Ryż. 1

Przekładnia kierownicza rodzaj robaka zawiera:

kierownica z wałem,

Para robaków Carter,

Pary „ślimaków”,

Dwójnóg pilota.

W skrzyni korbowej mechanizmu kierowniczego para „walców ślimakowych” jest stale zazębiona. Ślimak to nic innego jak dolny koniec wału kierownicy, a rolka z kolei znajduje się na wale wahacza. Gdy kierownica jest obracana, rolka zaczyna poruszać się wzdłuż gwintu ślimaka, co prowadzi do obracania się wału wahacza. Para robaków, jak każda inna połączenie zębate, wymaga smarowania, dlatego olej wlewa się do skrzyni korbowej mechanizmu kierowniczego, którego marka jest wskazana w instrukcji obsługi samochodu. Wynikiem interakcji pary „ślimak-rolka” jest przekształcenie obrotu kierownicy w obrót ramienia kierownicy w jednym lub drugim kierunku. Następnie siła jest przenoszona na układ kierowniczy, a z niego na kierowane (przednie) koła.

W skład przekładni kierowniczej stosowanej z mechanizmem ślimakowym wchodzą:

Trakcja z prawej i lewej strony,

średni ciąg,

dźwignia wahadła,

Ramiona skrętne prawego i lewego koła.

Każdy drążek kierowniczy posiada zawiasy na końcach, dzięki którym ruchome części przekładni kierowniczej mogą swobodnie obracać się względem siebie i korpusu w różnych płaszczyznach.

Zalety mechanizmu ślimakowo-rolkowego to:

Niska skłonność do przekazywania ciosów wyboje drogowe

Duże kąty skrętu

Możliwość przenoszenia dużej mocy

Wady to:

Duża liczba prętów i przegubów z ciągle narastającym luzem

- „ciężka” i mało informacyjna kierownica

Trudności w technologii wytwarzania

Przekładnia kierownicza typu „śruba-nakrętka-sektor”

Ryż. 2 Typ przekładni kierowniczej "śruba - nakrętka kulowa - zębatka - sektor"

1 - dystrybutor;

3 - kule z rurką recyrkulacyjną;

4 - szyna tłoka;

5 - sektor zębaty;

6 - wał dwójnogu;

7 -- zawór ograniczający

Pełna nazwa to „sektor szyn z nakrętkami kulkowymi”. Śruba 2, która kończy wał kierownicy, popycha zębatkę tłoka 4 wzdłuż swojej osi przez krążące po gwincie kulki 3. A to z kolei obraca sektor zębaty 5 wahacza. Ze względu na możliwość przenoszenia wielkie chwile, montowanych na ciężarówkach, pickupach i duże SUV-y praca w ekstremalnych warunkach.

Zalety mechanizmu kierowniczego „sektor śrubowo-kulkowy”:

Możliwość konstrukcji z wysokim przełożeniem

Wady mechanizmu kierowniczego „sektor szyny z nakrętką kulkową”:

Nietechnologiczne

Drogi

Duże wymiary

Ciężki

Przekładnia kierownicza typ regału

W mechanizmie kierowniczym zębatka i zębnik» moc przenoszona jest na koła za pomocą przekładni zębatej czołowej lub walcowej osadzonej w łożyskach, oraz zębatka poruszające się w tulejach prowadzących. Aby zapewnić bezluzowe załączanie, zębatka jest dociskana do koła zębatego za pomocą sprężyn. Przekładnia kierownicza jest połączona wałem z kierownicą, a zębatka jest połączona z dwoma pręty poprzeczne, które można zamocować na środku lub na końcach szyny. Pełen obrót kierowanych kół z jednego skrajne stanowisko do drugiego odbywa się za 1,75 ... 2,5 obrotu kierownicy. Przełożenia mechanizmu są określone przez stosunek liczby obrotów koła zębatego równej liczbie obrotów kierownicy do odległości ruchu zębatki.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy składa się ze skrzyni korbowej odlanej ze stopu aluminium. Koło napędowe jest zainstalowane we wnęce skrzyni korbowej na łożyskach kulkowych i wałeczkowych. Znaki są wykonane na skrzyni korbowej i na pylniku dla prawidłowego montażu mechanizmu kierowniczego. Koło zębate zazębione jest z listwą zębatą, która jest dociskana do koła zębatego przez sprężynę poprzez ogranicznik ceramiczno-metalowy. Sprężyna jest dociskana przez nakrętkę z pierścieniem ustalającym, stwarzając opór przed odkręceniem nakrętki. Sprężynowy ogranicznik umożliwia bezluzowe sprzęgnięcie koła zębatego z listwą zębatą na całym skoku. Szyna opiera się z jednej strony na ograniczniku, a z drugiej na dzielonej plastikowej tulei. Przesuw zębatki jest ograniczony w jednym kierunku przez pierścień dociskany do zębatki, aw drugim przez tuleję gumowo-metalowego zawiasu lewego drążka kierowniczego. Wnęka skrzyni korbowej mechanizmu kierowniczego jest chroniona przed zanieczyszczeniem przez falistą osłonę.

