Рулевое управление и тормозная система автомобиля (146761)

Посмотреть архив целиком

КРАСНОДАРСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ







РЕФЕРАТ


на тему:

«Рулевое управление и тормозная система автомобиля»







Разработал Гончаров С.А
















2002 г.


ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНСТРУКЦИЯ РУЛЕВЫХ УПРАВЛЕНИЙ БЕЗ УСИЛИТЕЛЕЙ



ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ДЕЙСТВИЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля. При не­подвижной передней оси изменение направле­ния движения автомобиля осуществляется пово­ротом передних управляемых колес.

Для того чтобы при движении автомобиля на повороте колеса его имели качение без бокового скольжения, они должны катиться по окружностям, описанным из одного центра, который называется центром поворота. В этом центре О (рис. 1) должны пересекаться про­должения осей всех колес. Для соблюдения данного условия внутреннее к центру поворота управляемое колесо должно поворачиваться круче, т. е. на больший угол, чем наружное колесо. Для одновременного поворота колес на необходимые различные углы служит руле­вая трапеция.

В трапецию входят (рис. 2, а) передняя ось 5, рулевые рычаги 3 и 6, соединенные с поворотными кулаками 1 и 7, и поперечная рулевая тяга 4. Поворотные кулаки шарнирно соединены с осью шкворнями 2.

При повороте одного колеса через рычаги 3 и 6 и тягу 4 поворачивается и другое колесо. При этом вследствие изменения положения поперечной тяги 4 относительно передней оси внутреннее к центру поворота колесо поворачи­вается на угол а (рис. 2, б), больший, чем угол Р поворота наружного колеса.

Правильность соотношения угла а и Р пово­рота колес обеспечивается соответствующим подбором угла наклона рулевых рычагов к про­дольной оси автомобиля и длины рулевых рычагов и поперечной тяги.

Кроме трапеции в рулевое управление входят (рис. 3) рулевое колесо / с валом 3, устано­вленным в рулевой колонке 2, и рулевой механизм 4, заключенный в картер, а также рулевая сошка 5, продольная рулевая тяга 6, рулевой рычаг 7 продольной тяги.

При повороте рулевого колеса / в ту или другую сторону вместе с ним вращается вал 3, приводя в действие рулевой механизм 4, пово­рачивающий сошку 5. Нижний конец сошки перемещается вперед или назад, поворачивая через тягу 6 рулевой рычаг 7 с поворотным кулаком, соединенным шарнирно с осью 10. Через рулевые рычаги 8 и поперечную тягу 9 на соответствующий угол поворачивается и другой кулак 11 с установленным на его цапфе колесом.

Рулевую нерасчлененную трапецию такого устройства применяют на грузовых автомо­билях, у которых управляемые колеса устано­влены на общей оси, подвешенной на рессорах к раме.

При независимой подвеске колес у легковых автомобилей рулевую трапецию делают расчле­ненной с несколько измененным расположением тяг и рычагов. Расчлененная рулевая трапеция с передним (рис. 2, в) или задним (рис. 2, г) расположением обычно включает рулевую сошку 8, конец которой перемещается в по­перечном направлении, и маятниковый ры­чаг 10, соединенные средней поперечной тя­гой 9. . •

Маятниковый рычаг 10 установлен шарнирно на оси в кронштейне, закрепленном на раме основания кузова. Концы сошки 8 и маятнико­вого рычага 10 или средней тяги соединены шарнирно двумя промежуточными боковыми тягами 11 с рычагами 12 поворотных кулаков 13 или поворотных стоек колес. Такая схема с расчлененной рулевой трапецией обеспечивает правильный поворот управляемых колес при качании их на независимой подвеске.

Рис. 1. Схема поворота автомобиля


Рис. 2. Схемы рулевых трапеций


У легковых автомобилей получает примене­ние энергопоглощающее рулевое управление, повышающее безопасность водителя при аварии автомобиля. Такое рулевое управление имеет составной телескопический рулевой вал и ко­лонку с фрикционными элементами или вклю­чает другие упругие элементы. В случае удара автомобиля о препятствие и смятия его перед­ней части энергия удара поглощается в фрик­ционных или упругих элементах рулевого упра­вления, а удар и перемещения не передаются на верхнюю часть его вала с рулевым колесом, предохраняя водителя от травм.


РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Рулевой механизм 4 (см. рис. 3) служит для передачи усилий от рулевого колеса 1 с ва­лом 3 на сошку 5. Рулевой механизм имеет передаточное число, доходящее обычно до 15— 20, вследствие чего усилие, развиваемое на сошке, получается значительно больше, чем усилие, приложенное к рулевому колесу, что облегчает поворот рулевого колеса и управле­ние автомобилем.

Наибольшее применение получил рулевой механизм, выполненный в виде пары — гло­боидальный червяк и ролик на подшипниках качения.

Такой рулевой механизм со­стоит из стального глобоидаль­ного (т. е. с вогнутой поверх­ностью) червяка 2 (рис. 4), в зацепление с которым входит двух- или трехгребневой ро­лик 5.

