Тема №4. Устройство автомобилей.

План - конспект

проведения занятия по «Спецтехнологии».

 

Тема №4. Устройство автомобилей.

Тема урока № 53 – 54. Рулевое управление.

 

Цель занятия: сформировать у учащихся понятие об общем устройстве и взаимодействии деталей рулевого управления.

Воспитательная цель: прививать учащимся добросовестное отношение к изучению излагаемого материала.

 

Тип занятия: урок изложения нового материала.

 

Основная часть занятия – 70 мин.

Учебные вопросы: 1. Назначение и общее устройстворулевых управлений автомобилей.

2. Назначение и общее устройстворулевых механизмов, рулевых приводов и гидроусилителей рулевых управлений автомобилей.

 

1. Рулевое управление — это совокупность механизмов автомобиля, обеспечиваю­щих его движение в заданном направле­нии.

Рулевое управление (рис.1) со­стоит из рулевого колеса, соединенного валом с рулевым механизмом, и руле­вого привода. Иногда в рулевое упра­вление включен усилитель.

Рулевым механизмом называют за­медляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во вра­щение вала сошки. Этот механизм уве­личивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя и облегчает его работу.

Рулевым приводом называют систему тяг и рычагов, осуществляющую в сово­купности с рулевым механизмом пово­рот автомобиля. В результате работы рулевого механизма продольная тяга перемещается сошкой вперед или назад, вызывая этим поворот одного колеса влево или вправо, а рулевая трапеция передает поворачивающий момент на другое колесо. Рулевая трапеция пред­ставляет собой шарнирный четырехзвенник, образуемый балкой переднего моста (или картером переднего ведуще­го моста), поперечной рулевой тягой 1, левым 2 и правым 10 рычагами рулевой трапеции. Последние соединены с пово­ротными кулаками, на которых наса­жены управляемые колеса.

Благодаря наличию рулевой трапеции управляемые колеса поворачиваются на разные углы: внутреннее (ближайшее к центру поворота) колесо на больший угол, чем внешнее, что обеспечивает ка­чение колес при повороте без существенного скольжения. Разница в углах поворота определяется величиной угла наклона левого и правого рычагов рулевой трапеции.

 

 

Рис. 1. Рулевое управление автомобилей.

1 – поперечная тяга; 2 – левый рычаг рулевой трапеции; 3 – поворотный кулак (цапфа); 4 – поворотный рычаг; 5 – продольная тяга; 6 – сошка; 7 – рулевой механизм; 8 - вал рулевого колеса; 9 рулевое колесо; 10 – правый рычаг рулевой трапеции.

 

2. Рулевой механизм

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

Рулевые механизмы с двухгребневым роликом на шарикоподшипниках имеют автомобили УАЗ-469. Рулевым механиз­мом с трехгребневым роликом снаб­жены грузовые автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12 и ГАЗ-66. В рулевом меха­низме автомобиля ГАЗ-53А (рис. 188) рулевое колесо закреплено на верхнем конце вала 10. На противоположном конце вала на шлицы напрессован гло­боидальный червяк 13, опирающийся на конические роликоподшипники 12 и 21.

Рис. 2. Рулевой механизм червячно – роликового типа автомобиля ГАЗ 53 А

1 – стопорная шайба; 2 – хвостовик вала сошки; 3 – винт; 4 и 9 – гайки; 5 – штифт; 6 и 22 – сальники; 7 – вал сошки; 8 – сошка; 10 – вал; 11 – трубка; 12, 15, 20 и 21 – подшипники; 13 – глобоидальный червяк; 14 – ось ролика; 16 – ролик; 17 – распорная втулка; 18 – кривошип; 19 – картер; 23 – пружина; 24 – прокладка.

В зацеплении с червяком находится трехгребневой ролик 16, посаженный на двух шарикоподшипниках 15 и 20, ме­жду которыми помещена распорная втулка 17. Ось 14 ролика закреплена в вильчатом кривошипе 18 вала 7 сошки 8. Картер 19 рулевого механизма при­креплен болтами к левому лонжерону рамы. На верхнем конце рулевого вала расположена кнопка сигнала, провод от которой проходит внутри рулевого вала в трубке 11. Между трубкой и валом установлен сальник 22, поджимаемый пружиной 23. Вал 7 сошки уплотнен сальником 6. Сошка на конических шли­цах вала укреплена гайкой 9. Вал имеет сдвоенные шлицы, обеспечивающие правильность установки сошки под не­обходимым углом. На картере рулевого механизма сделаны выступы, служащие упорами для ролика при поворотах со­шки из среднего положения в крайние на угол 45°.

Осевой зазор подшипников 12 и 21 регулируют изменением числа прокла­док 24 под крышкой картера. Зацепле­ние червяка и ролика регулируют, не разбирая рулевой механизм, винтом 3, в паз которого входит хвостовик 2 вала сошки. Оси ролика и червяка лежат в разных плоскостях, поэтому для уменьшения зазора в зацеплении доста­точно переместить вал сошки в сторону червяка, ввертывая винт 3. Для фикси­рования регулировочного винта служат стопорная шайба 1, штифт 5 и наверну­тая на винт гайка 4. Аналогичное устройство имеет рулевой механизм ав­томобиля ГАЗ-24 «Волга».

Другим распространенным типом ру­левого механизма является винтовая передача с циркулирующими шариками и зубчатым зацеплением. Комбинированный рулевой механизм установлен на автомобиле МАЗ-5335.

Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130 включает рулевой механизм с гидроусилителем рулево­го привода, масло к которому подается насосом. Движение от рулевого коле­са к рулевому механизму передается че­рез карданный вал и вал рулевого колеса, проходящего внутри рулевой колонки.

У рулевого механизма автомобиля ЗИЛ- 431410 (рис.3) поршень-рейка 5 одновременно является поршнем ги­дроусилителя и рейкой рулевого меха­низма, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором 29 вала 37 рулевой сошки. Водитель с помощью рулевого колеса через вал и карданную передачу вращает винт 7, по которому на цирку­лирующих шариках 10 перемещается шариковая гайка 8. Вместе с гайкой вдоль винта перемещается поршень-рейка 5, поворачивающая зубчатый сектор 29 вала сошки. Зазор в зацеплении зубь­ев рейки и сектора можно регулировать, смещая в осевом направлении вал со­шки, так как зубья имеют переменную по длине толщину. В картер 4 рулевого механизма и в отверстие его боковой крышки 30 запрессованы бронзовые втулки 39, в которых вращается вал сошки.

При сборке рулевого механизма вна­чале в винтовые канавки шариковой гайки 8 и винта 7, в желоба 9 заклады­вают шарики 10, а затем гайку закре­пляют установочными винтами 28, ко­торые раскернивают. Шарики, выкаты­вающиеся при повороте винта с одного конца гайки, возвращаются к другому ее концу по двум штампованным жело­бам 9, вставленным в отверстия паза винтовой канавки шариковой гайки 8.

Картер рулевого механизма снизу за­крыт крышкой 1. Неподвижные соеди­нения рулевого механизма уплотнены резиновыми кольцами 2, 14, 27 и 31. Ре­зиновый сальник 40, защищенный упорным кольцом 41, уплотняет вал со­шки. Винт 7 уплотнен в промежуточной крышке 12 и в поршне-рейке 5, а по­следний в картере 4 чугунными раз­резными кольцами 11. Для уплотнения винта в верхней крышке установлен ре­зиновый сальник 24 с упорным 22 и замочным 23 кольцами. Металлические частицы, попадающие в масло, залитое в картер рулевого механизма, улавли­ваются магнитом пробки 38.

Рис.3. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-431410:

1 – нижняя крышка; 2 – 2, 14, 27, 31 и 35 – уплотнительные резиновые кольца; 3 – заглушка; 4 – картер рулевого механизма; 5 – поршень – рейка; 6 – разрезное кольцо; 7 – винт рулевого механизма; 8 – шариковая гайка; 9 – желоб; 10 – шарик; 11 – уплотнительное чугунное разрезное кольцо поршня; 12 – промежуточная крышка; 13 – упорный шарикоподшипник; 15 – шариковый клапан; 16 – золотник; 17 – корпус клапана управления; 18 – пружинная шайба; 19 – регулировочная гайка; 20 – верхняя крышка; 21- игольчатый подшипник; 22 и 41 – упорные кольца сальника; 23 и 42 – замочные кольца; 24 и 40 – сальники; 25 – реактивная пружина; 26 – реактивный плунжер; 28 – установочный винт; 29 – сектор; 30 – боковая крышка; 32 – упорная шайба; 33 – регулировочная шайба; 34 – стопорное кольцо; 36 – регулировочный винт; 37 – вал сошки; 38 – сливная пробка с магнитом; 39 – втулка вала сошки; 43 – сошка.

На переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ, ЗАЗ и Москвич устанавливают рулевые механизмы реечного типа. На рисунке 4 показан рулевой механизм реечного типа автомобиля ЗАЗ – 1102 «Таврия».

 

Рис. 4. Механизм рулевого управления автомобиля ЗАЗ – 1102.

1 — чехол левый; 2 — рейка рулевого управления; 3 — хомут; 4 — картер; 5 — чехол правый; 6 — втулка рейки; 7 — пробка картера; 8 — гайка стопорная;. 9 — пружина; 10 — упор рейки; 11 — прокладка регулировочная; 12 — шестерня; 13 — уплотнитель; 14 — крышка; 15 — втулка распорная; 16 — подшипник наружный; 17 — подшипник внутренний; 18 — подпятник; Д —положение рейки, соответствующее прямолинейному движе­нию автомобиля; Б — величина для подбора компенсационных прокладок; В — полость для смазки.

 

Рулевой привод

Рулевой привод (рис. 5) включает сошку 2, продольную тягу 3, поворотный рычаг 7, левый и правый поворотные кулаки 6 и детали рулевой тра­пеции. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую, см. рис. 5, а) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную (см. рис. 5, б), используемую при независимой подвеске. Сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной переднему мосту. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а сила от сошки передается через поперечные рулевые тяги поворотным кулакам.

Типичным во всех случаях является крепление сошки на валу при помощи конуса, треугольных шлицев и гайки.

При движении автомобиля по неров­ной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную ру­левые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. В связи с этим в ру­левой привод вводят пружины для смяг­чения толчков и устройства для автома­тического устранения зазоров, возни­кающих при изнашивании деталей. По­перечная рулевая тяга представляет со­бой трубку с левой резьбой на одном конце и правой на другом для навинчи­вания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения колес.

 

Рис. 5. Рулевой привод

а – задняя цельная трапеция; б – передняя расчлененная трапеция.

 

1 — рулевой механизм; 2 — сошка; 3 — продольная тяга; 4 — рычаг рулевой трапеции; 5 — поперечная тяга; 6 — поворотный кулак; 7 — поворотный рычаг; 8 – стойка; 9 и 11 – боковые тяги; 11 – маятниковый рычаг; 12 – средняя тяга.

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: