Ориз. 1

Кормилен механизъм тип червейвключва:

волан с вал,

Двойка червей Картър,

Двойки "червей-валяк",

Пилот двунога.

В картера на кормилния механизъм чифт "червячна ролка" е в постоянно зацепване. Червеят не е нищо повече от долния край на кормилния вал, а ролката от своя страна е разположена на вала на кормилното рамо. Когато воланът се завърти, ролката започва да се движи по винтовата резба на червяка, което води до въртене на вала на кормилното рамо. Двойка червей, като всяка друга зъбно колело, изисква смазване и затова в картера на кормилния механизъм се налива масло, чиято марка е посочена в инструкциите за автомобила. Резултатът от взаимодействието на двойката "червей-ролка" е трансформирането на въртенето на волана във въртене на кормилното рамо в една или друга посока. И тогава силата се прехвърля към кормилното задвижване и от него към управляваните (предните) колела.

Кормилното устройство, използвано с червячен механизъм, включва:

Дясно и ляво странично сцепление,

средна тяга,

лост за махало,

Въртящи се рамена на дясно и ляво колело.

всеки Напречна щангаима панти в краищата си, така че подвижните части на кормилното устройство могат свободно да се въртят една спрямо друга и тялото в различни равнини.

Предимствата на червячно-ролковия механизъм включват:

Ниска склонност към преминаване на удари от пътни неравности

Големи ъгли на завиване

Възможност за пренос на висока мощност

Недостатъците са:

Голям брой пръти и шарнири с непрекъснато натрупващ се луфт

- „тежък“ и неинформативен волан

Трудности в технологията на производство

Кормилен механизъм тип "винт-гайка-сектор"

Ориз. 2 Кормилен механизъм тип "винт - сферична гайка - шина - сектор"

1 - разпределител;

3 - топки с рециркулационна тръба;

4 - бутална релса;

5 -- назъбен сектор;

6 - бипод вал;

7 -- ограничителен клапан

Пълното наименование е "screw-ball nut-rail-sector". Винтът 2, който завършва кормилния вал, избутва буталната рейка 4 по оста й през циркулиращите по резбата сачми 3. А това от своя страна завърта зъбния сектор 5 на кормилното рамо. Заради възможността за прехвърляне големи моменти, монтирани на камиони, пикапи и големи джиповеработа в екстремни условия.

Предимства на кормилния механизъм „винтова топка-гайка-рейка-сектор”:

Възможност за дизайн с високо предавателно отношение

Недостатъци на кормилния механизъм "винт-топка гайка-релса-сектор":

Нетехнологични

скъпо

Големи размери

тежък

Кормилен механизъм тип стелаж

В кормилния механизъм рейка и пиньон» мощността се предава на колелата чрез цилиндрично или спирално зъбно колело, монтирано в лагери, и скоростна рейкадвижещи се в направляващи втулки. За да се осигури зацепване без хлабина, рейката се притиска към зъбното колело с пружини. Кормилното устройство е свързано с вал към волана, а рейката е свързана с две напречни пръти, които могат да се закрепят в средата или в краищата на релсата. Пълно завъртане на управляваните колела от едно крайна позициякъм другия се извършва за 1,75 ... 2,5 оборота на волана. Предавателните числа на механизма се определят от съотношението на броя на оборотите на зъбното колело, равно на броя на оборотите на волана, към разстоянието на движение на рейката.

Кормилният механизъм с рейка и пиньон се състои от картер, излят от алуминиева сплав. Задвижващо зъбно колело е монтирано в кухината на картера на сачмени и ролкови лагери. На картера и на прашника се правят маркировки за правилното сглобяване на кормилния механизъм. Зъбното колело се зацепва със зъбната релса, която се притиска към зъбното колело с пружина чрез металокерамичен ограничител. Пружината се притиска от гайка със задържащ пръстен, създаващ устойчивост срещу разхлабване на гайката. Пружинният ограничител улеснява зацепването без хлабина на зъбното колело със зъбната рейка по целия ход. Релсата лежи в единия край на ограничителя, а в другия край на разцепената пластмасова втулка. Ходът на стойката е ограничен в една посока от пръстен, притиснат към стойката, а в другата посока от втулка на гумено-металния шарнир на левия кормилен прът. Кухината на картера на кормилния механизъм е защитена от замърсяване с гофриран капак.

Кормилният вал е свързан към задвижващата предавка с еластичен съединител. Горната част на вала лежи върху сачмен лагер с дълбок канал, притиснат в тръбата на скобата. На горен крайвал върху шлиците през амортизиращия елемент се закрепва с гайка волан.

Кормилно управление с променливо съотношение

Близо до нулевата позиция на волана, при движение по права линия с висока скорост, прекомерната острота на волана е нежелателна, кара водача да се напряга. И при паркиране или обръщане, напротив, бих искал да имам предавателно отношениепо-малък - за завъртане на волана под възможно най-малък ъгъл. За да направите това, има няколко схеми на кормилни механизми с рейка и зъбно колело.

Ето как работи управлението на ZF с променлива рейка и пиньон. Тук се променя профилът на зъбите на рейката и рамото на зъбното колело

Кормилното управление с рейка и пиньон на Honda VGR (променливо предавателно отношение). автомобили Honda NSX

Компанията ZF използва зъби на стелажи с променлив профил: в зоната около нулата зъбите са триъгълни, а по-близо до краищата са трапецовидни. Предавката се зацепва с тях с различно рамо, което спомага за лека промяна на предавателното отношение. И друга, по-сложна опция беше използвана от Honda на техния суперавтомобил NSX. Тук зъбите на зъбната рейка и пиньон се изработват с променлива стъпка, профил и кривина. Вярно е, че предавката трябва да се движи нагоре и надолу, но предавателното отношение може да варира в много по-широк диапазон.

Кормилното устройство се състои от два хоризонтални пръта и въртящи се лостове. телескопични стелажипредно окачване. Пръчките са свързани към люлеещите се рамена с помощта на сферични шарнири. Люлеещите се рамена са заварени към носачите на предното окачване. Щангите предават силата към шарнирните рамена на телескопичните носачи на колелата и съответно ги завъртат надясно или наляво.

Предимствата на кормилната рейка и зъбно колело включват:

Леко тегло

компактност

ниска цена

Минимален брой пръти и панти

Лесно свързване на кормилната уредба с управляваните колела

Директно предаване на сила

Висока твърдост и ефективност

Лесен за оборудване с хидравличен усилвател

недостатъци:

Поради простотата на дизайна, всяко натискане от колелата се предава на волана.

Трудности при производството на механизъм с високо предавателно отношение, следователно такъв механизъм не е подходящ за тежки машини.

Избор и обосновка на избрания дизайн

По отношение на своите технологични, ценови и дизайнерски качества кормилният механизъм с рейка и пиньон е най-подходящ за разположението на предните колела и окачването McPherson, осигурявайки по-голяма лекота и прецизност на управление.

При проектирането на автомобила VAZ-2123 те се опитаха да вземат възможно най-много възли от модела VAZ-2121, така че на автомобила беше монтиран механизъм тип „червячна ролка“. въпреки това Шевролет Ниване е мощен SUVтака че би било препоръчително да поставите този механизъм върху него. Той е по-скъп, технологично сложен, по-тежък. Възможностите, които червячната предавка дава на автомобила, не се използват напълно. При използване на reykm се изключва концентрацията на напрежение от кормилния механизъм върху страничния елемент, няма нужда да се укрепва на мястото, където е закрепен механизмът.

Поради всички тези причини считам за необходимо да заменя механизма "червячна ролка" с по-евтин, по-лек, по-технологично усъвършенстван. зъбна рейка и пиньон механизъм, която в необходима мяркаосигурява лекота и прецизност на кормилното управление.

Поради факта, че типът механизъм ще бъде заменен, е необходимо да се направят редица промени в дизайна на други компоненти и възли:

Тъй като не е възможно да поставим зъбната рейка зад оста на предните колела, ние я поставяме пред оста;

За да освободим място между тавата на двигателя и диференциала за багажника, изместваме диференциала на напречната ос на същото разстояние (20,5 mm) назад, което не променя баланса на целия монтаж;

Тъй като релсата е разположена пред оста, тогава спиране на поддръжкатаколелата трябва да бъдат поставени отзад.

