой колонке размещены замок зажигания 7 с противоугонным устройством, блокирующим от поворота вал рулевого колеса, а также органы управления светом фар, указателями поворота, звуковым сигналом, омывателем и очистителем ветрового стекла и стекла двери задка, объединенные в блок подрулевых переключателей.
Бачок гидроусилителя Лада Ларгус установлен на кронштейне в передней части моторного отсека, на верхней поперечине рамки радиатора и соединен шлангами с насосом гидроусилителя рулевого управления и с магистралью возврата рабочей жидкости.

Для контроля уровня жидкости на полупрозрачной стенке бачка нанесены метки уровня.
Рулевые тяги прикреплены к рейке рулевого механизма и к поворотным кулакам передней подвески шаровыми шарнирами 5 и 13 (см. рис. 1). От проворачивания в наконечниках рулевые тяги зафиксированы контргайками. Вращением рулевой тяги в шаровом шарнире относительно наконечника регулируют схождение управляемых колес.


Рис. 1. Рулевой механизм Лада Ларгус:

1 – вал-шестерня рулевого механизма; 2 — распределительный клапанный механизм; 3 — трубопроводы подачи рабочей жидкости; 4,11 — рулевые тяги; 5,13 — шаровые шарниры наружных наконечников рулевых тяг; 6,12 — наружные наконечники рулевых тяг; 7,10 — защитные чехлы тяг; 8 — картер рулевого механизма, объединенный с гидроцилиндром; 9 — резьбовой упор рейки

Рис. 2. Рулевая колонка Лада Ларгус:

1 — нижний карданный шарнир промежуточного вала; 2 — наружная часть промежуточного вала; 3 — нижний кронштейн крепления рулевой колонки: 4 — механизм регулировки положения рулевой колонки; 5 — рулевая колонка; 6 — шлицевый наконечник рулевого вала; 7 — выключатель (замок) зажигания; 8 — рулевой вал; 9 — верхний карданный шарнир промежуточного вала; 10 — внутренняя часть промежуточного вала

Возможные неисправности рулевого управления Лада Ларгус

Возможные неисправности свяанные с рулевым упралением на автомобиле Лада Ларгус приведены в виде таблицы ниже.

 

Как разобрать рулевой механизм и проверить его работоспособность своими руками? Реечный рулевой механизм и винтовой

Рулевой механизм необходимо зажать в тисках, имеющих мягкие губки. Далее снимается защитный колпачок.

Рулевой механизм необходимо зажать в тисках, имеющих мягкие губки. Далее снимается  защитный колпачок. Расконтрите и выкрутите болты, которыми внутренние наконечники крепятся к рейке, снимите рулевые тяги, а также соединительную и стопорную пластины. Затем необходимо снять хомуты крeплeния защитного чeхла рeйки рулeвого мeханизма, далее — правую опору и затем с трубы картeра рулeвого мeханизма снимается чeхол рeйки.

Открутите ключом с восьмигранной головкой гайку упора, извлеките пружину, а также  стопорное кольцо. Проворачивайте шестерню по направлению часовой стрелки (смотрите  от рулевого вала), в это время нужно сдвинуть упор рейки специальными щипцами (с круглыми губками), которые необходимо вставить в углубления упора под пружину,  и извлечь из картера упор рейки. Снимите с шестерни пыльник и стопорную шайбу, выкрутите гайку специальным ключом. Зажмите в тисках (с мягкими губками) вал приводной шестерни, выньте из картера шестерню (в сборе с шариковым подшипником) легким постукиванием пластмассовым молотком по картеру. Далее необходимо снять  шайбу и стопорное кольцо, спрессовать шариковый подшипник (с вала шестерни). Нужно вынуть рейку рулевого механизма — в сторону защитного колпачка, который уже снят, а также опорную втулку рейки.

Проверяем техническое состояние

Необходимо промыть в керосине полости картера и металлические детали. Теплой водой промойте резиновые детали и протрите их чистой тряпкой. Посмотрите внимательно, нет ли следов износа на рабочих поверхностях рейки и шестерни, рисок или задиров. Устраните незначительные повреждения мелкозернистой шлифовальной шкуркой либо  бархатным напильником. Замените поврежденные и изношенные детали.

Проверьте, чтобы шариковый подшипник вращался свободно, без каких-либо заеданий. Не должно быть следов заеданий и износа на поверхности колец и шариков. Также не должны иметь повреждений и износа ролики и обойма подшипника. Если есть хоть малейшее сомнение, замените подшипники новыми.

Важно также проверить состояние торцовых колпачков и защитного чехла. Если вы обнаружите там разрывы, трещины или неплотную посадку, такие детали необходимо заменить. Проверьте шаровые шарниры рулевых тяг по радиальному и осевому зазору. Если Вы ощущаете в шаровом шарнире люфт, либо же в него в него попала грязь, песок, необходимо заменить шарнир — в сборе с наконечником тяги.  То же самое нужно сделать и при коррозии на шаровом пальце, а также  в случае полного использования хода упорного вкладыша.

Нужно обязательно проверить резинометаллические шарниры наконечников тяг. Поврежденные и изношенные шарниры, конечно же, замените.

Необходимо проверить опорную втулку рейки, ее посадку в картере. Если втулка повреждена, замените ее. Независимо от технического состояния замените новыми уплотнительные кольца, упора рейки, гайки подшипника приводной шестерни,  резиновые кольца опорной втулки. Разовое использование характерно также для хомутов, если они не винтовые.

Реечный рулевой механизм, червячный и винтовой рулевой механизм

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм имеет следующее устройство: шестерня, рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.

Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.

Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.
Червячный рулевой механизм

Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг (сошка), связанный с тягами рулевого привода.

Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем достигается поворот управляемых колес.

Червячный рулевой механизм обладает меньшей чувствительностью к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы поворота управляемых колес и соответственно лучшую маневренность автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в изготовлении, поэтому дорог. Рулевое управление с таким механизмом имеет большое число соединений, поэтому требует периодической регулировки.

Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах. Ранее такой тип рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы:

    винт на валу рулевого колеса;
    гайку, перемещаемую по винту;
    зубчатую рейку, нарезанную на гайке;
    зубчатый сектор, соединенный с рейкой;
    рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.

Реечная система с гидроусилителем

Несмотря на то, что на рынке используется несколько типов систем рулевого управления, два основных из них — это рулевое управление с рециркуляцией шариков, которое в основном используется для тяжелых автомобилей, грузовиков и больших внедорожников, а также реечное рулевое управление, которое обычно встречается на легковых автомобилях. грузовики и внедорожники.

Как работает реечное рулевое управление?

Реечное рулевое управление использует зубчатую передачу для преобразования кругового движения рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес.Он также обеспечивает пониженную передачу, поэтому колеса легче поворачивать.