Червяк 2 закреплен на ру­левом валу 1 и установлен на подшипниках 11 в картере 10 рулевого механизма. Ролик n5 установлен на шариковом 9 или игольчатом 4 подшипнике на оси 3, закрепленной в головке вала 6. Бал лежит на подшипниках в приливе картера. На наружном конце вала закреплена сошка 7.

При повороте червяка ролик перемещается по его винтовой нарезке, поворачивая вал с сошкой. При вогнутой поверхности червяка получается правильное зацепление червяка с роликом при различных его положениях. В такой паре трение и износ значительно уменьшаются, так как при работе ролик не скользит, а катится по червяку.

Вогнутая поверхность червяка и дуга, по которой поворачивается ролик, описаны раз­ными радиусами R1 и R2 из разных центров так, что дуги сближаются в средней плоскости и расходятся по краям. Вследствие этого обес­печиваются малый зазор между роликом и червяком в' среднем положении и увеличенные зазоры в крайних положениях ролика. Это повышает чувствительность рулевого управле­ния при среднем положении колес, облегчает вывод рулевого колеса из крайних положений и способствует более равномерному износу червяка.

Рулевой механизм расположен в картере 10, который крепится на раме и заполнен маслом.



Рис. 3. Схема устройства рулевого управления


Рис. 4. Рулевой механизм


Для поддержания правильного зацепления пары и устранения повышенных зазоров в ру­левом механизме, что может вызвать боль­шой свободный ход рулевого колеса, приме­няют регулировочные устройства. При этом регулируют осевой зазор червяка в подшип­никах, осевой зазор вала сошки и зацепление пары. Регулировку осевого зазора червяка 2 и его подшипников 11 осуществляют обычно с помощью прокладок 12, установленных под верхней или нижней крышкой 8 картера, или с помощью торцовой гайки, завернутой в кар­тер. Регулировка глубины зацепления ролика 5 с червяком 2 осуществляется чаще всего осевым перемещением вала 6 сошки с помощью регули­ровочного винта 13, так как средняя диаметральная плоскость ролика не­сколько смещена относительно средней плоскости червяка на величину с.

Кроме рассмотренного рулевого механизма применяют ру­левые механизмы других типов: винт-сектор, винт-гайка и др. В рулевом механизме, выпол­ненном в виде пары винт—гайка, для уменьшения трения между ними в некоторых конструк­циях рулевых управлений вво­дят непрерывную цепь цирку­лирующих стальных шариков. При этом трение скольжения в паре заменяется трением ка­чения, что облегчает поворот рулевого колеса.


ДЕТАЛИ РУЛЕВОГО ПРИВОДА

Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого ме­ханизма к колесам. К деталям рулевого привода с установкой колес на общей оси относятся (см. рис. 3): рулевая сошка 5, продольная тяга 6, рычаг 7 продольной тяги, рулевые рычаги 5 поворотных кулаков 11 и поперечная тяга 9.

Рулевая сошка одним концом закреплена на наружном конце вала рулевого механизма. Крепление производится на конусных шлицах с помощью гайки. Для правильной установки сошки при сборке на валу делают специальные метки или сдвоенный шлиц, обеспечивающий возможность установки сошки на валу только в одном положении.

У грузовых автомобилей нижний конец сошки 5 соединен при помощи продольной тяги с руле­вым рычагом, закрепленным в поворотном кулаке. Тяга 1 (рис. 5, а) обычно имеет трубчатое сечение и снабжена наконечниками, в которых установлены сухари 3 и 5, охватывающие шаровые пальцы 4 сошки

Рис. 5. Шарнирные соединения рулевых тяг


или рулевого рычага. Сухари сжимаются пружиной 6 и закрепляются пробкой 8, ввернутой в конец тяги. При помощи пробки можно регулировать затяжку пружин. Предельное сжатие ее огра­ничивается ограничителем 7. Пробку в устано­вленном положении шплинтуют. Отверстия в наконечниках тяг для прохода шаровых пальцев закрывают уплотняющими крышками 9. Внутрь наконечников подается смазка через масленку 2. Наконечники тяги с амортизирую­щими пружинами смягчают толчки, передавае­мые от колес на сошку, предохраняя рулевой механизм от повышенного износа и поломки.

Рулевые рычаги закреплены в отверстиях вилок поворотных кулаков на шпонках гайками со шплинтами. Шаровые пальцы рычагов обычно делают вставными и крепят в рычагах при помощи гаек со шплинтами.

Поперечная тяга 10 (рис. 5, б), соединяю­щая рычаги цапф, имеет по концам наконеч­ники 12, навернутые на резьбе и закрепленные стяжными болтами 11. Вращением тяги в нако­нечниках можно изменять рабочую длину тяги, что необходимо для правильной регулировки схождения передних колес. В поперечной тяге обычно применяют наконечники 13 (рис. 5, в) с вертикальными вкладышами 3, плотно зажи­мающими шаровой или полушаровой палец 4 под действием подпятника и пружины 6. Таким соединением обеспечивается автоматическое устранение зазора при износе деталей сочле­нения. В некоторых конструкциях применяют для снижения трения в сочленении и его износа пластмассовые вкладыши. Наконечник снизу закрыт крышкой и сочленение сверху уплот­няется резиновой шайбой 14 или закрывается резиновым чехлом; внутрь шарнира подается смазка.






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.