За кормилния механизъм се прилагат следните изисквания:
- оптималното предавателно отношение, което определя съотношението между необходимия ъгъл на завъртане на волана и силата върху него; - незначителни загуби на енергия при работа (висока ефективност);
- възможността за спонтанно връщане на волана в неутрално положение, след като водачът спре да държи волана в завъртяно положение;
- леки луфтове в подвижните стави за осигуряване на малък луфт или свободен ход на волана;
- висока надеждност.

Най-разпространена в автомобилиДнес получи кормилни механизми с рейка и зъбно колело.

Кормилен механизъм с рейка и пиньон без хидравличен усилвател:
1 - капак;
2 - вложка;
3 - пружина;
4 - сферичен щифт;
5 - сферична става;
6 - акцент;
7 - кормилна рейка;
8 - предавка

Дизайнът на такъв механизъм включва зъбно колело, монтирано на вала на волана, и свързаната с него зъбна рейка. Когато воланът се завърти, рейката се движи надясно или наляво и чрез закрепените към нея кормилни пръти се завърта управляеми колела.
причини широко приложениепри леките автомобили точно такъв механизъм е: простота на дизайна, ниско тегло и производствени разходи, висока ефективност, малък брой пръти и панти. В допълнение корпусът на кормилната рейка и пиньон, разположен напречно на превозното средство, оставя достатъчно място двигателен отсекза да побере двигателя, трансмисията и други компоненти на превозното средство. Кормилното управление с рейка и пиньон има висока твърдост, което осигурява по-прецизен контрол на автомобила по време на резки маневри.
В същото време кормилният механизъм с рейка и пиньон има и редица недостатъци: повишена чувствителност към удари от неравности на пътя и предаване на тези удари към волана; склонност към виброактивно управление, повишено натоварване на части, трудността при инсталиране на такъв кормилен механизъм на превозни средства с зависимо окачванеуправляеми колела. Това ограничи обхвата на този тип кормилни механизми само до автомобили (с вертикално натоварване). управлявана осдо 24 kN) превозни средства с независимо окачванеуправляеми колела.

Серво кормилна рейка и пиньон:
1 - течност под високо налягане;
2 - бутало;
3 - течност под ниско налягане;
4 - предавка;
5 - кормилна рейка;
6 - разпределител на хидравличен усилвател;
7 - кормилна колона;
8 - помпа за хидравличен усилвател;
9 - резервоар за течност;
10 - окачващ елемент

Кормилен механизъм тип "глобоидна червячна ролка" без хидроусилвател:
1 - ролка;
2 - червей

Леки автомобили с зависимо воланно окачване, лекотоварни автомобили и автобуси, леки автомобили висок кръстса оборудвани, като правило, с кормилни механизми от типа "глобоидна червячна ролка". Преди това такива механизми са били използвани и на автомобили с независимо окачване (например семейство VAZ-2105, -2107), но в момента те практически са заменени от кормилни механизми с рейка и зъбно колело.
Тип на механизма "глобоиден червей-валяк"е вид червячна предавка и се състои от глобоиден червяк (червяк с променлив диаметър), свързан към кормилния вал и ролка, монтирана на вала. На същия вал, извън корпуса на кормилния механизъм, е монтиран лост (двунога), с който са свързани прътите на кормилния механизъм. Въртенето на волана гарантира, че ролката се търкаля над червея, двуногата се люлее и воланите се въртят.
В сравнение с кормилните механизми с рейка и зъбно колело, червячните предавки са по-малко чувствителни към предаването на удари от пътни неравности, осигуряват големи максимални ъгли на завиване на управляваните колела (по-добра маневреност на автомобила), пасват добре с зависимо окачване и позволяват предаването на големи сили. Понякога на автомобилите се използват червячни предавки висок класи голямо собствено тегло с независимо окачване на управляваните колела, но в този случай конструкцията на кормилния механизъм се усложнява - добавя се допълнителен кормилен прът и лост за махало. В допълнение, червячната предавка изисква настройка и е скъпа за производство.