Он работает путем заключения зубчатой ​​рейки и шестерни в металлическую трубку, при этом каждый конец рейки выступает из трубки и соединяется с осевым стержнем. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу так, что при повороте рулевого колеса шестерня вращается, перемещая рейку. Осевой стержень на каждом конце стойки соединяется с концом рулевой тяги, который прикреплен к шпинделю.

Реечные передаточные числа

Большинству автомобилей требуется от трех до четырех полных оборотов рулевого колеса от упора до упора (от крайнего правого угла к крайнему левому).Передаточное отношение рулевого управления показывает, насколько повернуть рулевое колесо, чтобы колеса повернулись на определенную величину. Более высокое передаточное число означает, что вам нужно больше поворачивать рулевое колесо, чтобы повернуть колеса на определенную величину, а более низкие передаточные числа обеспечивают более быструю реакцию рулевого управления.

В некоторых автомобилях используется рулевое управление с переменным передаточным числом. В этой реечной системе рулевого управления используется другое количество зубцов на см (шаг зуба) в центре, чем на концах. В результате рулевое управление более чувствительно, когда оно повернуто в сторону блокировки, чем когда оно находится близко к своему центральному положению, что делает автомобиль более маневренным.

Существует два основных типа реечной системы рулевого управления:

  • Торцевой отбор — тяги крепятся к концу рулевой рейки через внутренние осевые тяги.
  • Центральный взлет — болтами крепления рулевых тяг к центру рулевой рейки.

Как реечное рулевое управление работает с гидроусилителем?

При подключении реечной системы к системе рулевого управления с гидроусилителем конструкция незначительно меняется. В стойку помещается цилиндр с поршнем посередине.По обеим сторонам поршня находится жидкость. Когда давление оказывается на жидкость с одной стороны поршня, это заставляет поршень двигаться, что поворачивает рейку и помогает рулевому управлению.

Распространенные проблемы рулевого управления с реечной передачей

Поскольку рулевое управление имеет важное значение для управления автомобилем, важно как можно быстрее диагностировать и устранять любые проблемы с рулевым управлением. Типичные проблемы с рулевым управлением включают:

  • Очень тугое рулевое колесо
    Если становится все труднее поворачивать рулевое колесо, это признак того, что, вероятно, проблема либо с рулевой рейкой, либо с недостаточным давлением в блоке рулевого управления с гидроусилителем.Решением может быть простое добавление жидкости для гидроусилителя руля, но лучше всего проверить это.
  • Утечка жидкости рулевого управления с гидроусилителем
    Уровни жидкости рулевого управления с гидроусилителем только снижаются и приводят к жесткому рулевому управлению в случае утечки. Это не большая проблема, однако к последствиям, если оставить его слишком долго, можно привести перегрев рулевого механизма и рулевой рейки или поломку шестерен. Рекомендуется исправить это, если это простая (и дешевая) задача. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о причинах этих утечек
  • Скрежет при рулевом управлении
    Скрежет от вашего рулевого редуктора исходит от контакта металла с металлом, что свидетельствует об отсутствии смазки.Вы сможете отчетливо слышать это, когда повернете налево или направо. Попросите своего механика взглянуть на проблему, так как ваш рулевой редуктор может нуждаться в замене.
  • Запах горящего масла
    Жидкость для гидроусилителя руля пахнет горящим маслом, поэтому если вы чувствуете ее запах во время вождения, это признак того, что рулевой редуктор слишком горячий. Лучше всего остановить машину как можно скорее и решить проблему. Движение с перегретым рулевым механизмом может привести к возгоранию.
Подробнее

Хотите узнать больше о рулевом управлении и подвеске вашего автомобиля? Взгляните на MOOG TV.MOOG TV, полный интересных видео, полезных советов и четких инструкций, — идеальное место, чтобы узнать больше о вашем автомобиле.

Посетите MOOG TV

Системы рулевого управления 101: зубчатая рейка и рециркулирующий шар

Одна из основных причин, по которой g-Machine лучше стандартного автомобиля или автомобиля Pro Street, — это возможность быстро проходить повороты и повороты в дополнение к прямой -линейное исполнение. В то время как много внимания уделяется модным амортизаторам с койловерами и трехрычажной подвеске, рулевую систему часто упускают из виду.С ростом этого сегмента сборки выбор систем рулевого управления для наших автомобилей никогда не был таким обширным… или таким запутанным. Какое соотношение лучше? Влияет ли это на поворачиваемость? Силовой или ручной? Стеллаж или ящик? Выбор бесконечен, и он может привести к ментальной версии паровой пробки, когда вы просто не знаете, куда идти.

В этой истории мы рассмотрим некоторые из наиболее популярных систем, а также их плюсы и минусы.

Следуйте инструкциям и узнайте, как направить ваш проект g-Machine в правильном направлении.

Независимо от того, какую систему вы выберете, вам нужно решить, хотите ли вы, чтобы это была ручная система или система с усилителем. Ручное рулевое управление давно стало популярным среди любителей дрэг-рейсинга и Pro Street по одной простой причине: вес. Снять 20-30 фунтов с передней части машины — это большое дело для прямолинейной машины, и, кроме того, заставить эти передние тощие ноги повернуться не потребует больших усилий. Отказавшись от гидроусилителя руля, вы также получите несколько лошадиных сил, поскольку двигателю больше не нужно вращать насос.Опять же, небольшой выигрыш не стоит дополнительных усилий каждый раз, когда вам нужно повернуть колеса. В управляемом автомобиле эти тонкие передние шины были заменены широкими полосами резины, которые оставляют значительный след на асфальте. Все это сопротивление, особенно на низких скоростях, делает снижение веса за счет отказа от гидроусилителя рулевого управления не стоит проблем, связанных с жизнью с автомобилем. Вы могли бы это сделать? Конечно. Стоит ли вам это делать? На наш взгляд, нет. Кроме того, вождение автомобиля по дороге достаточно утомительно, без дополнительных усилий, необходимых для того, чтобы выручить рулевое колесо взад и вперед.Водители автомобилей, определяемых как Pro Touring или g-Machine, тоже беспокоятся о весе, но не в ущерб общим ходовым качествам.

Системы гидроусилителя рулевого управления имеют контур высокого и низкого давления. Насос гидроусилителя рулевого управления приводится в движение приводным ремнем и нагнетает жидкость, идущую в коробку передач, до уровня от 1200 до 1600 фунтов на квадратный дюйм. Трубопровод низкого давления отправляет жидкость обратно в резервуар рулевого управления с гидроусилителем, откуда она откачивается и отправляется под высоким давлением обратно в коробку передач. Очень важно помнить об этом при выборе линий для вашей системы.Сторона низкого давления довольно проста, но вы должны убедиться, что используете правильные детали для линии высокого давления. Еще одна хорошая идея — установить какой-нибудь охладитель для жидкости рулевого управления с гидроусилителем. Во время использования гусеницы температура жидкости может превышать 200 градусов, и это повлияет на производительность вашей системы. Фактически, если вы используете насос старого типа, в котором резервуар-резервуар припаян к корпусу насоса, этот тип высокой температуры, как известно, вызывает разделение деталей, разбрасывая жидкость по всему горячему отсеку двигателя и на гусеницу.Совсем не хорошо. Один из способов решения этой проблемы — удаленные резервуары, или вы можете использовать современный блок со встроенным непаянным или пластиковым резервуаром.

