Рулевое управление

Рулевой механизм.

Рулевое управление автомобиля состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, приложенное к рулевому колесу.

Рулевые механизмы могут иметь трущиеся пары: червяк и ролик (ГАЗ-53А, ГАЗ-66), червяк и сектор (КрАЗ-257, Урал-375, Урал-377), винт и гайка (ЗИЛ-131, МАЗ-500 КрАЗ-255Б).

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-66 имеет глобоидальный червяк 1 (рис. 96) и трехгребневый ролик 5. Ролик вращается на двух игольчатых подшипниках; ось 3 ролика запрессована в головку 4 вала сошки, который вращается во втулке и цилиндрическом роликовом подшипнике. При положении ролика, соответствующем прямолинейному движению автомобиля, зазор в зацеплении равен нулю; при повороте рулевого колеса зазор постепенно увеличивается.

Рис. 96. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-66:

1 — червяк; 2 — вал червяка; 3 — ось ролика; 4 — вал сошки; 5 — трехгребневый ролик; 6 — регулировочные прокладки; 7 — стопорная шайба; 8 — колпачковая гайка; 9 — регулировочный винт; 10 — стопорный штифт; 11 — рулевая сошка; 12 — гайка

Рис. 97 Схема изменения положения рулевого вала при откидывании кабины автомобиля ГАЗ-66: 1 — рулевая колонка; 2 и 3 — карданы; 4 — карданный вал; 5 — кронштейн крепления рулевой колонки

Рулевой вал автомобиля ГАЗ-66 состоит из верхнего вала, карданного вала 4 (рис. 97) и вала червяка, соединенных карданами 2 и 3. Верхний вал установлен на двух шариковых подшипниках в рулевой колонке 1. Для устранения осевого перемещения вала между торцом вилки верхнего кардана 2 и нижним подшипником установлены регулировочные шайбы. Рулевая колонка при помощи рычагов и резиновых втулок шарнирно крепится к кронштейну 5. Такая конструкция позволяет откидывать кабину вперед (см. рис 120) при техническом обслуживании автомобиля.

Винт 4 (рис. 98) рулевого механизма автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131 соединяется с рулевым валом также промежуточным валом с двумя карданами.

При вращении винта перемещается шариковая гайка 5, связанная с поршнем-рейкой 3. Поршень имеет рейку, находящуюся в зацеплении с зубчатым сектором 22, выполненным за одно целое с валом 18 рулевой сошки, поэтому перемещение поршня-рейки 3 вызывает поворот вала сошки.

Шариковая гайка 5 крепится к поршню-рейке 3 винтами 21. В нее вставлены два желоба 6, образующие трубку, по которой циркулирующие шарики 7, выкатываясь при повороте винта 4 с одного конца гайки, возвращаются к другому ее концу. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром 2 гидравлического усилителя. На винте 4 установлены два упорных шариковых подщипника, а между ними — золотник 9 клапана управления усилителем.

Рис. 98. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-131:

1 — нижняя крышка; 2 — цилиндр усилителя; 3 — поршень-рейка; 4 — винт; 5 — шариковая гайка; 6 — желоб; 7 — шарики; 8 — промежуточная крышка; 9 — золотник клапана управления усилителем; 10 — корпус клапана управления; 11 — регулировочная гайка; 12 — верхняя крышка; 13 — игольчатый подшипник; 14 — боковая крышка; 15 — упорная шайба; 16 — регулировочный винт; 17 — магнитная пробка; 18 — вал рулевой сошки; 19 — центрирующая пружина; 20 — реактивный плунжер; 21 — установочный винт; 22 — зубчатый сектор

Рулевой механизм автомобилей МАЗ-500 (рис. 99) и КрАЗ-255Б состоит из винта 7 и шариковой гайки-рейки 4, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором 8, вал которого установлен в картере на игольчатых подшипниках 2.

Винт и гайка-рейка имеют полукруглые резьбовые канавки, образующие спиральный канал, который заполняется шариками 6 (102 шарика). Вставленные в гайку-рейку штампованные направляющие 5 предотвращают выпадение шариков, образуя замкнутую систему для качения шариков.