Wał kierownicy jest połączony z kołem napędowym za pomocą elastycznego sprzęgła. Górna część wału spoczywa na łożysku kulkowym zwykłym wciśniętym w rurę wspornika. NA Górny koniec wał na wypustach przez element tłumiący jest mocowany nakrętką kierownica.

Układ kierowniczy o zmiennym przełożeniu

W pobliżu pozycji zerowej kierownicy, podczas jazdy po linii prostej z dużą prędkością, nadmierna ostrość kierowania jest niepożądana, powoduje napięcie u kierowcy. A podczas parkowania lub zawracania, wręcz przeciwnie, chciałbym mieć przełożenie mniejszy - aby obrócić kierownicę pod najmniejszym możliwym kątem. Aby to zrobić, istnieje kilka schematów mechanizmów kierowniczych zębatki i zębnika.

Tak działa zębatkowy układ kierowniczy ZF o zmiennym przełożeniu. Tutaj zmienia się profil zębów zębatki i ramienia zębatego

Zastosowano zębatkowy układ kierowniczy Honda VGR (Variable Gear Ratio). samochody Hondy NSX

Firma ZF stosuje uzębienie zębatki o zmiennym profilu: w strefie bliskiej zeru zęby są trójkątne, a bliżej krawędzi trapezoidalne. Przekładnia sprzęga się z nimi innym ramieniem, co pomaga nieznacznie zmienić przełożenie. Inną, bardziej złożoną opcję zastosowała Honda w swoim supersamochodzie NSX. Tutaj zęby zębatki i zębnika są wykonane ze zmiennym skokiem, profilem i krzywizną. To prawda, że ​​​​przekładnia musi być przesuwana w górę iw dół, ale przełożenie można zmieniać w znacznie szerszym zakresie.

Przekładnia sterowa składa się z dwóch poziomych drążków i dźwigni obrotowych. stojaki teleskopowe Przednie zawieszenie. Pręty są połączone z wahaczami za pomocą przegubów kulowych. Wahacze są przyspawane do kolumn przedniego zawieszenia. Pręty przenoszą siłę na ramiona obrotowe teleskopowych kolumn zawieszenia kół i obracają je odpowiednio w prawo lub w lewo.

Zalety układu kierowniczego z zębatką i zębnikiem obejmują:

Lekka waga

ścisłość

niska cena

Minimalna liczba prętów i zawiasów

Łatwość połączenia przekładni kierowniczej z kołami kierowanymi

Bezpośrednie przenoszenie siły

Wysoka sztywność i wydajność

Łatwy w wyposażeniu w hydrauliczny wzmacniacz

Wady:

Ze względu na prostotę konstrukcji każdy nacisk z kół jest przenoszony na kierownicę.

Trudności w produkcji mechanizmu o wysokim przełożeniu, dlatego taki mechanizm nie nadaje się do ciężkich maszyn.

Wybór i uzasadnienie wybranego projektu

Pod względem technologicznym, cenowym i konstrukcyjnym, zębatkowy mechanizm kierowniczy najlepiej pasuje do układu napędu na przednie koła i zawieszenia McPherson, zapewniając większą łatwość i precyzję kierowania.

Projektując samochód VAZ-2123, starali się pobrać jak najwięcej węzłów z modelu VAZ-2121, dlatego w samochodzie zainstalowano mechanizm typu „ślimakowy”. Jednakże Chevroleta Nivy nie jest potężny SUV więc celowe byłoby umieszczenie na nim tego mechanizmu. Jest droższy, bardziej złożony technologicznie, cięższy. Możliwości jakie daje samochodowi przekładnia ślimakowa nie są w pełni wykorzystywane. Przy zastosowaniu reykma wykluczona jest koncentracja naprężeń z mechanizmu kierowniczego na podłużnicy, nie ma potrzeby wzmacniania go w miejscu zamocowania mechanizmu.

Z tych wszystkich powodów uważam za konieczną wymianę mechanizmu „ślimakowo-rolkowego” na tańszy, lżejszy, bardziej zaawansowany technologicznie. mechanizm zębatkowy, który w niezbędny środek zapewnia łatwość i precyzję kierowania.

W związku z tym, że typ mechanizmu będzie wymieniany, konieczne jest dokonanie szeregu zmian konstrukcyjnych pozostałych podzespołów i zespołów:

Ponieważ nie ma możliwości umieszczenia zębatki za osią przednich kół, umieszczamy ją przed osią;

Aby zwolnić miejsce między maską silnika a mechanizmem różnicowym na zębatkę, przesuwamy mechanizm różnicowy międzyosiowy o tę samą odległość (20,5 mm) do tyłu, co nie zmienia wyważenia całego zespołu;

Ponieważ szyna znajduje się przed osią, więc wstrzymanie wsparcia koła muszą być umieszczone z tyłu.

Do mechanizmu kierowniczego mają zastosowanie następujące wymagania:
- optymalne przełożenie, które określa stosunek wymaganego kąta obrotu kierownicy do działającej na nią siły; - niewielkie straty energii podczas pracy (wysoka sprawność);
- możliwość samoczynnego powrotu kierownicy do pozycji neutralnej po tym, jak kierowca przestał trzymać kierownicę w pozycji skręconej;
- niewielkie szczeliny w przegubach ruchomych zapewniające mały luz lub luz kierownicy;
- wysoka niezawodność.

