Контрольная работа: Рулевое управление автомобиля КамАЗ–5320 и трактора МТЗ–80 с гидроусилителем
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного направления движения автомобиля. Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчком от неровности дороги на рулевое колесо. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, прикладываемой к рулевому колесу, и повышает точность управления автомобилем. Благодаря этому сохраняется возможность управлением автомобилем при неработающем усилителе, например, при внезапной остановке двигателя, что повышает безопасность движения.
Гидравлический усилитель облегчает управление автомобилем и повышает безопасность его движения. Гидравлический усилитель, используя энергию двигателя для поворота и удерживания колес, снижает утомляемость водителей, улучшает маневренные возможности автомобиля и обеспечивает управление им в сложных условиях, например, при внезапном повреждении шин. При движении по неровным дорогам и местности гидравлический усилитель снижает ударные нагрузки в рулевом управлении, уменьшая вероятность его повреждения, повышает комфортабельность и безопасность управления автомобилем.
Рулевой привод передает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обеспечивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается скольжение, а следовательно, и износ шин и облегчает управление поворотом автомобиля.
На автомобиле КамАЗ – 5320 применяется рулевое управление механического типа с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм с угловым шестерёнчатым редуктором снабжен рулевой передачей с рабочими парами типа винт – гайка с циркулирующими шариками и рейка – зубчатый сектор. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1.
Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 – 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колес, Насос гидравлического усилителя роторно – лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. Радиатор гидравлического усилителя, обеспечивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.
Рулевой привод – механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном – развалом в поперечной управляемых колес наклонены в поперечном направлении на 8 градусов, в продольной плоскости на 3 градуса для создания стабилизации управлении колес. Максимальные углы поворота колес, равны 45 градусов, обеспечивают минимальной радиус поворота автомобиля по кале внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5м.
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80
Рулевое управление состоит из (прил.1.) рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (прил.1.), карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя (включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15) и рулевого привода.
Колонка рулевого управления (прил.2.) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части – к трубе, закрепленной к ее полу,
Вал 1 установлен в трубе на двух шариковых подшипниках 3. Верхний подшипник стопорится упорными и зажимными кольцами, нижний – стопорной шайбой 7 и гайкой 8. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой 8. Подшипники снабжены уплотнениями.
На верхнем конце вала 1 крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления вилки карданной передачи.
Смазка в подшипники закладывается при сборке.
Карданная передача передаёт усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала 6, втулки 8 и двух карданных шарниров (прил. 3.).
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины 4 с четырьмя игольчатыми подшипниками 2, установленными в станках 3. Подшипники снабжены уплотненными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1- 1,2 гр смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной передачи шлицы вала 6 и втулки 8 соединяются так, чтобы вилки шарниров 5, 9 находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращения вала.
Вилка 9 шарнира, соединённая с втулкой 8, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка 5 вала 6 соединяются с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстие 10, стопорятся гайками и шплинтуются.
Угловой редуктор передаёт усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора 1:1.
Вал 7 (прил.4) с ведущеё шестерней установлен в корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня установлена в корпусе 32 редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой 29 со стопорной шайбой 30. Осевые усилия воспринимаются крышкой 14 и упорным кольцом 15. Ведомая шестерня соединена с винтом 24 шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса 3. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 5.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма 21 (прил.5) размещены: винт 24 с гайками 25, поршень 22 усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор 28 с валом сошки 46. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка 25 соединена с поршнем установочными винтами 17. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт 24 вращается в гайке 25 на шариках 27, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба 26 круглого сечения, образующих трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т.е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор 28 с валом сошки 46 установлен на бронзой втулке в картере 21 рулевого механизма и в отверстии боковой крышки 41, крепящейся к кратеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом 39, ввернутым в боковую крышку 41.
Головка регулировочного винта 39 входит в отверстие вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02-0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы 44. Винт 39 после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой 40. В картер ввёрнут перепускной клапан 18, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком 19. На шлицы вала 46 устанавливается и стопорится болтами сошки 12 (прил.1). В нижней части картера ввёрнута сливная пробка 23 (прил.5).
Гидравлический усилитель состоит из клана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления 3 (прил.5) крепится шпильками к корпусу 32 углового редуктора. Золотник 36 клапана управления установлен на переднем конце винта 24 рулевого механизма на упорных подшипниках 33. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам 2, размещённым в трёх отверстиях в корпусе 3 совместно с центрирующими пружинами 4, 35. Упорные подшипники золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой 38. Коническая шайба 37 устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники 33, золотник 36 с винтом 24 могут перемещаться в обе стороны от северного положения на 1, 1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры 2 и сжимая пружины 4.
В отверстиях корпуса 9 клапана управления (прил.6) установлены также перепускной 6 и предохранительные 3, 12 клапаны и плунжеры 10 с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500-7000 кПа. Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.