Назначение рулевого управления и схема поворота автомобиля
Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля поворотом передних управляемых колес. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. На грузовых автомобилях большой, грузоподъемности в рулевом управлении применяют усилитель, который облегчает управление автомобилем, уменьшает толчки на рулевое колесо и повышает безопасность движения.
Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение тяг привода, вызывающее поворот управляемых колес. При этом усилие, передаваемое водителем от рулевого колеса к поворачиваемым колесам, возрастает во много раз.
Рулевой привод совместно с рулевым механизмом передает управляющее усилие от водителя непосредственно к колесам и обеспечивает этим поворот управляемых колес на задаваемый угол.
Чтобы совершить поворот без бокового скольжения колес, все они должны катиться по дугам разной длины, описанным из центра поворота О (рис.118). При этом передние управляемые колеса должны поворачиваться на разные углы. Внутреннее по отношению к центру поворота колесо должно поворачиваться на угол aв, наружное — на меньший угол aн. Это обеспечивается соединением тяг и рычагов рулевого привода в форме трапеции. Основанием трапеции служит балка 7 переднего моста автомобиля, боковыми сторонами являются левый 4 и правый 2 поворотные рычаги, а вершину трапеции образует поперечная тяга 3, которая соединяется с рычагами шарнирно. К рычагам 4 и 2 жестко присоединены поворотные цапфы 5 колес.
Один из поворотных рычагов, чаще всего левый рычаг 4, имеет связь с рулевым механизмом через продольную тягу 6. Таким образом, при приведении в действие рулевого механизма продольная тяга, перемещаясь вперед или назад, вызывает поворот обоих колес на разные углы в соответствии со схемой поворота.
Расположение и взаимодействие деталей рулевого управления, не имеющего усилителя, можно рассмотреть на схеме (рис.119, а). Здесь рулевой механизм состоит из рулевого колеса 3, рулевого вала 2 и рулевой передачи 7, образованной зацеплением червячной шестерни (червяка) с зубчатым стопором, навал которого крепится сошка 9 рулевого привода. Сошка и все остальные детали рулевого управления: продольная тяга 8, верхний рычаг левой поворотной цапфы 7, нижние рычаги 5 левой и правой поворотных цапф, поперечная тяга 6 — составляют рулевой привод.
Поворот управляемых колес происходит при вращении рулевого колеса 3, которое через вал 2 передает вращение рулевой передаче 1. При этом червяк передачи, находящийся в зацеплении с сектором, начинает перемещать сектор вверх или вниз по своей нарезке. Вал сектора приходит во вращение и отклоняет сошку 9, которая своим верхним концом насажена на выступающую часть вала сектора. Отклонение сошки передается продольной тяге 8, которая перемещается вдоль своей оси. Продольная тяга 8 связана через верхний рычаг 7 с поворотной цапфой 4, поэтому ее перемещение вызывает поворот левой поворотной цапфы. От нее усилие поворота через нижние рычаги 5 и поперечную тягу 6 передается правой цапфе. Таким образом происходит поворот обоих колес.
Управляемые колеса поворачиваются рулевым управлением на ограниченный угол, равный 28 — 35°. Ограничение вводится для того, чтобы исключить при повороте задевание колесами деталей подвески или кузова автомобиля.
Конструкция рулевого управления очень сильно зависит от типа подвески управляемых колес. При зависимой подвеске передних колес в принципе сохраняется схема рулевого управления, приведенная на рис.119, а, при независимой подвеске (рис.119, б) рулевой привод несколько усложняется.
Источник статьи: http://megaobuchalka.ru/8/36217.html
ПОВОРОТ ДВУХОСНОГО АВТОМОБИЛЯ С ПЕРЕДНИМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ КОЛЕСАМИ
Поворот колесной машины можно рассматривать в двух характерных режимах движения:
поворот автомобиля, движущегося по горизонтальной опорной поверхности с малой скоростью (статический поворот);
поворот автомобиля, движущегося с большой скоростью (динамический поворот).