Najbardziej rozpowszechniony w samochody Dziś otrzymałem zębatkowe mechanizmy kierownicze.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy bez wspomagania hydraulicznego:
1 - skrzynka;
2 - wstaw;
3 - wiosna;
4 - sworzeń kulkowy;
5 - przegub kulowy;
6 - podkreślenie;
7 - drążek kierowniczy;
8 - bieg

Konstrukcja takiego mechanizmu obejmuje koło zębate zamontowane na wale kierownicy i związaną z nim zębatkę. Gdy kierownica jest obracana, zębatka przesuwa się w prawo lub w lewo i obraca się za pomocą przymocowanych do niej drążków kierowniczych kierowane koła.
Powoduje szerokie zastosowanie w samochodach osobowych takim właśnie mechanizmem jest: prostota konstrukcji, niska waga i koszt wykonania, wysoka wydajność, niewielka ilość drążków i zawiasów. Ponadto zębatkowa obudowa układu kierowniczego umieszczona w poprzek pojazdu pozostawia dużo miejsca komora silnika aby pomieścić silnik, skrzynię biegów i inne elementy pojazdu. Zębatkowy układ kierowniczy ma dużą sztywność, co zapewnia dokładniejsze panowanie nad samochodem podczas ostrych manewrów.
Jednocześnie zębatkowy mechanizm kierowniczy ma również szereg wad: zwiększoną wrażliwość na wstrząsy spowodowane wybojami drogowymi i przenoszenie tych wstrząsów na kierownicę; tendencja do wibracyjnego kierowania, zwiększone obciążenie części, trudność w zainstalowaniu takiego mechanizmu kierowniczego w pojazdach z zawieszenie zależne kierowane koła. Ograniczało to zakres tego typu mechanizmów kierowniczych tylko do samochodów (z obciążeniem pionowym). oś kierowana do 24 kN) pojazdów z niezależne zawieszenie kierowane koła.

Przekładnia i zębnik wspomagania kierownicy:
1 - ciecz pod wysokim ciśnieniem;
2 - tłok;
3 - ciecz pod niskim ciśnieniem;
4 - bieg;
5 - drążek kierowniczy;
6 - hydrauliczny rozdzielacz wspomagania;
7 - kolumna kierownicy;
8 - hydrauliczna pompa wspomagająca;
9 - zbiornik na płyn;
10 - element zawieszenia

Przekładnia kierownicza typu „globoidalny wałek ślimakowy” bez wspomagania hydraulicznego:
1 - wałek;
2 - robak

Samochody osobowe z zależnym zawieszeniem kierownicy, lekkie ciężarówki i autobusy, samochody osobowe wysoki krzyż są z reguły wyposażone w mechanizmy kierownicze typu „globoidalny wałek ślimakowy”. Wcześniej takie mechanizmy były również stosowane w samochodach z niezależnym zawieszeniem (na przykład rodzina VAZ-2105, -2107), ale obecnie zostały praktycznie zastąpione zębatkowymi mechanizmami kierowniczymi.
Typ mechanizmu „globoidalny wałek ślimakowy” jest rodzajem przekładni ślimakowej i składa się z globoidalnego ślimaka (ślimaka o zmiennej średnicy) połączonego z wałem kierownicy oraz rolki zamontowanej na wale. Na tym samym wale, poza korpusem przekładni kierowniczej, zamontowana jest dźwignia (dwójnóg), z którą połączone są drążki przekładni kierowniczej. Obrót kierownicy zapewnia, że ​​rolka toczy się po ślimaku, dwójnóg kołysze się, a koła sterowe obracają.
W porównaniu z zębatkowymi mechanizmami kierowniczymi, przekładnie ślimakowe są mniej wrażliwe na przenoszenie wstrząsów od nierówności drogowych, zapewniają duże maksymalne kąty skrętu kierowanych kół (lepsza zwrotność pojazdu), dobrze współpracują z zawieszeniem zależnym i umożliwiają przenoszenie duże siły. Czasami w samochodach stosuje się przekładnie ślimakowe wysokiej klasy i duży ciężar własny z niezależnym zawieszeniem kół kierowanych, ale w tym przypadku konstrukcja przekładni kierowniczej staje się bardziej skomplikowana - dodaje się dodatkowy drążek kierowniczy i dźwignię wahadła. Ponadto przekładnia ślimakowa wymaga regulacji i jest kosztowna w produkcji.

Mechanizm kierowniczy typu „sektor śrubowo-kulkowy zębaty” bez wspomagania hydraulicznego (a):
1 - skrzynia korbowa;
2 - śruba z nakrętką kulkową;
3 - sektor wału;
4 - korek wlewu;
5 - podkładki;
6 - wał;
7 - uszczelnienie wału kierownicy;
8 - dwójnóg;
9 - okładka;
10 - uszczelnienie sektora wału;
11 - zewnętrzny pierścień łożyska sektora wału;
12 - pierścień ustalający;
13 - pierścień uszczelniający;
14 - osłona boczna;
15 - korek;
z wbudowanym wzmacniaczem hydraulicznym (b):
1 - nakrętka regulacyjna;
2 - łożysko;
3 - pierścień uszczelniający;
4 - śruba;
5 - skrzynia korbowa;
6 - szyna tłoka;
7 - rozdzielacz hydrauliczny;
8 - mankiet;
9 - uszczelniacz;
10 - wał wejściowy;
11 - sektor wału;
12 - osłona ochronna;
13 - pierścień ustalający;
14 - pierścień uszczelniający;
15 - zewnętrzny pierścień łożyska sektora wału;
16 - osłona boczna;
17 - nakrętka;
18 - śruba

Najpopularniejszym mechanizmem kierowniczym w ciężkich samochodach ciężarowych i autobusach jest mechanizm „sektor śrubowo-kulkowy z zębatką”. Czasami mechanizmy kierownicze tego typu można znaleźć w dużych i drogich samochodach (Mercedes, Range Rovera itd.).
Po obróceniu kierownicy wałek mechanizmu ze spiralnym rowkiem obraca się, a nałożona na niego nakrętka porusza się. W tym przypadku nakrętka mająca poza zębatka, obraca sektor przekładni wału dwójnogu. Aby zmniejszyć tarcie w parze śruba-nakrętka, siły są w niej przenoszone za pomocą kulek krążących w spiralnym rowku. Ten mechanizm kierowniczy ma te same zalety co omówiona powyżej przekładnia ślimakowa, ale charakteryzuje się dużą sprawnością, pozwala efektywnie przenosić duże siły i dobrze współpracuje z wzmacniacz hydrauliczny sterowniczy.
Wcześniej samochody ciężarowe można było spotkać inne typy mechanizmów kierowniczych, na przykład „sektor po stronie ślimaka”, „korba śrubowa”, „dźwignia pręta-nakrętki”. NA nowoczesne samochody takie mechanizmy praktycznie nie są stosowane ze względu na ich złożoność, konieczność dostosowania i niską wydajność.

Mechanizm kierowniczy obejmuje kierownicę, wałek zamknięty w kolumnie kierownicy oraz przekładnię kierowniczą połączoną z przekładnią kierowniczą. Mechanizm kierowniczy pozwala zmniejszyć siłę wywieraną przez kierowcę na kierownicę, aby pokonać opór, jaki pojawia się podczas obracania kierowanych kół maszyny w wyniku tarcia między oponami a drogą, a także deformacji gleby podczas jazdy po ziemi drogi.

Przekładnia kierownicza jest przekładnia mechaniczna(na przykład koło zębate) zainstalowane w obudowie (skrzyni korbowej) i mające przełożenie 15 - 30. Mechanizm kierowniczy zmniejsza siłę wywieraną przez kierowcę na kierownicę połączoną za pomocą wału ze skrzynią biegów o tyle samo czasy. Im większe przełożenie przekładni kierowniczej, tym łatwiej kierowcy skręcać kierowanymi kołami. Jednak wraz ze wzrostem przełożenia przekładni kierowniczej, aby obrócić kierownicę o określony kąt, połączoną przez części napędowe z wałem wyjściowym przekładni, kierowca musi obrócić kierownicę do większego kątem niż małym przełożenie. Gdy pojazd porusza się z wysoka prędkość trudniej jest wykonać ostry zakręt pod dużym kątem, ponieważ kierowca nie ma czasu na obrócenie kierownicy.

Przełożenie przekładni kierowniczej:

W górę = (ap/ac) = (szt/pp)
gdzie ap i ac to odpowiednio kąty obrotu koła kierownicy i wału wyjściowego skrzyni biegów; Рр, Рс - siła wywierana przez kierowcę na kierownicę oraz siła działająca na łącznik wyjściowy mechanizmu kierowniczego (dwójnóg).

Tak więc, aby obrócić dwójnóg o 25° przy przełożeniu przekładni kierowniczej równym 30, należy obrócić kierownicę o 750°, a przy Up = 15 - o 375°. Przy sile na kierownicy 200 N i przełożeniu Up = 30 kierowca wytwarza siłę 6 kN na łączniku wyjściowym skrzyni biegów, a przy Up = 15 - 2 razy mniej. Wskazane jest, aby mieć zmienne przełożenie przekładni kierowniczej.

Przy małych kątach skrętu (nie większych niż 120°) preferowane jest duże przełożenie, które zapewnia łatwe i precyzyjne panowanie nad samochodem podczas jazdy z dużą prędkością. Na niskie prędkości małe przełożenie skrzyni biegów pozwala przy małych kątach skrętu kierownicy uzyskać znaczne kąty skrętu kół kierowanych, co zapewnia dużą zwrotność pojazdu.

Przy wyborze przełożenia mechanizmu kierowniczego przyjmuje się, że kierowane koła muszą obracać się z położenia neutralnego do maksymalny kąt(35 ... 45 °) nie więcej niż 2,5 obrotu kierownicy.