Кормилен механизъм от типа "винтова топка-гайка-зъбчат сектор" без хидравличен усилвател (а):
1 - картер;
2 - винт със сферична гайка;
3 - вал-сектор;
4 - пробка за пълнене;
5 - подложки;
6 - вал;
7 - уплътнение на кормилния вал;
8 - двунога;
9 - капак;
10 - секторно уплътнение на вала;
11 - външният пръстен на лагера на вал-сектора;
12 - задържащ пръстен;
13 - уплътнителен пръстен;
14 - страничен капак;
15 - корк;
с вграден хидравличен усилвател (b):
1 - регулираща гайка;
2 - лагер;
3 - уплътнителен пръстен;
4 - винт;
5 - картер;
6 - бутало-релса;
7 - хидравличен разпределител;
8 - маншет;
9 - уплътнител;
10 - входен вал;
11 - вал-сектор;
12 - защитно покритие;
13 - задържащ пръстен;
14 - уплътнителен пръстен;
15 - външният пръстен на лагера на вал-сектора;
16 - страничен капак;
17 - гайка;
18 - болт

Най-разпространеният кормилен механизъм за тежкотоварни камиони и автобуси е механизмът "винт-топка-гайка-зъбчат сектор". Понякога кормилни механизми от този тип могат да бъдат намерени на големи и скъпи автомобили (Мерцедес, Range Roverи т.н.).
При завъртане на волана валът на механизма със спирален жлеб се върти и гайката, поставена върху него, се движи. В този случай гайката има навънзъбна рейка, завърта зъбния сектор на двуногия вал. За да се намали триенето в двойката винт-гайка, силите се предават в нея с помощта на топки, циркулиращи в спирален жлеб. Този кормилен механизъм има същите предимства като червячната предавка, разгледана по-горе, но има висока ефективност, позволява ефективно прехвърляне на големи сили и е добре комбиниран с хидравличен усилвателуправление.
По-рано на камионивъзможно е да се срещнат други видове кормилни механизми, например „сектор от страната на червея“, „винт-манивела“, „винт-гайка-пръчка-лост“. На модерни автомобилитакива механизми практически не се използват поради тяхната сложност, необходимостта от настройка и ниската ефективност.

Кормилният механизъм включва кормилно колело, вал, затворен в кормилна колона, и кормилен механизъм, свързан с кормилния механизъм. Кормилният механизъм ви позволява да намалите усилието, прилагано от водача към волана, за да преодолеете съпротивлението, което възниква при завъртане на управляваните колела на машината поради триене между гумите и пътя, както и деформация на почвата при движение по мръсотия пътища.

Кормилната уредба е механична трансмисия(например зъбно колело), ​​монтирано в корпус (картер) и имащо предавателно отношение 15 - 30. Кормилният механизъм намалява силата, приложена от водача към волана, свързан с вал към скоростната кутия, с толкова пъти. Колкото по-голямо е предавателното отношение на кормилната предавка, толкова по-лесно е за водача да завърти управляваните колела. Въпреки това, с увеличаване на предавателното отношение на кормилната предавка, за да завъртите кормилното колело под определен ъгъл, свързан чрез задвижващите части към изходящия вал на предавката, водачът трябва да завърти волана до по-голям ъгъл, отколкото с малък предавателно отношение. Когато превозното средство се движи с висока скоростпо-трудно е да се направи остър завой под голям ъгъл, тъй като водачът няма време да завърти волана.

Съотношение на кормилната предавка:

Нагоре = (ap/ac) = (pc/pp)
където ap и ac са ъглите на въртене, съответно, на волана и изходящия вал на скоростната кутия; Рр, Рс - силата, приложена от водача към волана, и силата върху изходната връзка на кормилния механизъм (двунога).

Така че, за да завъртите двуногата на 25 ° с предавателно отношение на кормилното устройство, равно на 30, воланът трябва да се завърти на 750 °, а с Up = 15 - на 375 °. При сила върху волана 200 N и предавателно отношение Up = 30 водачът създава сила от 6 kN върху изходната връзка на скоростната кутия, а при Up = 15 - 2 пъти по-малко. Препоръчително е да имате променливо предавателно отношение на кормилната уредба.

При малки ъгли на завиване (не повече от 120°) е за предпочитане голямо предавателно отношение, което осигурява лесно и прецизно управление на автомобила при движение с висока скорост. При ниски скоростималкото предавателно отношение позволява при малки ъгли на завъртане на волана да се получат значителни ъгли на въртене на управляваните колела, което осигурява висока маневреност на автомобила.

При избора на предавателно отношение на кормилния механизъм се приема, че управляваните колела трябва да се завъртят от неутрално положение към максимален ъгъл(35 ... 45 °) не повече от 2,5 оборота на волана.