Рис. 99. Рулевой механизм автомобиля МАЗ-500: 1 — вал рулевой сошки; 2 — игольчатые подшипники; 3 — регулировочный винт; 4 — гайка-рейка; 5 — направляющая; 6 — шарик; 7 — винт; 8 — сектор; 9 — регулировочные прокладки

Рулевые механизмы с винтом и гайкой на циркулирующих шариках отличаются малыми потерями на трение и повышенным сроком службы.

На автомобилях Урал-375, Урал-377, КрАЗ-256 и КрАЗ-257 устанавливают рулевые механизмы с боковым расположением сектора (рис. 100). Цилиндрический червяк 9 находится в постоянном зацеплении с сектором 10, представляющим собой часть шестерни со спиральными зубьями. При среднем положении рулевого колеса зазор в зацеплении сектора с червяком устанавливается минимальным. Для увеличения зазора в крайних положениях сектора его зубья имеют постепенное понижение высоты от середины к краям.

Рулевой механизм червяк – боковой сектор имеет сравнительно небольшие размеры и вес, поэтому устанавливается на автомобилях большой грузоподъемности. Недостаток конструкции — низкий к.п.д.

Сверху картера рулевого механизма автомобилей Урал-375 и Урал-377 крепится корпус 17 золотника гидравлического усилителя. Золотник 19 с двумя подвижными шайбами 14 может перемещаться в корпусе 17 вместе с валом 20 в осевом направлении. По торцам корпуса установлены неподвижные опорные кольца 13 плунжеров. К шайбам 14 и кольцам 13 прижимаются пружинами 12 шесть пар плунжеров 11, удерживающих золотник 19 в среднем положении. Золотниковое устройство изменяет направление потока масла в цилиндр гидравлического усилителя в зависимости от направления поворота рулевого колеса.

Рис. 100. Рулевой механизм автомобилей Урал-375 и Урал-377:

1 — рулевая сошка; 2 — вал сошки; 3 и 5 — упорные штифты; 4 — боковая крышка; 6 — упорная шайба; 7 — шпилька сектора; 8 и 15 — гайки; 9 — червяк; 10 — сектор; 11 — плунжер; 12 — пружина; 13 — опорное кольцо плунжеров; 14 — подвижная шайба плунжеров; 16 — крышка золотника; 17 — корпус золотника; 18 — перепускной клапан; 19 — золотник; 20 — вал червяка

Рулевой привод.

Шарнирное соединение продольной рулевой тяги (рис. 101, а) имеет вкладыши 3, охватывающие шаровой палец 8. Пружина 4 смягчает удары от колес и устраняет зазоры при износе сочленения. Для ограничения сжатия пружины (во избежание ее поломки) устанавливают упоры 5. Зазоры в сочленениях устраняют посредством пробок 2.

Ослабление пружин шарнирных соединений может вызвать колебание колес, поэтому в поперечных тягах (рис. 101, б) применяют эксцентриковые вкладыши 3, прижимаемые к шаровому пальцу пружиной 4, установленной снизу. При таком устройстве пружины не нагружаются силами, действующими на поперечную рулевую тягу, устранение же зазора при износе сочленений происходит автоматически.

Рис. 101. Продольная (а) и поперечная (б) рулевые тяги:

1 — шплинт; 2 — пробка; 3 — вкладыши; 4 — пружина; 5 — упор; 6 — уплотнительная прокладка; 7 — чехол; 8 — шаровой палец; 9 — наконечник поперечной тяги; 10 — защитная накладка; 11 — поворотный рычаг; 12 — крышка головки

Для облегчения управления на автомобилях устанавливают гидравлические (ГАЗ-66, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, МАЗ-500, Урал-375, Урал-377, КрАЗ-255Б) или пневматические (КрАЗ-214Б, КрАЗ-256, КрАЗ-257) усилители.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Глава «Шасси автомобиля»:

авточтиво, Устройство грузовых автомобилей