Посмотреть все 9 фотографий Вот пример насоса гидроусилителя GM ранней версии. Хотя он подходит для путешествий, он не выдержит использования трека. Некоторые другие версии этого насоса имеют верхние секции бака, которые припаяны к нижней секции, и при высоких температурах они могут отделиться; См. все 9 фотоFlaming River и многие другие компании предлагают насос с переменной производительностью, который выдержит даже самые тяжелые нагрузки.Жидкость перекачивается быстрее на низких оборотах, чтобы облегчить маневрирование, и медленнее перекачивается на высоких оборотах, чтобы лучше чувствовать себя. Этот тип насоса может использовать как встроенный, так и удаленный резервуар. В данном случае этот насос настроен для удаленной версии. См. Все 9 фотографий Этот современный насос GM Type-II от Eddie Motorsports имеет встроенный резервуар для жидкости, который не подвержен воздействию тепла. Он также имеет лучшее внутреннее устройство, чем старые заводские насосы. Поскольку бак прикреплен к насосу, у вас меньше проблем с жидкостными линиями.Посмотреть все 9 фотоМногие компании предлагают переработанные рециркуляционные редукторы. Некоторые из этих компаний, например Detroit Speed ​​Inc., помогут вам выбрать коробку, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Такие компании, как Flaming River и CPP, предлагают широкий выбор коробок передач для любого проекта, над которым вы работаете. Этот от Detroit Speed ​​можно заказать с керамическим покрытием, чтобы уменьшить тепло, исходящее от коллекторов.

Блок рулевого управления с рециркуляцией шаров

Примерно с 1950 года до 80-х годов прошлого века шарнир с рециркуляцией был стандартом в технологии рулевого управления.Поскольку мы уже обсудили достоинства рулевого управления с усилителем, мы предполагаем, что вы собираетесь использовать именно его. Рулевые редукторы настроены с различными передаточными числами, которые влияют на то, сколько раз вам нужно повернуть рулевое колесо, чтобы передние колеса повернулись от упора к упору. Например, в коробке передач с широким передаточным числом вам, возможно, придется повернуть рулевое колесо на 4,5 оборота, чтобы передние колеса повернулись от упора к упору. Для рулевого механизма с близким передаточным числом с передаточным числом 12,7: 1 потребуется всего 3 оборота рулевого колеса, чтобы переключиться от упора к упору.Итак, какая разница 1,5 оборота? Ответ — много. Вы можете не замечать этого, когда едете в продуктовый магазин, но на дороге или трассе автокросса, где вы постоянно кидаете машину вперед и назад на поворотах, коробка с широким передаточным числом заставляет вас работать намного усерднее, чем с близким передаточным отношением. коробка. Больше работы быстрее утомит вас и повлияет на вашу производительность. Коробка с близким передаточным отношением также заставит вашу машину чувствовать себя более отзывчивой, поскольку для ее маневрирования потребуется меньше усилий водителя.

Помимо передаточного числа рулевого управления, коробки передач также можно отрегулировать в зависимости от усилия или сопротивления, которое вы чувствуете при повороте рулевого колеса. В автомобиле, настроенном с низким усилием или без него, у вас будет очень небольшая обратная связь через рулевое колесо, и будет казаться, что машина плывет по дороге. Вам нужно найти золотую середину между низкими усилиями, когда вы медленно двигаетесь или сидите неподвижно, и настройками с более высокими усилиями, которые были бы хороши на скорости. Имейте в виду, что диаметр рулевого колеса также влияет на это соотношение или, по крайней мере, на то, как оно воспринимается.Колесо меньшего размера заставит передаточное число казаться еще более быстрым, поэтому маленькое колесо в сочетании с быстрым рулевым механизмом 12,7: 1 может быть не лучшим выбором.

Есть много компаний, которые предлагают восстановленные коробки передач Saginaw 600 для вашего применения GM. Как правило, они были переработаны до близкого соотношения сторон 12,7: 1, и усилия были сведены к хорошему компромиссу с производительностью. Если у вас ограниченный бюджет, вы иногда можете найти заводские коробки с близким соотношением сторон, используемые в моделях производительности на гаражах. Например, если вы можете найти подержанную коробку передач от более поздней модели (конец 70-х) Z28, она будет прикреплена непосредственно к вашему Camaro первого поколения и обеспечит значительное улучшение за очень небольшие деньги.Такие компании, как Detroit Speed ​​Inc., CPP и Flaming River, продают совершенно новые коробки передач в широком ассортименте, подходящие для вашего Chevy. Одна компания, к которой гонщики часто обращаются за восстановлением своих коробок, — это AGR. AGR полностью проходит через коробку и укрепляет внутренние части и уплотнения. Они даже зашли так далеко, что добавили дополнительный подшипник для дополнительной поддержки. Многие из крупных ремонтных компаний также проводят динамометрическую проверку каждой коробки передач на предмет давления и баланса, а также проводят испытания на герметичность. Учитывая все возможные варианты, легко понять, почему эта система рулевого управления так популярна.

Как работает рециркуляционный редуктор? Рулевой механизм с шариковыми рециркуляциями содержит червячную передачу. Вы можете представить шестеренку в двух частях. Первая секция представляет собой металлический блок с резьбовым отверстием в нем. У этого блока есть зубья шестерни, вырезанные снаружи, которые входят в зацепление с шестерней, которая перемещает штангу шатуна вперед и назад. Рулевое колесо соединяется со стержнем с резьбой, похожим на болт, который втыкается в отверстие в блоке, и когда рулевое колесо вращается, он поворачивает этот болт. Вместо того, чтобы стержень закручивался дальше в блок, как обычный болт, этот стержень удерживается фиксированным, так что при его вращении он перемещает блок, который перемещает шестерню, вращающую колеса.Вместо того, чтобы болт напрямую входил в резьбу в блоке, вся резьба заполнена шарикоподшипниками, которые рециркулируют через шестерню при ее вращении и действуют как катящаяся резьба. На самом деле шары служат двум целям. Во-первых, они уменьшают трение и износ в передаче, а во-вторых, уменьшают люфт в передаче. Если бы не эта конструкция шарикоподшипника, то всякий раз, когда вы меняли направление рулевого колеса, чувствовался бы перекос. Это связано с тем, что без подшипников в рулевом механизме зубья на мгновение не соприкасаются друг с другом, из-за чего рулевое управление кажется свободным и подвижным.