Mechanizmy sterujące mogą być kilku typów. Najpopularniejsze z nich to „rolka ślimakowa z trzema prążkami”, „przekładnia ślimakowa” i „przekładnia zębata z nakrętkami kulkowymi”. Koło zębate w mechanizmie kierowniczym jest wykonane w formie sektora.

Mechanizm kierowniczy przetwarza ruch obrotowy kierownicy na ruch kątowy ramienia kierowniczego zamontowanego na wale wyjściowym przekładni kierowniczej. Przekładnia kierownicza podczas jazdy w pełni załadowanym pojazdem powinna z reguły zapewniać siłę działającą na obręcz kierownicy nie większą niż 150 N.

Swobodny kąt skrętu (luz) w pojazdach użytkowych zasadniczo nie powinien przekraczać 25° (co odpowiada długości prysznica 120 mm, mierzonej na obręczy kierownicy) podczas jazdy pojazdem użytkowym w linii prostej. W przypadku samochodów innych typów luz kierownicy jest inny. Luzy powstają na skutek zużycia części układu kierowniczego oraz niewspółosiowości mechanizmu kierowniczego i napędu. Aby zmniejszyć straty tarcia i chronić części przekładni kierowniczej przed korozją, do jej skrzyni korbowej, zamontowanej na ramie maszyny, wlewa się specjalny olej przekładniowy.

Podczas obsługi pojazdu konieczna jest regulacja mechanizmu kierowniczego. Urządzenia regulujące przekładnie kierownicze mają na celu, po pierwsze, wyeliminowanie luzu osiowego wału kierownicy lub elementu prowadzącego skrzyni biegów, a po drugie, luzu między elementami napędowymi i napędzanymi.

Rozważ konstrukcję mechanizmu kierowniczego typu „ślimak globoidalny - walec z trzema prążkami”.

Ryż. Przekładnia kierownicza typu „globoidalna rolka ślimakowa z trzema prążkami”:
1 - obudowa przekładni kierowniczej; 2 - głowica wałka wahacza; 3 - wałek z trzema prążkami; 4 - podkładki; 5 - robak; 6 - wał kierownicy; 7 - oś; 8 - łożysko wału dwójnogu; 9 - podkładka zabezpieczająca; 10 - nakrętka kołpakowa; 11 - śruba regulacyjna; 12 - wał dwójnogu; 13 - dławnica; 14 - ramię kierownicy; 15 - nakrętka; 16 - tuleja z brązu; h - regulowana głębokość zazębienia rolki ze ślimakiem

Ślimak globoidalny 5 jest osadzony w skrzyni korbowej 1 przekładni kierowniczej na dwóch łożyskach stożkowych, które dobrze odbierają siły osiowe powstające w wyniku współpracy ślimaka z trójzębną rolką 3. Ślimak, dociskany do wielowypustów na koniec wału kierownicy 6, zapewnia dobre zazębianie się grzbietów rolek przy ograniczonej długości przy cięciu ślimakowym. Ze względu na rozproszenie działania obciążenia na kilka grzbietów w wyniku ich kontaktu ze ślimakiem, a także zastąpienie tarcia ślizgowego w zazębieniu znacznie mniejszym tarciem tocznym, dużą odpornością na zużycie mechanizmu oraz odpowiednio wysoką sprawnością są osiągane.

Oś rolki jest zamocowana w głowicy 2 wału 12 wahacza 14, a sama rolka jest osadzona na łożyskach igiełkowych, które zmniejszają straty podczas przewijania rolki względem osi 7. Łożyska kierownicy wału ramienia stanowią z jednej strony łożysko wałeczkowe, a z drugiej tuleja z brązu 76. Dwójnóg jest połączony z wałem za pomocą małych otworów i zabezpieczony podkładką i nakrętką 15. Uszczelniacz olejowy 13 jest służy do uszczelnienia wału dwójnogu.

Połączenie ślimaka z grzbietami odbywa się w taki sposób, że w pozycji odpowiadającej prostoliniowemu ruchowi maszyny, Darmowa gra kierownica jest praktycznie nieobecna, a wraz ze wzrostem kąta skrętu zwiększa się.

Dokręcenie łożysk wału kierowniczego reguluje się poprzez zmianę liczby uszczelek montowanych pod pokrywą skrzyni korbowej, której płaszczyzna opiera się o koniec skrajnego stożka łożysko rolkowe. Zazębienie ślimaka z rolką reguluje się poprzez przesunięcie wałka wahacza w kierunku osiowym za pomocą śruby regulacyjnej 11. Śruba ta montowana jest w bocznej pokrywie skrzyni korbowej, zamykanej od zewnątrz nakrętką kołpakową 10 i mocowanej za pomocą podkładka zabezpieczająca 9.

Na samochodach ciężki obowiązek stosowane są mechanizmy kierownicze typu „sektor ślimakowy (przekładnia)” lub „nakrętka-zębata”, które charakteryzują się dużą powierzchnią styku elementów, a co za tym idzie niskimi ciśnieniami pomiędzy powierzchnie par roboczych skrzyni biegów.