Первый режим поворота характеризуется отсутствием центробежной силы, малым боковым ускорением и практическим отсутствием бокового увода колес. Иногда этот режим рассматривают как движение машины, имеющие жесткие, недеформируемые в боковом направлении шины.
Рассмотрим схему поворота двухосной машины с передними управляемыми колесами при качении колес без бокового увода (рис.6).
Ок — кинематический центр поворота – это центр поворота автомобиля, движущегося по твердой горизонтальной опорной поверхности с пренебрежимо малым боковым ускорением при отсутствии тягового усилия на колесах;
— кинематический радиус поворота;
— поступательные скорости центров колес;
— поступательные скорости передней и задней осей автомобиля.
Для обеспечения чистого качения все колеса автомобиля должны перемещаться вокруг одной точки – точки Ок,, являющейся кинематическим центром поворота. Это условие будет выполняться в том случае, если управляемые колеса переднего моста будут повернуты вокруг шкворней на различные углы 
и 
, а кинематический центр поворота будет находится на продолжении оси задних колес в точке пересечения о прохождением осей передних колес.
Зависимость между углами и , отвечающая условию идеального поворота, определяется из схемы поворота и должна отвечать условию:
(4)
где 
— расстояние между осями шкворней поворотных кулаков;
— база автомобиля.
Необходимое соотношение углов поворота управляемых колес, достигается за счет выбора оптимальных параметров рулевой трапеции. На рисунке 7 представлена схема параметров рулевой трапеции.
Основным параметром, характеризующим поворот автомобиля при качении колес без бокового увода, является кинематический радиус поворота ().
Кинематический радиус поворота – это расстояние от кинематического центра поворота до продольной оси автомобиля.
По другому этот радиус может быть назван как радиус поворота автомобиля без учета бокового увода колес.
При качении колес без бокового увода из треугольника АОD (рис. 6) находим:
(5)
где θ— средний угол поворота управляемых колес.
(6)
где и — углы поворота соответственно внешнего и внутреннего управляемых колес.
Рассмотрим особенности поворота 3-хосного автомобиля (рис. 8).
Рис. 8.
Особенностью поворота трехосного автомобиля с расстановкой осей по базе 1+2 заключается в том, что кинематический центр поворота расположен на продолжении продольной оси балансирной тележки.
В этом случае предлага-ется, что скольжение про-межуточной оси происхо-дит в направлении центра поворота, а задней оси – от центра поворота.
Таким образом в машинах, у которых не менее двух осей, имеющих неуправляемые колеса, неизбежна либо боковая деформация шин, либо боковое скольжение колес этих осей, либо и то и другое, т.к. иначе невозможно получить мгновенный центр поворота.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник статьи: http://studopedia.su/9_71390_povorot-dvuhosnogo-avtomobilya-s-perednimi-upravlyaemimi-kolesami.html
Особенности рулевого привода легковых и грузовых автомобилей
Рулевой привод легковых автомобилей. Привод состоит из боковых рычагов поворотных кулаков 1 (рис.16) и регулировочных трубок 3 с наконечником тяги 2. Регулирование схождения колес производится изменением длины боковых тяг за счет регулировочных трубок. Трубки имеют с одной стороны правую резьбу, а с другой — левую. От самопроизвольного вращения трубки удерживаются стяжными хомутами 4 и болтами 5. Поперечная тяга 7 соединяется с сошкой 6 и маятниковым рычагом 8.
Шарниры рулевых тяг. Все шарниры рулевых тяг — самоподтягивающиеся с полусферическими пальцами (рис.17). Шарнир наконечника и средней тяги рулевой трапеции (рис.17, а) состоит из шарового пальца 1, находящегося в корпусе 5. Верхней сферической частью палец опирается на внутреннюю сферу корпуса. Пальцы запрессовываются в проушины тяг и наконечников и крепятся в них разрезными гайками. После затяжки гайки шплинтуются. Корпус шарнира запрессовывается в проушину тяги З. От попадания пыли и грязи шарнир защищен гофрированным резиновым чехлом 2. Шаровой палец кроме верхней имеет еще и нижнюю сферу, на которую опирается опорная пята 4, поджимаемая пружиной. Давление пружины устраняет люфт в шарнире. Крепится палец в корпусе шарнира заглушкой 6 и шплинтом 7. Шарнир тяги сошки (рис.17, б) отличается устройством уплотнителя 8 тяги сошки и маятникового рычага. Он не гофрированный и имеет распорную втулку 9.