Системы с рециркуляцией шаров имеют несколько преимуществ. Во-первых, варьируя длину стрелы шатуна, вы можете легко обеспечить больший или меньший ход рулевого управления, чем система с зубчатой ​​рейкой. Во-вторых, это обычно дешевле, чем преобразование в реечную систему, что идеально подходит для людей с ограниченным бюджетом. Эта проверенная временем система рулевого управления очень надежна, и ее все еще предпочитают в гоночных организациях, таких как NASCAR. В-третьих, это очень простое в установке обновление для вашего автомобиля, и, как правило, это сделка на болтах, которая сохранит вашему автомобилю заводской вид.

У традиционных коробок передач также есть несколько недостатков. Во-первых, поскольку коробка состоит из множества движущихся частей, возникает небольшое трение и много точек износа. Конструкция также делает ее менее эффективной по сравнению с реечной системой и требует больших усилий. Вы также должны учитывать, что система рулевого управления с коробкой передач имеет еще несколько точек износа рычагов, включая внутреннюю и внешнюю рулевые тяги, штангу шатуна и рычаг холостого хода. Наконец, вес, даже при использовании более легкой коробки передач 600, система рулевого управления на основе рециркуляционной коробки передач немного тяжелее, чем более компактная реечная система.

Одной из самых больших тенденций в сегменте Pro Touring и g-Machine является перевод автомобилей на современные системы реечной передачи. Это делается либо путем переоснащения реечной передачи на вторичный подрамник оригинального подрамника, либо путем замены всего подрамника на вторичный подрамник, предназначенный для установки реечной передачи.

Так как же работает реечная система? Зубчатая передача с реечной передачей заключена в металлическую трубу, причем каждый конец рейки выступает из трубы. Набор передач выполняет две задачи.Во-первых, он преобразует вращательное движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота передних колес, а во-вторых, зубчатая передача обеспечивает редукцию, что снижает усилие, необходимое для поворота колес. Стержень, называемый рулевой штангой, соединяется с каждым концом стойки. Ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу. Когда вы поворачиваете рулевое колесо, ведущая шестерня вращается, перемещая рейку. Тяга на каждом конце рейки соединяется с рулевым рычагом на шпинделе. В системе питания часть стойки содержит цилиндр с поршнем посередине, и этот поршень соединен со стойкой.На стойке есть два порта для жидкости; по одному с каждой стороны поршня. Подача жидкости под более высоким давлением к одной стороне поршня заставляет поршень двигаться, который, в свою очередь, перемещает рейку, обеспечивая усиление.

У реечной системы много преимуществ. Во-первых, это простота. Благодаря наличию всего двух движущихся частей не только снижается трение, но и благодаря положительному взаимодействию системы рулевое управление становится очень плотным и отзывчивым. Во-вторых, вся система имеет только четыре точки износа в рычажном механизме: внутренние шаровые опоры и внешние концы рулевых тяг.Эта простота и меньшее количество деталей — одна из причин, почему в большинстве новых автомобилей используется реечная передача. В-третьих, реечная система немного легче традиционной коробочной системы. Меньший вес передней части автомобиля — это всегда хорошо, к чему нужно стремиться. В-четвертых, благодаря своей конструкции вы часто получаете дополнительный зазор для жаток, а зубчатую рейку иногда легче упаковать в автомобиль.

У каждого варианта в жизни есть недостатки, и зубчатая рейка не исключение. Из-за ограничений на количество зубьев, которые можно врезать в стойку, обычно меньше хода по сравнению с системой с рециркуляцией шариков.Еще одна вещь, которую следует учитывать, заключается в том, что система реечной передачи потребует довольно много работы, чтобы установить ее в более старый автомобиль. В некоторых случаях вам придется сделать надрез в раме и переместить стабилизатор поперечной устойчивости. Вам также нужно будет рассчитать геометрию, чтобы избежать плохой управляемости из-за неровностей дороги и множества других проблем. Если вы покупаете передний подрамник послепродажного обслуживания, у вас может не быть другого выбора, кроме как использовать установку с зубчатой ​​рейкой, особенно если она предназначена для этого. Некоторые компании, такие как Unisteer, предлагают системы с зубчатой ​​рейкой, которые были модернизированы для конкретных применений по модернизации на стандартных подрамниках.Стойки Unisteer, хотя и дороже, чем вариант, сделанный своими руками, намного проще в установке и более правильны с геометрической точки зрения, поскольку они были разработаны, чтобы помочь ограничить такие проблемы, как поворачиваемость. Наконец, система реечной передачи, особенно в виде комплекта, сделает ваш кошелек немного легче, чем бросать в восстановленную коробку с близким соотношением сторон.

Посмотреть все 9 фотографий На этом упрощенном чертеже системы рулевого управления с рециркуляцией шариков вы можете увидеть, как энергия вращения рулевой колонки превращается в линейное движение штанги шатуна.- Рисунок Криса Хортона. См. Все 9 фотографий Здесь представлены общие детали рулевого управления, используемые с системой рулевого управления с шариковой циркуляцией. Количество деталей — одна из причин, по которой эта система тяжелее, чем система рулевого управления с реечной передачей. Однако он также сильнее. Вы также можете видеть, что существует больше точек износа по сравнению с реечной системой рулевого управления. Обратите внимание, что эта диаграмма даже не включает коробку передач. См. Все 9 фотографий Здесь вы можете увидеть, как работает система реечного привода с шестерней изнутри.Вращение рулевого колеса приводит в действие поворотный клапан и направляет жидкость под высоким давлением к соответствующей стороне поршня для облегчения поворота. — Рисунок Криса Хортона Посмотреть все 9 фотографий Оцените простоту реечной системы. Хотя он не такой прочный, как традиционная система рулевого управления, он легкий и отзывчивый. В этой конфигурации четыре точки износа. На этом рисунке изображена ручная стойка, в то время как стойка с усилителем будет иметь фитинги для трубопроводов жидкости. При переоборудовании его в старый автомобиль вы должны быть осторожны, чтобы получить правильную геометрию рулевого управления.

По словам Тристана Стэтлера из Unisteer, «в целом, рассматривая вариант рулевого механизма по сравнению с реечной передачей, нужно всегда помнить, что любая система будет работать только так, как она спроектирована и построена для конкретного применения. . Плохо спроектированная установка рулевого механизма может не работать так же хорошо, как установка реечной передачи, и наоборот ». Вам нужно подумать о том, как вы планируете использовать свой автомобиль. Если ваша машина никогда не увидит гусеницу, возможно, вам не нужно запускать охладитель рулевого управления с гидроусилителем или беспокоиться об использовании старых паяных насосов.Если вы планируете серьезно рассчитывать время на треке, то такая компания, как AGR, должна быть в состоянии поставить вас на более дорогие детали рулевого управления «гоночного уровня», что является их специальностью.