Mechanizm kierowniczy sektora po stronie ślimaka, najprostszy w konstrukcji, jest stosowany w niektórych samochodach. Sektor boczny 3 zazębiony jest ze ślimakiem 2 w postaci części koła zębatego o zębach śrubowych. Sektor boczny jest wykonany jako jedna całość z dwójnogiem wału 1. Dwójnóg osadzony jest na wałku osadzonym na łożyskach igiełkowych.

Luka w zaangażowaniu między robakiem a sektorem nie jest stała. Najmniejsza szczelina odpowiada środkowej pozycji kierownicy. Luz w zazębieniu reguluje się poprzez zmianę grubości podkładki znajdującej się pomiędzy powierzchnią boczną sektora a pokrywą obudowy przekładni kierowniczej.

Konstrukcja mechanizmu kierowniczego typu „sektor szyny z nakrętką kulkową” pokazano na rysunku. Wał kierownicy przez układ napędowy połączony ze śrubą 4, która współpracuje z nakrętką kulkową 5, która jest zamocowana śrubą blokującą 15 w szynie tłoka 3. Gwint śruby i nakrętki wykonany jest w postaci półkolistych rowków wypełnionych kulkami 7 krążącymi wzdłuż gwint podczas obracania się śruby. Skrajne gwinty nakrętki są połączone rowkiem 6 z zewnętrzną rurką, która zapewnia krążenie kulek. Tarcie toczne tych kulek wzdłuż gwintu podczas obrotu śruby jest znikome, co decyduje o wysokiej sprawności takiego mechanizmu.

Ryż. Typ przekładni kierowniczej „sektor ślimakowy”:
1 - trzon dwójnogu; 2 - robak; 3 - sektor boczny

Ryż. Typ przekładni kierowniczej „sektor szyny z nakrętką kulkową”:
1 - pokrywa cylindra; 2 - skrzynia korbowa; 3 - szyna tłoka; 4 - śruba; 5 - nakrętka kulkowa; 6 - rynna; 7 - kulki; 8 - osłona pośrednia; 9 - szpula; 10 - korpus zaworu sterującego; 11 - nakrętka; 12 - Górna obudowa; 13 - sprężyna tłoka; 14 - tłok; 15 - śruba blokująca; 16 - sektor przekładni (bieg); 17 - wał; 18- dwójnóg; 19 - osłona boczna; 20 - pierścień ustalający; 21 - śruba regulacyjna; 22 - sworzeń kulkowy

Podczas obracania samochodu kierowca za pomocą kierownicy i wału obraca śrubę, względem osi której porusza się nakrętka kulkowa na krążących kulkach. Wraz z nakrętką porusza się również zębatka tłoka, obracając sektor zębaty (koło zębate) 16, wykonany jako jeden zespół z wałem 17. Dwójnóg 18 jest osadzony na wale za pomocą wypustów, a sam wał jest osadzony na brązie tuleje w skrzyni korbowej 2 przekładni kierowniczej.

Nawet na pojazdy przeznaczone do poruszania się po szynach, są urządzenia sterujące. Co możemy powiedzieć o samochodzie, w którym układ kierowniczy, biorąc pod uwagę konieczność niemal ciągłego manewrowania, najbardziej nieoczekiwany i nieodpowiedni stan drogi, musi być niezawodny i łatwy w obsłudze.

Zamiar

Mechanizm kierowniczy w samochodzie to skrzynia biegów, za pomocą której niewielka siła wywierana przez kierowcę w kabinie na kierownicę, zwiększając się, jest przenoszona na przekładnię kierowniczą. NA ciężkie pojazdy a ostatnio w samochodach osobowych dla większej łatwości sterowania producenci instalują wspomaganie hydrauliczne.

Prawidłowo działający system musi spełniać szereg podstawowych wymagań:

1. Przełożenie, które określa stosunek kąta obrotu kierownicy do kół, musi być optymalne. Niedopuszczalne jest, aby aby wykonać obrót o 900, trzeba wykonać 2-3 obroty kierownicą.
2. Po zakończeniu manewru kierownica (kierownica) musi samowolnie powrócić do położenia neutralnego,
3. Mały luz jest dozwolony i zapewniony.

Klasyfikacja

W zależności od klasy auta, jego gabarytów i innych konstruktywne rozwiązania konkretny model Obecnie istnieją trzy główne typy:

• robak;
• śruba;
• bieg.

Rozważmy po kolei.

Robak

Pierwszy schemat to przekładnia ślimakowa. Jeden z najczęstszych schematów - „globoidalny walec ślimakowy” - jest stosowany głównie w autobusach i małych ciężarówkach, w samochodach terenowych i samochodach z zależnym zawieszeniem przedniego koła. Został umieszczony na krajowej „Ładzie” (VAZ 2105, 2107).


Mechanizm ślimakowy dobrze znosi wstrząsy z nierówności drogowych i zapewnia większy kąt obrotu kół niż zębatka. Jednak urządzenie tego typu jest dość drogie w produkcji i wymaga obowiązkowej okresowej regulacji.

przekładnia śrubowa

Ten typ jest najczęściej spotykany w dużych ciężarówkach i ciężkie autobusy. Mogą być również wyposażone w tak drogie samochody jak Range Rover, Mercedes i inne. Najpopularniejszy schemat wygląda następująco:

• śruba;
• nakrętka (kulka);
• kolej;
• sektor przekładni.
• Przekładnia śrubowa może być z wbudowanym wzmacniaczem hydraulicznym lub bez niego. Posiadając te same zalety co ślimak, śruba ma większą wydajność.

