Рулевые механизмы.

Рулевой механизм служит для передачи усилия от водителя к рулевому приводу и для увеличения вращающего момента, приложенного к рулевому колесу.

К рулевым механизмам предъявляются следующие требования:

1. Высокий КПД (ή_прям., ή_обрат.)

2. Обратимость рулевой пары.

3. Обеспечение минимального зазора в среднем положении вала сошки, соответствующем прямолинейному движению автомобиля.

4. Заданный характер изменения передаточного числа.

5. Минимальное число регулировок.

Различают прямой КПД рулевого механизма ( при передачи усилия от рулевого колеса к сошке) и обратный КПД ( при передачи усилия от сошки к рулевому колесу). ή_прям.= 0,6…0,95

ή_обрат.= 0,55…0,85

Долговечность работы рулевого механизма зависит от зазоров передач и их изменение за полный оборот рулевого колеса. При прямолинейном движении автомобиля, передача должна быть без зазорная или с минимальным зазором, в средней части зацепления и с увеличенным зазором по концам.

Определение передаточного числа рулевого управления.

ί_ω= ί¹_ω ∙ ί¹¹_ω

где: ί¹_ω – угловое передаточное число рулевого управления.

ί ¹¹_ω – угловое передаточное число рулевого механизма.

ί¹_ω =

где: θ⁰ – угол поворота рулевого колеса.

β⁰ – угол поворота вала рулевой сошки.

ί¹_ω =12…20 (легковые автомобили); ί¹_ω =16…32 (грузовые автомобили).

ί ¹¹_ω– главное передаточное число рулевого привода.

ί ¹¹_ω = 0,85…1,1.

Существуют следующие виды рулевых механизмов.

1. Червячный: а) червячно-роликовый

б) червячно-секторный

2. Винтовой: а) винто-рычажный

б) винто-реечный

3. Зубчатый: а) шестеренный

б) реечный

Травмобезопасное рулевое управление.

Это управление обеспечивает пассивную безопасность автомобиля, т.е. имеет свойства уменьшать тяжесть последствий ДТП:

1 тип: Рулевой механизм, в котором рулевой вал состоит из 3х частей, соединенными карданными шарнирами, а роль энергопоглащающего устройства выполняет специальный кронштейн. При лобовом столкновении рулевой вал складывается и не значительно перемещается в салон кузова автомобиля, при этом кронштейн крепления рулевого вала деформируется и поглощает часть энергии удара.

2 тип: Рулевой механизм, у которого рулевой вал имеет энергопоглащающее устройство сифонного типа.

3 тип: Рулевой механизм, у которого рулевой вал имеет перфорированную трубу.

А также имеются травмобезопасные устройства в виде резиновых муфт специальной конструкции, в виде японского фонарика который выполнен в виде продольных пластин которые при соударении выгибаются.

Усилители руля.

Усилители предназначены для снижения усилия на рулевом колесе и повышение безопасности движения автомобиля т.к. помогают удерживать управляемые колеса в заданном положении при действии со стороны дороги неуравновешенных сил.

Требования к конструкции усилителя.

1. Обладать следящим действием.

2. Обладать высокой чувствительностью и достаточным запасом динамической устойчивости. Высокой чувствительностью и достаточным запасом в устойчивости, который выражается в отсутствии автоколебаний колес.

3. Обеспечивать возможность управления автомобилем в случае выхода усилителя из строя

4. Не допускать включение усилителя от случайных воздействий со стороны дороги при прямолинейном движении.

Кинематическое слежение заключается в повороте управляемых колес в соответствии с поворотом рулевого колеса и его направлением.

Силовое слежение обеспечивает пропорциональность усилия на рулевом колесе усилию необходимому для поворота управляемых колес.

Чувствительность усилия – оценивается по углу поворота рулевого колеса соответствующего повышению давления в системе до максимальной.

Различают гидравлические, пневматические и электрические усилители. Они состоят из источника энергии блока питания, распределителя, исполнительного механизма и соединительного трубопровода.

Блок питания гидроусилителя представляет собой гидронасос с баком и аккумулятором.

Блок питания пневмоусилителя представляет собой компрессор с ресиверами.

С помощью распределителя осуществляется подвод энергии к исполнительному механизму гидроцилиндра. В нем давление жидкости или сжатого воздуха преобразуется в усилие на штоке, передающееся на управляемые колеса. Наиболее распространены пластинчатые лопастные насосы, они развивают давление p=6,5…8,5МПа при n=4800мин^-1

На грузовых автомобилях большой грузоподъемностью, устанавливают шестеренчатые насосы (НШ-46Д, НШ-10Е) они развивают p=8…10МПа при n=3200мин^-1.