Каким бы путем вы ни пошли, важно, чтобы вы задавали правильные вопросы различным поставщикам и объясняли им, как вы будете использовать свой автомобиль. Благодаря правильному выбору запчастей вы получите систему рулевого управления, которая сделает вашу поездку намного приятнее.

Подсоединены ли к моему колесу рулевая рейка или рулевой механизм?

Автомобильная терминология может сбить вас с толку, когда вы слышите определенные термины, которые могут использоваться как синонимы, или могут указывать на разные системы, используемые на разных автомобилях.Возьмите рулевое управление: возможно, ваш дядя сказал, что рулевой механизм на его грузовике изношен и нуждается в замене, тогда ваш брат сказал, что его рулевая рейка протекает и требует замены. Разве это не одно и то же? Давайте рассмотрим системный подход и разберем его для вас.

Во-первых, механическая сторона дела (гидроусилитель руля мы обсудим позже). Все легковые и малотоннажные грузовики используют один из двух типов рулевого управления: реечный механизм или рулевой механизм с рециркулирующими шариками.

Rack & Pinion

Типовая схема рулевого управления с реечной передачей.

Rack & pinion стоит на подавляющем большинстве современных автомобилей, причем последние несколько десятилетий. Он простой, компактный, прямой и обеспечивает отличное рулевое управление. В системе этого типа зубчатая шестерня, установленная в нижней части рулевой колонки, вращается вместе с рулевым колесом. При вращении ведущая шестерня входит в контакт с «рейкой» (длинной штангой с врезанными в нее зубьями), в результате чего рейка скользит влево или вправо.При перемещении рулевой рейки соответственно поворачиваются и передние колеса.

Концы рулевой тяги с каждой стороны автомобиля обеспечивают окончательное соединение между рулевой рейкой и передними колесами. Они спроектированы так, чтобы изгибаться во многих направлениях, чтобы обеспечить возможность движения вверх и вниз по неровностям, и их можно регулировать, чтобы установить передние колеса прямо во время выравнивания. Подвижные концы стойки покрыты защитным чехлом или сильфоном, который, как гармошка, может расширяться и сжиматься при движении стойки.

Если вам нужен полный узел зубчатой ​​рейки и шестерни, мы рекомендуем узел стойки и шестерни Cardone, Восстановленный узел зубчатой ​​рейки и шестерни Maval и восстановленный узел зубчатой ​​рейки и шестерни Atlantic Automotive для широкого диапазона марок и моделей. Если вы хотите импортировать товары из Европы, обратите внимание на Bosch. Узел зубчатой ​​рейки и шестерни и TRW Рейка и шестерня в сборе.

Сменная рулевая рейка и шестерня Bilstein специализируются на новых моделях Mercedes, Hitachi Стойка и шестерня в сборе предлагается в основном для Nissan / Infiniti, рулевая рейка оригинального оборудования предназначена для Hyundai / Kia, а оригинальная рулевая рейка предназначена для старых Porsche и новых Minis, среди других автомобилей.

Коробка рулевого управления

Типичная «коробка рулевого управления».

Некоторые из сегодняшних более тяжелых грузовиков остались с рулевым механизмом, который также встречается на старых автомобилях. Типичная связь внутри коробки известна как «рециркулирующий шар», потому что шарикоподшипники движутся по спирали. Существуют и другие конструкции, такие как червяк с роликом и червяк с сектором. Все эти конструкции работают, преобразуя вращательное движение рулевого колеса в движение рычага шатуна влево / вправо.

Рычаг шатуна соединяется с передними колесами с помощью поперечной рулевой тяги или центрального звена, промежуточного рычага (который выглядит как рычаг шатуна и расположен на противоположной стороне автомобиля) и рулевых тяг.Эта система, как правило, имеет больше свободного хода и больше изнашиваемых деталей по сравнению с реечной передачей.

Если ваш основной рулевой механизм изношен и нуждается в замене, мы рекомендуем коробку рулевого механизма Cardone, коробку рулевого механизма Maval и профессиональную рулевую коробку AC Delco (грузовики GM, Ford, Dodge) для большого выбора транспортных средств. Если у вас есть классическая модель GM 1953 года, вам наверняка подойдет OPGI Power Steering Box. Владельцы джипов должны проверить коробку передач с усилителем рулевого управления Crown и коробку передач рулевого управления Omix-ADA.

Усилитель рулевого управления

«Усилитель рулевого управления» — это усиление, производимое насосом, который в большинстве случаев создает огромное давление за счет использования гидравлической жидкости. Это давление прикладывает силу к рулевому механизму, что, в свою очередь, снижает физическое усилие, необходимое водителю для поворота рулевого колеса. До того, как в 1951 году компания Chrysler представила первую коммерчески доступную автомобильную систему рулевого управления с усилителем, все легковые и грузовые автомобили имели ручное (без усилителя) рулевое управление. Это потребовало дополнительных усилий, но рулевые колеса большего диаметра немного облегчили использование необходимого рычага.

Насосы гидроусилителя рулевого управления

Независимо от того, есть ли у автомобиля рулевой механизм или рулевая рейка, насосы гидроусилителя рулевого управления обычно имеют ременной привод и работают только при работающем двигателе. Напорные и возвратные шланги направляют жидкость к регулирующему клапану и / или цилиндру рулевого управления в старых моделях.

В более новых автомобилях с реечной схемой и шестерней регулирующие клапаны и / или поршни установлены внутри стойки. Жидкость гидроусилителя руля находится в резервуаре, который может быть частью насоса или может быть установлен удаленно и соединен с насосом через шланг.

В этой типичной установке рулевого механизма комбинированный насос / резервуар приводится в движение ремнем, со шлангами, идущими к регулирующему клапану, а затем к силовому цилиндру, который оказывает давление на рулевые тяги. который включает встроенные регулирующие клапаны и / или поршни.

Электроусилитель руля

Одна из новейших тенденций — усилитель рулевого управления с электроприводом. В некоторых случаях гидравлический насос получает энергию от электродвигателя вместо ремня.Насос гидроусилителя рулевого управления все чаще представляет собой электродвигатель, не требующий какой-либо гидравлики.

Что касается вспомогательных электродвигателей с электроприводом, у нас есть выбор от Cardone и Auto 7. Для полностью электрических стоек есть электромотор Cardone Electric Rack & Pinion Assembly, Bosch. Восстановленный узел рулевого механизма с электроусилителем и шестерня (на некоторых моделях Audi), а также оригинальный восстановленный узел рулевого механизма и шестерни с электроусилителем (мини).

Подводя итоги

Подводя итог, вы должны знать, что определенные компоненты являются частью рулевого механизма и реечной системы, в обеих из которых аналогичным образом используется насос гидроусилителя рулевого управления, резервуар и шланги.Например:

Компоненты в рулевой коробке Установка

Если у вас есть рулевой механизм или рулевое управление с рециркуляцией шаров, у вас есть:

  • А рулевой механизм;
  • Рычаг кардана, промежуточный рычаг и центральное звено или рулевая тяга;
  • Наконечники рулевой тяги.

Компоненты системы реечной передачи

Если у вас реечное рулевое управление, у вас будет:

  • А рулевая рейка;
  • Сапоги или сильфоны;
  • Наконечники рулевой тяги.

Если ваша система рулевого управления требует ремонта, вы обратились по адресу. В CARiD у нас есть новые и отремонтированные рулевые коробки, а также запасные прокладки и уплотнения для рулевой тяги, первичных валов, шестерен, корпусов коробки передач, крепежа и т. Д. Если в вашем автомобиле есть стойка, у нас есть полные узлы зубчатой ​​рейки, детали крышки сильфона, проставки, прокладки / уплотнения, электрические вспомогательные двигатели и все, что вам может понадобиться. Просто посмотрите в левую часть экрана и установите любые соответствующие флажки для этих и других отдельных элементов.А если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь во время покупки, наши знающие представители будут рады помочь вам!

Пункты, обсуждаемые в статье

Рулевой механизм с гидроусилителем и шестерня

Информация о рулевой рейке

Рулевые стойки

A1 Cardone являются важной частью реечной системы рулевого управления.

Необходимые детали, такие как рулевая рейка A1 Cardone, находятся на расстоянии одного клика, когда вы заказываете их в PartsGeek.com. Превосходное вождение — это несложно благодаря опциям послепродажного обслуживания, разработанным для улучшения двигателя, а также компонентов системы управления. Люди, любящие свои автомобили, понимают, что для обслуживания и ремонта следует использовать только автозапчасти высшего качества. Характеристики автомобиля являются результатом множества факторов, таких как высокое качество деталей. Рулевая рейка важна для преобразования движения рулевого колеса в энергию, которая раскручивает колеса. В большинстве случаев ваша рулевая рейка износостойкая и проработает до 100 000 миль, но рано или поздно ее придется заменить.Благодаря установке реечного рулевого управления ваша рулевая рейка обеспечивает линейное движение, необходимое для поворота автомобиля или грузовика. Рулевая рейка соединяет шток с шестерней в реечной системе вашего автомобиля. Swing by PartsGeek, когда вам нужны высококачественные запчасти для автомобилей и грузовиков, такие как рулевая рейка A1 Cardone.

Боковое смещение, необходимое в вашей реечной системе, стало возможным благодаря рулевой рейке Beck Arnley.

Если вы хотите купить рулевую рейку Beck Arnley, ремонт автомобиля или грузовика с использованием запчастей высшего качества — лучшая стратегия каждый раз.Чтобы увеличить мощность мотора вашей поездки, установите некоторые из этих дополнительных компонентов, специально разработанных для увеличения производительности. Когда вы водите высокопроизводительный автомобиль, ему требуются запасные части самого высокого качества и оригинальные запчасти. Водители, которым нравятся мощные автомобили или грузовики, понимают, что нет ничего важнее, чем установка самых выдающихся запасных частей. Рулевая рейка вашего автомобиля работает вместе с частью, называемой шестерней, для питания реечной системы рулевого управления. Плохое рулевое управление, грохот, износ шин и протечки — все это указывает на необходимость замены рулевой рейки.Рулевая рейка прикрепляет шток к шестерне в реечной системе рулевого управления автомобиля или грузовика. Рулевая рейка необходима для преобразования движения рулевого колеса в силу, которая вращает колеса автомобиля.

Тяга соединена с шестерней с помощью рулевой рейки ZF.

Если вам нужна рулевая рейка ZF, ремонт вашего автомобиля или грузовика с использованием лучших запчастей всегда окупается, раз за разом. Чтобы увеличить мощность автомобильной силовой установки, установите некоторые из этих дополнительных устройств, специально созданных для повышения производительности.Люди, которые ценят производительность, знают, что для ремонта и обслуживания следует использовать только автозапчасти высшего качества. Если вы приобрели автомобиль с оптимизированными эксплуатационными характеристиками, обладающий высокой мощностью и производительностью, защитите свое решение и покупайте новые высококачественные детали. В вашей системе рулевого управления рулевая рейка обеспечивает линейное движение, необходимое для поворота колес. Плохое рулевое управление, шум, износ шин или утечки жидкости — все это указывает на то, что рулевую рейку автомобиля, возможно, необходимо заменить. Обычно рулевая рейка автомобиля очень прочная и может прослужить до 100 000 миль, но в конце концов ее следует восстановить.Рулевая рейка работает с устройством, называемым шестерней, которое помогает создать реечное рулевое управление автомобиля.

Рулевое управление

Независимо от того, на каком транспортном средстве вы водите, когда речь идет о безопасности дорожного движения, возможность быстрого и эффективного рулевого управления является абсолютно необходимой. Поэтому очень важно, чтобы водители уделяли пристальное внимание состоянию рулевых механизмов их автомобилей.

Чрезмерно затянутое или ослабленное рулевое колесо, утечка гидравлической жидкости, сопровождающаяся запахом горящего масла и резкими скрежетами при попытке поворота — все это важные потенциальные симптомы износа или смещения рулевой рейки.

На сайте PartsGeek.com вы найдете выбор из тысяч рулевых реек и комплектов от ведущих брендов, таких как A1 Cardone, AC Delco, Bilstein и Bosch, а также множество вариантов для новых и восстановленных качественных деталей оригинального оборудования.

Мы гордимся тем, что наша автомобильная команда предоставляет невероятный ассортимент запчастей по отличным ценам, отличное обслуживание клиентов и быструю доставку. А наша 30-дневная политика возврата помогает нам гарантировать, что вы получите именно ту деталь, которая вам нужна.

Воспользуйтесь функцией поиска на нашем веб-сайте, чтобы найти конкретную деталь по ключевому слову, или просмотрите нашу библиотеку деталей по годам, маркам или производителям.

Что такое рулевая рейка?

В большинстве современных автомобилей используется зубчатая коробка передач, которая позволяет преобразовывать вращение рулевого колеса кабины во вращательное действие передних колес.

В этом узле деталей небольшая зубчатая цилиндрическая шестерня, известная как шестерня, соединена непосредственно с рулевым механизмом. Поскольку эта шестерня вращается горизонтально, ее зубья, в свою очередь, взаимодействуют с зубчатой ​​передачей, которая перемещается из стороны в сторону в соответствии с действием рулевого колеса, поворачивая колеса по мере необходимости.