Przekładnia lub zębatka

Ostatni typ skrzyni biegów jest najbardziej znany masowemu rosyjskiemu kierowcy. Jest lepiej znany jako zębatkowy mechanizm kierowniczy ze względu na obecność poziomej zębatki w urządzeniu. Ta zębatka, poprzez koło zębate na wale kierownicy, otrzymuje ruch w prawo lub w lewo i obraca koła przez drążki. Urządzenie jest najczęściej stosowane w samochodach osobowych.


Zębatkowy mechanizm kierowniczy charakteryzuje się prostą budową, niewielką masą oraz stosunkowo niskimi kosztami wytworzenia. Zębatkowy mechanizm kierowniczy zawiera niewielką liczbę drążków i zawiasów, a jednocześnie ma ich wystarczająco dużo wysoka wydajność. Dzięki zwiększonej sztywności samochód doskonale trzyma się kierownicy. Ale z tego samego powodu samochód jest bardziej wrażliwy na wyboje drogowe.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy można zamontować w samochodzie ze wspomaganiem kierownicy lub bez. Jednak ze względu na cechy konstrukcyjne trudno jest zamontować go w samochodach z zależnym przednim zawieszeniem. Z tego powodu jej zakres jest ograniczony tylko do samochodów osobowych z niezależnym zawieszeniem przednich kół kierowanych.

Pielęgnacja i profilaktyka mechanizmu kierowniczego

Samochód to jeden złożony organizm. Żywotność elementów i części w urządzeniu maszyny jako całości, aw szczególności mechanizmu kierowniczego zależy od wielu czynników. Obejmują one:

1. styl jazdy konkretnej osoby;
2. stan dróg;
3. terminowa konserwacja.

Zawsze, gdy wjeżdżasz samochodem na wiadukt lub zjeżdżasz do niego otwór widokowy z jakiegokolwiek powodu należy zwrócić uwagę na stan gumek ochronnych, dźwigni i nakrętek przekładni kierowniczej. Nic nie powinno gadać. Luzy w przegubach napędowych łatwo sprawdzić potrząsając kołem i słuchając pracy przegubów.
Pamiętaj: zapobieganie jest najlepszym lekarstwem.

Każdy węzeł i mechanizm samochodu jest ważny na swój sposób. Być może nie ma takiego systemu, bez którego samochód mógłby normalnie funkcjonować. Jednym z takich układów jest mechanizm kierowniczy. To chyba jedna z najważniejszych części samochodu. Przyjrzyjmy się, jak ułożony jest ten węzeł, jego cel, elementy konstrukcyjne. A także dowiedz się, jak regulować i naprawiać ten system.

Zasada działania drążka kierowniczego zębatkowego

Układ kierowniczy z zębatką i zębnikiem

Zębatkowy mechanizm kierowniczy jest najczęściej spotykanym typem mechanizmu instalowanego w samochodach. Głównymi elementami mechanizmu kierowniczego są przekładnia i zębatka kierownicza. Koło zębate jest zamontowane na wale kierownicy i jest stale zazębione z zębatką kierownicy (przekładni).
Schemat układu kierowniczego z zębatką

1 - łożysko ślizgowe; 2 - mankiety wysokie ciśnienie; 3 - korpus szpul; 4 - pompa; 5 - zbiornik wyrównawczy; 6 – zanurzenie steru; 7 - wał kierownicy; 8 - szyna; 9 - uszczelnienie kompresyjne; 10 - osłona ochronna.
Działanie mechanizmu kierowniczego z zębatką i zębnikiem jest następujące. Po obróceniu kierownicy zębatka przesuwa się w lewo lub w prawo. Podczas ruchu zębatki przymocowane do niej drążki kierownicze poruszają się i obracają kierowane koła.

Zębatkowy mechanizm kierowniczy wyróżnia się prostą konstrukcją, a co za tym idzie wysoką sprawnością, a także dużą sztywnością. Ale ten typ mechanizmu kierowniczego jest wrażliwy na obciążenia udarowe od nierówności drogi, podatny na wibracje. Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne stosowana jest przekładnia kierownicza z zębatką pojazdy z napędem na przednią oś

Przekładnia ślimakowa

Schemat przekładnia ślimakowa

Ten mechanizm kierowniczy jest jednym z „przestarzałych” urządzeń. Są wyposażone w prawie wszystkie modele krajowych „klasyków”. Mechanizm jest stosowany w samochodach z zdolność przełajowa z zależnym zawieszeniem kół kierowanych, a także w lekkich samochodach ciężarowych i autobusach.

