Реферат: Рулевое управление и тормозная система автомобиля

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

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--