Эта стойка работает в тандеме с насосом гидроусилителя рулевого управления, который перемещает гидравлическую жидкость, необходимую для преобразования небольшого поворота колеса в резкий поворот транспортного средства.

Сколько стоят рулевые рейки?

Стоимость новой рулевой рейки может сильно варьироваться в зависимости от года выпуска, марки и модели вашего автомобиля. Большинство из тех, что доступны на нашем сайте, стоят от 200 до 500 долларов. Вы сможете найти как новые, так и модернизированные рулевые рейки от широкого круга производителей.

Какие симптомы неисправности рулевой рейки?

Существует несколько общих признаков неисправности механизма рулевой рейки: автомобиль, который «блуждает» во время движения, проблемы с «онемением» на рулевом колесе, тряска, дрожь или скрежет при повороте, а также утечка жидкости для гидроусилителя рулевого управления.

Каков срок службы рулевых реек?

Этот трудолюбивый набор шестерен каждый раз принимает на себя огромное усилие. Несмотря на то, что они рассчитаны на длительный срок эксплуатации, рулевые рейки подвержены значительным нагрузкам на материалы (даже в нормальных условиях).При хорошем техническом обслуживании эти системы могут прослужить весь срок службы автомобиля, но дорожно-транспортные происшествия, ржавчина или другая эрозия, а также интенсивное использование могут потребовать замены этой важной автомобильной детали.

Automotive Mophorn Стойка и шестерня гидроусилителя рулевого управления в сборе Защищенная от ржавчины шестерня Рулевой механизм Рулевой механизм для тяжелых условий эксплуатации Рейка и шестерня рулевого механизма для тяжелых условий эксплуатации для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04 Запасные части uni-tankers.dk

Сборка Рулевое колесо с защитой от ржавчины Рулевое управление для тяжелых условий эксплуатации Зубчатая рейка и шестерня для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04 Стойка и шестерня рулевого управления с гидроусилителем Mophorn, стойка и шестерня рулевого управления Mophorn в сборе с защитой от ржавчины Шестерня рулевого механизма для тяжелых условий эксплуатации Стойка и шестерня рулевого механизма для тяжелых условий эксплуатации для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98 -04, Рейка и шестерня рулевого механизма для работы в тяжелых условиях эксплуатации Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04 Mophorn Рулевое управление с гидроусилителем и шестерня в сборе с защитой от ржавчины Рулевое колесо с гидроусилителем Mophorn и блок шестерни с защитой от ржавчины Шестерня рулевого механизма для тяжелых условий эксплуатации Стойка и шестерня для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04 в усилителе руля, товары высокого качества, лучшие цены, сниженная цена, онлайн-заказы и быстрая доставка, модные советы и стиль Электронный справочник на 2017 год..

: 39 дюймов * 10 дюймов * 8 дюймов, шестерня рулевого управления с гидроусилителем изготовлена ​​из 100% новых материалов и покрыта для повышения устойчивости к ржавчине и коррозии, 44200-35013, 4 литра и предварительная установка, 44250-35010, предварительно установлена Рулевое управление с усилителем, 1998 — 2004 Toyota Tacoma 4WD и 2, 3, 7, 44250-35041, Технические характеристики:, Узел стойки и шестерни с гидроусилителем Mophorn Шестерня рулевого механизма с защитой от ржавчины Стойка и шестерня рулевого механизма для тяжелых условий эксплуатации для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04, Рейка и шестерня рулевого управления с усилителем были протестированы на соответствие стандартам качества OEM или превосходящие их.1996-2002 Toyota 4Runner Все модели, Комплектация:, PAS, Размеры упаковки, *** Не подходит 2, Проверено в США; Тип стойки: Гидравлический; Размещение на автомобиле: Передний, 1998-2004 Toyota Tacoma 2WD и 2, The Реечный блок рулевого управления доступен для Toyota Tacoma 4WD 1995-2004 2WD 1998-2004 гг. Он преобразует вращательное движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для поворота колес, и обеспечивает понижающую передачу. таким образом облегчая поворот колес, Д * Ш * В, Рейка рулевого управления и шестерня в сборе для Toyota 4Runner Tacoma 2WD4x4, никогда не использовались и не пробовали, 97 * 24 * 18 см, Рейка рулевого управления с гидроусилителем и шестерня являются наиболее важной частью для повороты автомобиля и обеспечение безопасности.Номер детали производителя: 44250-35042, 100% новый, Размещение на транспортном средстве: спереди, Имитация дороги для надлежащего функционирования, 7 литров, 4 литра, Не перестраивалась и не модернизировалась, Прошла строгие испытания для обеспечения надежной работы, Поддерживается удовлетворительным послепродажным обслуживанием услуга. Рулевое управление с усилителем — Канада, 14 кг, 1 узел стойки и шестерни гидроусилителя рулевого управления. 1998–2004 Toyota Tacoma 2WD и 3, Характеристика:, Рулевое управление с гидроусилителем Mophorn и шестерня в сборе. Защищенная от ржавчины шестерня Рулевой механизм Усиленный рулевой механизм и шестерня для Toyota Tacoma 4WD 95-04 2WD 98-04 с усилителем рулевого управления, 4-литровая версия 1998-2004 2WD ***, Совместимость:, Вес брутто: 31 фунт, 1995-1997 Toyota Tacoma 4WD Все модели.или вспомогательная система рулевого управления помогает водителю управлять автомобилем, увеличивая усилие на рулевом колесе.

Реечное рулевое управление — обзор

16.2 Методы вторичной переработки термопластичных эластомеров

Поскольку термопластичные эластомеры (TPE) ведут себя по существу как обычные термопласты, их можно утилизировать с использованием тех же методов. Многие TPE допускают многократную переработку [3]. Общество инженеров автомобильной промышленности классифицировало коммерческие TPE в общем виде, чтобы можно было разделить их на взаимно совместимые категории для целей утилизации [4].В этой схеме TPE классифицируются таким же образом, как и те, которые используются для жестких термопластов, таких как полипропилен и полистирол.

TPV широко используются в автомобильной промышленности (например, для защиты от атмосферных воздействий, сильфонов реечного рулевого механизма, пыльников шарниров равных угловых скоростей, дверных крышек подушек безопасности, заглушек кузова, внутренней обшивки и т. Д.) И в бытовой технике (уплотнения дисковода) , пыльник поддона посудомоечной машины, уплотнители дверей и крепления компрессора). Использованные изделия и производственные отходы просто измельчаются в грануляторе, и гранулят добавляется в относительно высоких пропорциях к первичному материалу.Гранулят TPV совместим с гранулятом, приготовленным из TPO. Фактически было обнаружено, что добавление гранулята TPV улучшает свойства материала TPO [5]. Многие производители автомобилей начали обширные программы демонтажа автомобилей и работают вместе с производителями полимеров над переработкой и повторным использованием материала, часто в системах «замкнутого цикла», в которых материал возвращается в исходный продукт [6].