Strukturalnie urządzenie składa się z następujących elementów:

• wał kierownicy
• przekładnia ślimakowa
• korbowód
• ramię kierownicy

Para „ślimaków” jest w ciągłym zazębieniu. Ślimak globoidalny to dolna część wału kierownicy, a rolka jest zamontowana na wale dwójnogu. Podczas obracania kierownicy rolka porusza się wzdłuż zębów ślimaka, dzięki czemu obraca się również wałek ramienia kierowniczego. Wynikiem tej interakcji jest transfer ruchy translacyjne na napęd i koła.

Układ kierowniczy z przekładnią ślimakową ma następujące zalety:

• możliwość skrętu kół pod większym kątem
• amortyzacja wstrząsów na drodze
• przekaz wielkiego wysiłku
• zapewniając lepszą zwrotność maszyny

Produkcja konstrukcji jest dość skomplikowana i kosztowna - to jej główna wada. Sterowniczy z takim mechanizmem składa się z wielu połączeń, których okresowa regulacja jest po prostu konieczna. W przeciwnym razie będziesz musiał wymienić uszkodzone przedmioty.

Kolumna kierownicy

Wykonuje przeniesienie siły obrotowej wytwarzanej przez kierowcę w celu zmiany kierunku. Składa się z kierownicy umieszczonej w kabinie pasażerskiej (kierowca oddziałuje na nią obracając ją). Jest sztywno osadzony na wale kolumny. W urządzeniu tej części układu kierowniczego często stosuje się wał podzielony na kilka połączonych ze sobą części przeguby kardana.

Ten projekt nie jest po prostu wykonany. Po pierwsze umożliwia zmianę kąta nachylenia kierownicy względem mechanizmu, przesunięcie jej w określonym kierunku, co często jest niezbędne przy układaniu części składowe automatyczny. Dodatkowo taka konstrukcja pozwala na zwiększenie komfortu w kabinie – kierowca może zmieniać położenie kierownicy pod względem wychylenia i wychylenia, zapewniając sobie najwygodniejszą pozycję.

Po drugie, kompozytowa kolumna kierownicy ma tendencję do „łamania się” w razie wypadku, zmniejszając prawdopodobieństwo odniesienia obrażeń przez kierowcę. Najważniejsze jest to, że podczas zderzenia czołowego silnik może cofnąć się i popchnąć mechanizm kierowniczy. Gdyby wał kolumny był pełny, zmiana położenia mechanizmu prowadziłaby do wyjścia wału wraz z kierownicą do przedziału pasażerskiego. W przypadku kolumny kompozytowej ruchowi mechanizmu towarzyszyć będzie jedynie zmiana kąta jednego elementu trzonu względem drugiego, a sama kolumna pozostaje nieruchoma.

Przykręć przekładnię kierowniczą

Śrubowy mechanizm kierowniczy integruje następujące elementy elementy konstrukcyjne: śruba na wale kierownicy; nakrętka poruszająca się wzdłuż śruby; zębatka, pocięta na nakrętkę; sektor zębaty połączony z szyną; ramię sterujące umieszczone na wale sektorowym.

Cechą śrubowego mechanizmu kierowniczego jest połączenie śruby i nakrętki za pomocą kulek, co zapewnia mniejsze tarcie i zużycie pary.

W zasadzie działanie śrubowego mechanizmu kierowniczego jest podobne do działania przekładni ślimakowej. Obracaniu kierownicy towarzyszy obrót śruby, która porusza nałożoną na nią nakrętkę. W takim przypadku następuje krążenie kulek. Nakrętka za pomocą listwy zębatej porusza sektorem przekładni, a wraz z nią ramieniem kierownicy.

Śruba sterowa vs. przekładnia ślimakowa ma większą skuteczność i realizuje większe wysiłki. Ten typ zamontowana jest przekładnia kierownicza w poszczególnych samochodach klasa wykonawcza, ciężkich samochodów ciężarowych i autobusów.

Wniosek

Ogólnie rzecz biorąc, mechanizm jest dość niezawodną jednostką, która nie wymaga żadnej konserwacji. Ale jednocześnie działanie układu kierowniczego samochodu oznacza terminową diagnostykę w celu wykrycia usterek.

Konstrukcja tego węzła składa się z wielu elementów z ruchomymi przegubami. A tam, gdzie występują takie połączenia, z czasem, w wyniku zużycia styków, pojawiają się w nich luzy, które mogą znacząco wpłynąć na prowadzenie samochodu.

Złożoność diagnostyki układu kierowniczego zależy od jego konstrukcji. Tak więc w węzłach z mechanizmem zębatkowym nie ma tak wielu połączeń, które należy sprawdzić: końcówki, zazębienie koła zębatego z zębatką, przeguby kolumny kierownicy.

Ale w przypadku przekładni ślimakowej, ze względu na złożoną konstrukcję napędu, punktów diagnostycznych jest znacznie więcej.

Dotyczący prace naprawcze w przypadku nieprawidłowego działania zespołu końcówki są po prostu wymieniane w przypadku silnego zużycia. W mechanizmie kierowniczym na początkowym etapie luz można usunąć, regulując przełożenie, a jeśli to nie pomoże, ponownie składając zespół za pomocą zestawów naprawczych. Wały kardana kolumny, a także końcówki są po prostu wymieniane.