Призначення і принцип роботи рульового керування

На повороті внутрішнє колесо, що котиться по дузі меншого радіусу, має повертатися на більший кут, ніж зовнішнє. Це забезпечується пристроєм, який називається рульовою трапецією. Вона складається з частин 3, 4 і 5 (рис. 1, а).
Конструкція рульової трапеції передбачає постановку осей шворнів поворотних цапф під деякими кутами. Розрізняють поздовжній (рис. 1, в) і бічний (рис. 1, г) нахил осей шворнів.

Нахили осей викликають реактивні зусилля і моменти, додані до керованих колесіс, які прагнуть повернути їх у положення прямолінійного руху. Ця властивість рульового управління називається стабілізацією коліс. Вона полегшує водіння автомобіля і забезпечує йому більшу стійкість при русі.

Рис. 1 - Схеми до рульового управління автомобіля: а - рульового механізму: 1 - поворотні цапфи;, 2 - важіль повороту цапф; 3 - балка переднього мосту;

4 –важелі; 5 - поперечна рульова тяга; 6 - поздовжня рульова тяга; 7 - рульова сошка; 8 - вал черв'ячної передачі; 9 - черв'ячна рульова передача; 10 - рульове колесо; б - схема рульової трапеції: α і (5 - кути повороту коліс), β - поздовжній нахил осі шворня, γ - бічний нахил осі шворня; д - схема до визначення величини сходження коліс
Для стабілізації коліс рекомендується черв'ячну рульову передачу 9 конструювати оборотною (несамогальмівною), але для запобігання впливу на рульовий штурвал ударів, які сприймаються колесами від нерівностей дороги, – з підвищеним внутрішнім тертям.
Керовані колеса також встановлюють під деякими кутами до вертикальної площини. У цьому випадку кути α (рис.1, г) і β (рис.1, д) відповідно називаються кутами розвалу і сходження коліс. Останнє визначається різницею А і Б (наприклад, для автомобіля ЗІЛ-130 ця різниця повинна бути в межах 10…15 мм).
Для зменшення зусилля, що витрачається на поворот керованих коліс, і пом'якшення поштовхів від нерівностей дороги на потужних вантажних автомобілях встановлюють підсилювачі рульового управління - пневматичні (на автомобілях типу КрАЗ) і гідравлічні (МАЗ-509, ЗІЛ-130, ЗІЛ-131, ГАЗ-66).
Справність рульового механізму має винятково велике значення для безпеки руху, тому необхідно регулярно перевіряти люфт (вільний хід) рульового штурвала (він не повинен перевищувати 25-36 °) і кути установки коліс. Кут сходження коліс регулюється зміною довжини поперечної рульової тяги, а кут розвалу, як правило, не регулюється

Будова рульового керування
Призначення рульового керування - забезпечити водієві повний контроль над напрямком руху транспортного засобу. Система включає в себе рульовий механізм і рульовий привід.

Повертаючи кермо, водій повертає передні колеса автомобіля.

З одного кінця рульового вала закріплено кермо, а протилежний кінець вала входить в рульовий механізм. На цьому кінці закріплена або шестерня (рейковий рульовий механізм), або черв'ячний вал (черв'ячний рульовий механізм).
Рульовий механізм перетворює обертання керма в площинне переміщення рульових тяг, повертаючи керовані колеса на необхідні кути. У зв'язку з тим що рульовий механізм виконано за схемою редуктора (пристрою, що знижує оберти і, як наслідок, збільшує крутний момент), він ще й збільшує зусилля водія, прикладене до рульового колеса. Зазвичай зусилля, яке прикладається водієм, збільшується в 15...30 разів. Саме таке передавальне відношення мають кермові механізми.Цілком зрозуміло, що чим більше передавальне відношення рульового редуктора, тим легше водієві повертати передні колеса. Однак збільшення передавального числа понад зазначене обмежено погіршенням керованості автомобіля: при великих значеннях передавального числа навіть для незначного повороту коліс водієві доведеться повертати кермо на великі кути.
Ряд легкових автомобілів обладнано підсилювачем рульового механізму, що додатково знижує зусилля, необхідне для повороту керма.

Рейковий рульовий механізм
У більшості сучасних легкових автомобілів використовується система рульового керування з рейковим механізмом (рис. 2.1, 2,2).

У цьому випадку на кінці рульового вала 1, з в'язаного з рульовим механізмом, закріплено шестерню 2. Вона знаходиться в зачепленні із зубчатою рейкою 3. Дана зубчаста пара розташована всередині картера рульового механізму. Повертаючи кермо, ми обертаємо шестерню, а вона

змушує зубчасту рейку переміщуватися усередині картера вліво або вправо. Кінці рейки через кермові тяги з'єднані з поворотними кулаками передніх коліс, і при переміщенні рейки відбувається поворот керованих коліс.

Рис.2.1 – Схема реечного рулевого механизма

Рис. 2.2 – Рейковий кермовий механізм: 1 - кермовий вал; 2 - шестерня;

3 - зубчаста рейка; 4 - картер кермового механізму

Черв’ячний кермовий механізм
У даному механізмі один з кінців кермового вала зв’язаний з черв’яком, що знаходиться в зачепленні з роликом, який, у свою чергу, зв’язаний з рульовою сошкою (рис. 3.1 і 3.2)
Сошка, переміщуючись вліво чи вправо, через кермові тяги і поворотні кулаки забезпечує переміщення передніх коліс на необхідні кути.

Рис. 3.1 Схема черв’ячного кермового механізму

Рис. 3.2 – Черв’ячний кермовий механізм:1 - картер кермового механізму;

2 – черв’як; 3 – ролик; 4 - сошка; 5 - гайка гвинта регулювання зачеплення «черв’як-ролик»; 6 - пробка мастилоналивного отвору.

Дата добавления: 2013-12-12