Другие способы рециркуляции использованных компонентов TPE существенно не отличаются от маршрута для других эластомеров, таких как сжигание с рекуперацией энергии.Основное преимущество TPE в этом контексте состоит в том, что они содержат относительно мало серы, что, как следствие, оказывает положительное влияние на состав дымовых газов мусоросжигательной установки.

Хотя компоненты, изготовленные из TPE, теоретически могут быть переработаны аналогично другим термопластам, они все же имеют недостаток, заключающийся в том, что они не являются чистыми TPE, а имеют вставки, или они представляют собой композиты или смеси материалов, используемых в формованных деталях. В случае самого большого класса ТПЭ, стирольных блок-сополимеров, до одной трети от общего объема производства используется в приложениях, не подлежащих вторичной переработке, таких как модификаторы масла, адгезивы или модификации битума [7].

Недавняя разработка, позволяющая рециркулировать материалы из формованных и соэкструдированных деталей, — это использование магнитной сепарации. Магнитная сепарация — это хорошо зарекомендовавший себя метод, используемый для разделения больших объемов в горнодобывающей, агрегатной и других отраслях промышленности. Он также широко используется для удаления металлических загрязнений с пластмасс и резины. Для применения для отделения полимерных материалов от смесей (например, ТПЭ из полипропилена или другого жесткого пластика) требуется, чтобы в материал ТПЭ была добавлена ​​магнитная добавка.Количество этой добавки обычно составляет 1%. Было установлено, что добавка не оказывает отрицательного воздействия на физические свойства материала или на адгезию при формовании. В процессе рециркуляции гранулированный скрап помещается на ленточный конвейер, и частицы смолы с магнитной добавкой отделяются на конце ленты роликом со встроенными мощными редкоземельными магнитами. Притянутые к рулону частицы собираются в бункере после того, как они отпадают от него.Механический барьер или «разделитель» помогает разделить два потока частиц [8].

Типичная система реечного рулевого управления (RPS) (a) Рейка и шестерня …

Контекст 1

… система ручного реечного рулевого управления (RPS), как показано на рисунке 1, состоит из пара косозубых зубчатых колес реечная шестерня. Косозубая шестерня имеет плохие контактные свойства, и ее использование ограничено приложениями с низкой нагрузкой (Michalec, 1966). …

Контекст 2

… Для каждого случая инкрементальной резки и режущей рейке, и шестерне задается относительное смещение. Движение рейки происходит по местной координате X рейки на величину, равную окружному расстоянию, пройденному шестерней, как показано на Рисунке 10 (а). …

Контекст 3

… операция резания повторяется до одного полного оборота шестерни. Заготовка шестерни после резания на 90 ° и 360 ° показана на рисунках 10 (b) и (c) соответственно, а его зацепление с рейкой показано на рисунке 10 (d)….

Контекст 4

… операция резания повторяется до одного полного оборота шестерни. Заготовка шестерни после резания на 90 ° и 360 ° показана на рисунках 10 (b) и (c) соответственно, а его зацепление с рейкой показано на рисунке 10 (d). …

Контекст 5

… зубья рейки подвержены неравномерному износу. Следовательно, вилка прикреплена к раме транспортного средства, в то время как плунжер упирается в стойку с пружиной между вилкой и поршнем, как показано на Рисунке 11 (a).Пружина сжимается за счет затягивания ёкенута. …

Контекст 6

… штанга рейки прижимается к шестерне из-за плунжера. Чтобы ввести фрикционную поверхность раздела рейка-плунжер, в ADAMS создается плунжер, как показано на рисунке 11, с последующим приложением поверхностного контакта между плунжером и штангой зубчатой ​​рейки. При моделировании сборки ёкенут выполняются следующие шаги: …

Контекст 7

…Плунжер моделируется с цилиндрической опорной поверхностью для стойки, как показано на рисунке 11 (b). Чтобы представить фрикционную поверхность раздела рейка-плунжер, между двумя телами определен «контакт». …

Контекст 8

… Другой цилиндр, представляющий йокенут, выполнен с совмещенными осями плунжера и йокенута. Как плунжер, так и вилка расположены на расстоянии, равном зазору вилки, как показано на рисунке 12. …

Контекст 9

… Во время моделирования удар между плунжером и вилкой происходит из-за движений поршня в пределах зазора вилки против предварительного натяга пружины. Завершенная сборка ёкенута показана на Рисунке 12. …

Контекст 10

… он также учитывает изменение межосевого расстояния. Втулка может быть металлической с внешней футеровкой из твердой резины или полимерной втулкой, как показано на Рисунке 13 (а). При моделировании втулка представляет собой гибкое звено между землей и стойкой….

Контекст 11

… втулка действует как цилиндрическое соединение между стойкой и землей (фиксированное звено) и позволяет ей перемещаться, а также поворачиваться. Шаги, выполняемые для моделирования втулки, как показано на Рисунке 13 (a), перечислены ниже: …

Контекст 12

… точек крепления, удаленных от шестерни, блокируется с помощью земля. Точка крепления ближе к шестерне соединена с рейкой с помощью цилиндрического шарнира, как показано на рисунке 14….

Контекст 13

… Во время движения межосевое расстояние между шестерней и рейкой меняется. Это движение стойки компенсируется отклонением втулки, как показано на Рисунке 13 (b). …

Контекст 14

… На практике поворотное соединение между шестерней и землей достигается путем сборки шестерни внутри корпуса шестерни с подшипниками, как показано на Рисунке 15 (а). Шестерня имеет фиксированную ось вращения и собирается в корпусе шестерни с помощью игольчатых подшипников….

Контекст 15

… крутящий момент, необходимый для движения, приложенного к поворотному шарниру, дает FPT. Типичный FPT, полученный с использованием ADAMS, и экспериментальная установка, как показано на рисунке 2 (a), показаны на рисунке 16. На практике проверка эффективности также выполняется для RPS путем прикрепления груза к концу стойка. …

Контекст 16

… Значения FPT для различных нагрузок на плунжер также могут быть проверены на любое изменение предварительного натяга пружины путем изменения свойств пружины модели.Типичный график для нагрузки 10 кг показан на рисунке 17, который дает обратный КПД, η r, рассчитанный с использованием уравнения (1) как примерно 90% прямого КПД, η f, также приведенный в уравнении (1). Коэффициенты трения между интерфейсами рейка-плунжер и реечная шестерня также могут быть изменены, чтобы узнать потери на трение и т. Д. …

Контекст 17

… угол установки может быть отклонен от правильного значения для проверки его эффект. График FPT для «отсутствия ошибки биения» и погрешности биения 40 мкм показан на рисунке 18.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.