Кормилните механизми могат да бъдат няколко вида. Най-разпространените от тях са "червячна триръбна ролка", "червячна предавка" и "винтова топка-гайка-зъбно колело". Предавката в кормилния механизъм е направена под формата на сектор.

Кормилният механизъм преобразува въртеливото движение на волана в ъглово движение на кормилното рамо, монтирано на изходящия вал на кормилното устройство. Кормилното устройство при шофиране на напълно натоварено превозно средство по правило трябва да осигурява сила върху ръба на волана не повече от 150 N.

Свободният ъгъл на завиване (хлабина) за търговски превозни средства обикновено не трябва да надвишава 25° (съответстващо на дължина на душа от 120 mm, измерена на ръба на волана) при шофиране на търговско превозно средство по права линия. При автомобили от друг тип луфтът на волана е различен. Възниква луфт поради износване при работа на кормилните части и несъосност на кормилния механизъм и задвижването. За да се намалят загубите от триене и да се предпазят частите на кормилната кутия от корозия, в картера й, монтиран на рамата на машината, се излива специално трансмисионно масло.

При управление на автомобила е необходимо да се регулира кормилният механизъм. Устройствата за регулиране на кормилните механизми са предназначени да елиминират, първо, аксиалната хлабина на кормилния вал или водещия елемент на скоростната кутия, и второ, хлабината между задвижващите и задвижваните елементи.

Помислете за конструкцията на кормилния механизъм от типа "глобоиден червей - тризъбен валяк".

Ориз. Кормилен механизъм тип "глобоидна червячна тригребенна ролка":
1 - корпус на кормилното устройство; 2 - глава на вала на кормилното рамо; 3 - триръбеста ролка; 4 - подложки; 5 - червей; 6 - кормилен вал; 7 - ос; 8 - двуног лагер на вала; 9 - заключваща шайба; 10 - капачка гайка; 11 - регулиращ винт; 12 - двунога вал; 13 - кутия за пълнене; 14 - кормилно рамо; 15 - гайка; 16 - бронзова втулка; h - регулируема дълбочина на зацепване на ролката с червея

Глобоидният червей 5 е монтиран в картера 1 на кормилния механизъм върху два конусовидни ролкови лагера, които добре възприемат аксиалните сили, възникващи от взаимодействието на червея с тризъбената ролка 3. Червеят, притиснат върху шлиците на край на кормилния вал 6, осигурява добро захващане на ролковите гребени с ограничена дължина с червячно рязане. Поради факта, че действието на натоварването е разпръснато върху няколко гребена в резултат на контакта им с червяка, както и замяната на триенето при плъзгане при зацепване с много по-ниско триене при търкаляне, висока износоустойчивост на механизма и достатъчно висока ефективност са постигнати.

Оста на ролката е фиксирана в главата 2 на вала 12 на кормилното рамо 14, а самата ролка е монтирана на иглени лагери, които намаляват загубите при превъртане на ролката спрямо оста 7. Лагерите на кормилното управление валът на рамото е, от една страна, ролков лагер, а от друга, бронзова втулка 76. Биподът е свързан към вала с помощта на малки прорези и е закрепен с шайба и гайка 15. Масленото уплътнение 13 е използва се за уплътняване на двуногия вал.

Захващането на червея с гребените се извършва по такъв начин, че в положение, съответстващо на праволинейното движение на машината, свободна играволанът практически отсъства и с увеличаване на ъгъла на завиване той се увеличава.

Затягането на лагерите на кормилния вал се регулира чрез промяна на броя на уплътненията, монтирани под капака на картера, като неговата равнина лежи в края на крайния конус ролков лагер. Захващането на червяка с ролката се регулира чрез изместване на вала на кормилното рамо в аксиална посока с помощта на регулиращия винт 11. Този винт е монтиран в страничния капак на картера, затворен отвън с гайка 10 и фиксиран с заключваща шайба 9.

На автомобили тежък режимизползват се кормилни механизми тип „червячен сектор (зъбно колело)“ или „винтова топка гайка-зъбна рейка“, които имат голяма контактна площ на елементите и в резултат на това ниски налягания между повърхностите на работните двойки на скоростната кутия.

При някои автомобили се използва най-простият секторен кормилен механизъм от страната на червея. Страничният сектор 3 е зацепен с червяка 2 под формата на част от зъбно колело със спирални зъби. Страничният сектор е направен като едно цяло с вал 1 двунога. Двуногата е разположена на вал, монтиран върху иглени лагери.

Разликата в ангажираността между червея и сектора не е постоянна. Най-малката празнина съответства на средното положение на волана. Хлабината в зацепването се регулира чрез промяна на дебелината на шайбата, разположена между страничната повърхност на сектора и капака на корпуса на кормилния механизъм.

Конструкцията на кормилния механизъм от типа "винтова топка гайка-релса сектор" е показана на фигурата. Вал на волана през задвижваща линиясвързан към винта 4, който взаимодейства със сферичната гайка 5, която е фиксирана от фиксиращия винт 15 в буталната релса 3. Резбата на винта и гайката е направена под формата на полукръгли жлебове, пълни с топки 7, циркулиращи по протежение резбата, когато винтът се върти. Крайните нишки на гайката са свързани чрез жлеб 6 с външна тръба, която осигурява циркулацията на топките. Триенето на тези топки по резбата по време на въртенето на винта е незначително, което определя високата ефективност на такъв механизъм.

Ориз. Кормилен механизъм тип "червячен сектор":
1 - двунога вал; 2 - червей; 3 - страничен сектор

Ориз. Кормилен механизъм тип "винт-топка гайка-релса-сектор":
1 - капак на цилиндъра; 2 - картер; 3 - бутална релса; 4 - винт; 5 - сферична гайка; 6 - улук; 7 - топки; 8 - междинен капак; 9 - макара; 10 - тяло на контролния клапан; 11 - гайка; 12 - горен капак; 13 - пружина на буталото; 14 - бутало; 15 - заключващ винт; 16 - зъбно колело (предавка); 17 - вал; 18- двунога; 19 - страничен капак; 20 - задържащ пръстен; 21 - регулиращ винт; 22 - сферичен щифт

При завъртане на автомобила водачът, използвайки волана и вала, завърта винта, спрямо оста на който сферичната гайка се движи върху циркулиращи топки. Заедно с гайката, буталната рейка също се движи, завъртайки зъбчатия сектор (зъбно колело) 16, направен като едно цяло с вала 17. Двуногата 18 е монтирана на вала с помощта на шлици, а самият вал е поставен върху бронз втулки в картера 2 на кормилната уредба.

Дори на превозни средствапредназначени за движение по релси, има кормилни устройства. Какво да кажем за автомобил, при който кормилният механизъм, предвид необходимостта от почти постоянна маневра, възможно най-неочакваното и неадекватно състояние на пътя, трябва да бъде надежден и лесно функциониращ.

Предназначение

Кормилният механизъм на автомобила е скоростна кутия, с помощта на която малка сила, приложена от водача в кабината към волана, нарастваща, се предава на кормилното устройство. На тежкотоварни автомобилии напоследък на леките автомобили за по-лесно управление производителите инсталират хидравличен усилвател.

Правилно функциониращата система трябва да отговаря на редица основни изисквания:

1. Предавателното отношение, което определя съотношението между ъгъла на завъртане на волана и колелата, трябва да бъде оптимално. Недопустимо е, за да се направи 900 оборота, воланът да трябва да се направи 2-3 оборота.
2. След завършване на маневрата воланът (воланът) трябва произволно да се върне в неутрално положение,
3. Допуска се и се осигурява малък луфт.

Класификация

В зависимост от класа на автомобила, размерите му и др конструктивни решения специфичен моделВ момента има три основни вида:

• червей;
• винт;
• съоръжения.

Да разгледаме по ред.

Червей

Първата схема е червячна предавка. Една от най-често срещаните схеми - "глобоидна червячна ролка" - се използва главно при автобуси и малки камиони, при автомобили с висока проходимост и автомобили с зависимо окачване на предните колела. Той беше поставен на домашната "Лада" (VAZ 2105, 2107).


Червячният механизъм понася добре удари от пътни неравности и осигурява по-голям ъгъл на въртене на колелата от зъбната рейка и зъбно колело. Устройство от този тип обаче е доста скъпо за производство и изисква задължителна периодична настройка.

винтова скоростна кутия

Този тип е най-често срещан при големи камиони и тежки автобуси. Те могат да бъдат оборудвани и с такива скъпи автомобили като Range Rover, Mercedes и други. Най-често срещаната схема изглежда така:

• винт;
• гайка (топка);
• релса;
• сектор на съоръженията.
• Винтовата скоростна кутия може да бъде както с вграден хидравличен усилвател, така и без него. Притежавайки същите предимства като червея, винтът има по-голяма ефективност.

Зъбно колело или багажник

Последният тип скоростна кутия е най-познат на масовия руски шофьор. Той е по-известен като кормилен механизъм с рейка и зъбно колело поради наличието на хоризонтална зъбна рейка в устройството. Тази рейка, чрез зъбно колело на вала на волана, получава движение надясно или наляво и завърта колелата през прътите. Устройството намира най-широко приложение в леките автомобили.


Кормилният механизъм с рейка и пиньон се характеризира с прост дизайн, ниско тегло и относително ниска производствена цена. Кормилният механизъм с рейка и зъбно колело включва малък брой пръти и панти и в същото време има достатъчно висока ефективност. Благодарение на повишената твърдост, колата перфектно се подчинява на волана. Но по същата причина колата е по-чувствителна към неравности по пътя.

Кормилният механизъм с рейка и пиньон може да се монтира на автомобил със или без сервоуправление. Въпреки това, поради характеристики на дизайнатрудно е да се монтира на автомобили с зависимо предно окачване. Поради това обхватът му е ограничен само до леки автомобили с независимо окачване на предните управляеми колела.

Грижа и профилактика на кормилния механизъм

Автомобилът е единен сложен организъм. Срокът на експлоатация на компонентите и частите в устройството на машината като цяло и по-специално на кормилния механизъм зависи от много фактори. Те включват:

1. стил на шофиране на конкретен човек;
2. състояние на пътищата;
3. навременна поддръжка.

Всеки път, когато карате кола по надлез или слизате в зрителна дупкапо някаква причина обърнете внимание на състоянието на защитните гумени ленти, лостовете и гайките на кормилната уредба. Нищо не трябва да се мотае. Хлабината в задвижващите стави е лесна за проверка чрез разклащане на колелото и слушане на работата на шарнирните части.
Запомнете: превенцията е най-доброто лечение.

Всеки възел и механизъм на автомобила е важен по свой начин. Може би няма такава система, без която колата да функционира нормално. Една от тези системи е кормилният механизъм. Това е може би една от най-важните части на автомобила. Нека да разгледаме как е подреден този възел, неговата цел, структурни елементи. И също така научете как да регулирате и ремонтирате тази система.

Принципът на работа на зъбна рейка и зъбно колело

Кормилна рейка и пиньон

Кормилният механизъм с рейка и пиньон е най-често срещаният тип механизъм, монтиран на автомобили. Основните елементи на кормилния механизъм са предавката и кормилната рейка. Зъбното колело е монтирано на вала на волана и е в постоянно зацепване с кормилната (скоростната) рейка.
Схема на кормилната рейка и зъбно колело

1 - плъзгащ лагер; 2 - маншети високо налягане; 3 - тяло на макари; 4 - помпа; 5 - компенсационен резервоар; 6 – кормилна тяга; 7 - кормилен вал; 8 - релса; 9 - компресионно уплътнение; 10 - защитно покритие.
Работата на кормилния механизъм с рейка и зъбно колело е както следва. При завъртане на волана рейката се движи наляво или надясно. По време на движението на рейката закрепените към нея кормилни пръти се движат и завъртат управляваните колела.

Кормилният механизъм с рейка и зъбно колело се отличава с прост дизайн и в резултат на това висока ефективност, а също така има висока твърдост. Но този тип кормилен механизъм е чувствителен към ударни натоварвания от пътни неравности, податливи на вибрации. Поради конструктивните си характеристики се използва кормилната рейка и пиньон автомобили с предно предаване

Червячна предавка

Схема червячна предавка

Този кормилен механизъм е едно от "остарелите" устройства. Те са оборудвани с почти всички модели на домашни "класики". Механизмът се използва на автомобили с способност за крос-кънтрис зависимо окачване на управляемите колела, както и в лекотоварни автомобили и автобуси.

