Конструкция разрабатываемого узла и принцип его работы

Рулевое управление – совокупность механизмов автомобиля, обеспечивающих его движение в заданном направлении. Рулевое управление состоит из рулевого колеса, соединённого валом с рулевым механизмом, и рулевого привода. Иногда в рулевое управление включён усилитель.

Рулевым механизмом называют замедляющую передачу, преобразовывающую вращение вала рулевого колеса во вращательное вала сошки. Крутящий момент передаётся от рулевого колеса к валу червяка, далее через зацепление червяк-ролик к ролику (двух, трёх гребневый…), который в свою очередь передаёт вращение на вал сошки. Этот механизм увеличивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу. Можно также сказать, что механизм является одноступенчатым редуктором (на входе получаем более низкий крутящий момент с более высокой угловой скорость вращения рулевого колеса, по сравнению с более высоким крутящим моментом, но более медленной угловой скоростью на сошке).

Рулевой механизм представляет собой или червячную, или винтовую, или кривошипную, или зубчатую передачи, или комбинацию таких передач. Большое распространение получили рулевой механизм в виде червячной передачи с червяком глобоидальной формы. К этому типу относят рулевые механизмы легковых автомобилей и многих грузовых автомобилей семейства ГАЗ.

Устройство и конструкция узла представлена в графической части работы и в спецификации к разрабатываемому узлу.

Известен рулевой механизм транспортного средства (SU

1676905

), содержащий глобоидальный червяк 1, установленный на подшипниках в картере 2, ролик 3, закреплённый на валу сошки 4 и крышки 5 картера 2. В крышке 5 и картере 2 расположены опоры 6 вала сошки 4. В осевом отверстии вала сошки 4 установлены шарик 7 и регулировочный винт 8, закреплённый одним концом на валу сошки 4 с помощью резьбовой втулки 9, которая зафиксирована от проворачивания с помощью гайки 10. Вторым концом регулировочный винт закреплён в крышке 5 и зафиксирован от проворачивания гайкой 11. Выборка зазора между валом сошки 4, шариком 7 и головкой регулировочного винта 8 осуществляется вворачиванием втулки 9 с последующей её фиксацией. Цель изобретения – повышение надёжности рулевого механизма. Устройство работает следующим образом. Выборка зазора между валом сошки 4, шариком 7 и головкой регулировочного винта 8 осуществляется путём вворачивания втулки 9 с последующей фиксацией её на валу сошки 4 гайкой 10. Указанная регулировка производится перед сборкой рулевого механизма. А регулировка бокового зазора между глобоидальным червяком 1 и роликом 3 (изменение размера е) производится после сборки рулевого механизма путём вворачивания винта 8 с последующим стопорением его в крышке 5 гайкой 11.

Также известен рулевой механизм (

SU

850474),

содержащий глобоидальный червяк 1, установленный на подшипниках в картере 2, ролик 3, закреплённый на валу 4 сошки и крыши 5 картера. В крышке 5 картера имеется опора для хвостовика 6 головки вала 4 сошки, в осевое отверстие которого ввернёт регулировочный винт 7, имеющий бурт 8, зажимаемый между крышкой 5 картера и прижимной пластиной 9 с помощью винта 10 крепления крышки 5 к картеру 2 и винта 11. Регулировочный винт 7 в сопровождении с крышкой 5 картера имеет гарантированный радиальный зазор, компенсирующий несоосность крышки 5, картера 2, вала 4 сошки. Для предотвращения течи смазки через регулировочное устройство рулевого механизма в специальном гнезде крышки 5 картера имеется кольцевой сальник 12, прилегающий к бурту 8 регулировочного винта.

Цель изобретения – повышение долговечности и технологичности рулевого механизма.

Недостаток данного рулевого механизма является то, что в результате использования в качестве опорной поверхности (несущей значительные радиальные нагрузки) резьбовой поверхности втулки и вала сошки последние оказываются наиболее подверженные износу.

Кроме того, данная конструкция требует высокой точности соблюдения соосности сопрягаемых поверхностей картера, крышки, резьбовой втулки и вала сошки.

Червячный рулевой механизм (SU

545502

), содержащий картер 1, в котором размещены глобоидальный червяк 2 и вал сошки 3. Червяк вращается в роликовых конических подшипниках 4, один из которых выполнен регулируемым. Вал сошки вращается в бронзовой втулке 5 горловины картера 1 и в роликовом цилиндрическом подшипнике 6 верхней крышки 7 картера 1. В щёчка вала сошки закреплен двухгребневый ролик 8, вращающийся на оси 9 и взаимодействующий с витками червяка 2. Щёчки выполнены параллельными оси вала сошки 3. Центр ролика 8 смещён относительно средней плоскости червяка 2 для обеспечения запаса на осевое регулировочное перемещение вала сошки 3. Регулировочное перемещение вала сошки происходит с помощью винта 10.