Маятниковый рычаг. Поперечная тяга с одной стороны подвешена на сошке руля, а с другой — на маятниковом рычаге. Маятниковый рычаг в корпусе-кронштейне вращается в двух металлокерамических втулках, которые запрессованы в резиновые защитные втулки. Одна втулка прижата своим торцом к плоскости бобышки маятникового рычага, а другая — к шайбе. Шайба
вращается вместе с пальцем. Втулки входят в кронштейн с зазором, что позволяет переднему концу маятникового рычага упруго перемещаться до
2 . 4 мм за счет деформации резиновых втулок. Это перемещение не влияет на устойчивость и безопасность движения автомобиля, а также на износ шин. На переднем конце маятникового рычага установлен шаровой шарнир, одинаковый с шарниром сошки. Отличается он тем, что в нем установлен полиэтиленовый сухарь, который удерживает палец внутри корпуса в определенном положении.
Рулевой привод грузовых автомобилей. Конструктивно он несколько отличается от рулевого привода легковых автомобилей, у которых отсутствует продольная рулевая тяга. У грузовых автомобилей она имеется (рис.18, в).
Усилие с вала сошки у грузовых автомобилей передается на сошку, на продольную рулевую тягу, рычаг продольной рулевой тяги, поворотный кулак, левый рычаг поперечной рулевой тяги, правый рычаг поперечной рулевой тяги и на правый поворотный кулак.
Рулевые рычаги соединяются с тягами шарнирно. Шаровые сочленения имеют различную конструкцию и тщательно защищены от попадания грязи; смазка подается в них через масленки. В некоторых моделях автомобилей в сочленениях тяг применяются пластмассовые вкладыши, не требующие смазки.
Шарнирное соединение продольной рулевой тяги (рис.18, а) имеет вкладыши 1 и 3, охватывающие шаровой палец 2. Пружина 4 смягчает удары от колес и устраняет зазоры при износе сочленения. Для ограничения сжатия пружины (во избежание ее поломки) устанавливаются ограничительные упоры 5. Зазор в сочленениях устраняют резьбовой проб кой 6. В поперечных тягах (рис.18, б, в) применяются эксцентриковые вкладыши (наконечники) 9, прижимаемые к шаровому пальцу пружиной, установленной снизу. При таком устройстве пружины не нагружаются силами, действующими на поперечную рулевую тягу, а устранение зазора при износе сочленений происходит автоматически. Концы поперечной тяги и наконечники 7 имеют правую и левую резьбу для регулировки длины тяги. После регулировки наконечники затягивают стяжными болтами 8.
1. Каково назначение рулевого управления?
2. Что такое центр поворота автомобиля и где он находится?
3. Каково назначение рулевой трапеции? Из каких деталей она состоит при
зависимой и независимой подвеске передних колес?
4. Каково назначение рулевого механизма? Перечислите типы рулевых
механизмов изучаемых автомобилей, их устройство и принцип действия.
5. Что называется передаточным числом рулевого механизма?
6. Каково назначение рулевого привода? Из каких деталей он состоит при
зависимой подвеске передних колес? Объясните их устройство и
7. Что такое люфт рулевого колеса и чем он вызван?
8. Объясните устройство и принцип действия рулевого управления
9. Объясните устройство и принцип действия гидравлического усилителя
рулевого привода автомобиля ЗИЛ-431410.
10. Какие конструктивные и технологические мероприятия обеспечивают
повышение надежности, долговечности и упрощение обслуживания рулевого
11. Из каких деталей состоит рулевой привод при независимой подвеске колес?
Источник статьи: http://megaobuchalka.ru/5/49900.html