Структурно устройството се състои от следните елементи:

• кормилен вал
• червячно-ролкова трансмисия
• картер
• кормилно рамо

Чифт "червей-валяк" е в постоянен ангажимент. Глобоидният червей е долната част на кормилния вал, а ролката е монтирана на двуножния вал. Когато воланът се върти, ролката се движи по зъбите на червея, поради което валът на кормилното рамо също се върти. Резултатът от това взаимодействие е трансферът транслационни движенияза задвижване и колела.

Кормилното управление с червячна предавка има следните предимства:

• възможност за завъртане на колелата под по-голям ъгъл
• абсорбиране на удари от пътни неравности
• предаване на големи усилия
• осигуряване на по-добра маневреност на машината

Производството на конструкцията е доста сложно и скъпо - това е основният й недостатък. Кормилно управлениес такъв механизъм се състои от много връзки, чиято периодична настройка е просто необходима. В противен случай ще трябва да смените повредени елементи.

Кормилна колона

Извършва прехвърлянето на силата на въртене, която водачът създава, за да промени посоката. Състои се от волан, разположен в купето (водачът действа върху него, като го върти). Той е здраво монтиран върху вала на колоната. В устройството на тази част от кормилното управление често се използва вал, разделен на няколко части, свързани помежду си карданни съединения.

Този дизайн не е просто направен. Първо, той ви позволява да промените ъгъла на волана спрямо механизма, да го преместите в определена посока, което често е необходимо при подреждане съставни частиАвтоматичен. В допълнение, този дизайн ви позволява да увеличите комфорта на кабината - водачът може да промени позицията на волана по отношение на обхвата и наклона, осигурявайки най-удобната позиция.

Второ, композитната кормилна колона има тенденция да се „счупи“ в случай на инцидент, намалявайки вероятността от нараняване на водача. Изводът е следният - при челен удар двигателят може да се върне назад и да избута кормилния механизъм. Ако валът на колоната беше твърд, промяната на позицията на механизма би довела до изхода на вала с волана в купето. В случай на композитна колона движението на механизма ще бъде придружено само от промяна на ъгъла на един компонент на вала спрямо втория, а самата колона остава неподвижна.

Винтова кормилна уредба

Винтовият кормилен механизъм включва следното структурни елементи: винт на вала на волана; гайка, която се движи по протежение на винта; зъбна рейка, нарязана на гайка; назъбен сектор, свързан с релсата; кормилно рамо, разположено на секторния вал.

Характеристика на винтовия кормилен механизъм е свързването на винта и гайката с помощта на топки, което постига по-малко триене и износване на двойката.

По принцип работата на винтовия кормилен механизъм е подобна на работата на червячната предавка. Завъртането на волана е придружено от въртене на винта, който движи поставената върху него гайка. В този случай се получава циркулация на топките. Гайка с помощта на зъбна рейка движи зъбния сектор и с него кормилното рамо.

Винтово управление срещу. червячна предавкаима по-голяма ефективност и реализира по-големи усилия. Този видкормилната уредба е монтирана на отделни автомобили изпълнителен клас, тежкотоварни камиони и автобуси.

Заключение

Като цяло механизмът е доста надеждна единица, която не изисква никаква поддръжка. Но в същото време работата на кормилното управление на автомобила предполага навременна диагностика за идентифициране на неизправности.

Дизайнът на този възел се състои от много елементи с подвижни стави. И там, където има такива връзки, с течение на времето, поради износването на контактните елементи, в тях се появяват луфтове, които могат значително да повлияят на управлението на автомобила.

Сложността на диагностиката на кормилното управление зависи от неговия дизайн. Така че във възли с механизъм на зъбна рейка няма толкова много връзки, които трябва да бъдат проверени: накрайници, зацепване на зъбни колела с рейка, универсални шарнири на кормилната колона.

Но с червячна предавка, поради сложния дизайн на задвижването, има много повече диагностични точки.

Относно ремонтна дейноств случай на неизправност на монтажа, тогава върховете просто се сменят в случай на силно износване. В кормилния механизъм в началния етап хлабината може да бъде отстранена чрез регулиране на предавката и ако това не помогне, чрез повторно сглобяване на монтажа с помощта на ремонтни комплекти. Просто се сменят карданите на колоната, както и накрайниците.