Магистральные автопоезда Минского автомобильного завода. Часть 12

соответствие требованиям эргономики и безопасности конструкции.
Одним из радикальных решений вопроса облегчения рулевого управления и повышения безопасности движения автомобилей боль­шой грузоподъемности является использование рулевых усилителей.
Рулевое управление автомобилей состоит из рулевого привода и рулевого механизма (рис. 52) со встроенным распределителем ру­левого усилителя, гидроцилиндра рулевого усилителя, масляного бака и рулевой колонки с рулевым колесом.
Ниже приведена техническая характеристика рулевого управления.
Техническая характеристика рулевого механизма и рулевого усилителя
Рулевой механизм:
передача рулевого механизма. . Винт – шариковая
гайка – рейка — зубчатое колесо
передаточное число……………..23,6
КПД, не менее………………..0,75
Рулевое колесо:
число спиц…………………….2
диаметр, мм…………………510
Рулевой усилитель:
наибольшее давление в гидро­системе, к Па………………..11 ООО
расход рабочей жидкости через распределитель при 1500 об/мин,
л/мин……………………31-35
диаметр силового цилиндра, мм……….80
максимальный ход штока, мм……….280
максимальное усилие на штоке, кН……..50

Рис. 52. Рулевое управление:
I – рулевое колесо; 2 – рулевая колонка; 3 — насос; 4 масляный бак; 5 балка передней оси; б – поперечная рулевая тяга; 7 – рычаг рулевого управле­ния; 8 – тормозной барабан; 9 поворотная цапфа; 10 – поворотный рычаг;
II – продольная рулевая тяга; 12 – силовой цилиндр гидроусилителя; 13 руле-
вая сошка; 14 – рулевой механизм
Рулевой механизм автомобилей (рис. 53) с шариковой гайкой состоит из винта 2 и шариковой гайки-рейки находящейся в зацеп­лении с зубчатым сектором 5. Вращательное движение винта механиз­ма преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное движе­ние гайки-рейки. Полукруглые винтовые канавки на винте и гайке-рей­ке образуют спиральный канал, который заполняютjipn сборке меха­низма шариками диаметром 7^38+0»008 мм. Шарики рассортировы­вают в пределах допуска на группы через 0,002 мм по наибольшему размеру. Разность диаметра шариков в одном комплекте рулевого механизма составляет не более 0,002 мм.
Для создания замкнутой системы качения в гайку-рейку встав­лены штампованные направляющие, состоящие из двух половинок. При помощи этих направляющих созданы два замкнутых потока ша­риков. Для получения беззазорного соединения винта с гайкой допус­кается сборка деталей только одной группы.
Точность сборки шарикового винта контролируется по значению крутящего момента, необходимого для проворачивания гайки на вин­те. Значение момента обычно не превышает 120 – 140 Нвм. Если по­ставить винт в вертикальное положение, то гайка должна вращаться на винте от легкого толчка рукой.

Рис. 53. Рулевой механизм: 1 – подшипники; 2 – винт; 3 — корпус; 4 — гайка-рейка; 5 шарики; 6 рас пределитель; 7 – входной вал; 8 — зубчатый сектор; 9 – регулировочные проклад­ки; 10 крышки; 11 — отверстия; 12 — эксцентричные втулки; 13 – подшипни- „ ки скольжения; 14 – штифт; 16 – пробка; 17 – прижим направляющих; 18 упорные кольца; 20 — манжета; 21 — гайка; h — эксцентриситет
Высокая точность изготовления деталей и подбор их при сборке обеспечивают легкое и плавное вращение гайки-рейки на винте. Про­филь резьбовой канавки на винте и гайке обусловливает четырехточеч­ный контакт в винтовом канале передачи. Применение четырехточе.ч-ного контакта позволяет получить в соединении винта с гайкой прак­тически постоянные зазоры, которые не зависят от направления уси­лия и изменения его значения.
Комплектность деталей, принятую при заводской сборке (винт, гайка-рейка, шарики), необходимо строго соблюдать.
Винт 2 рулевого механизма установлен в картере на двух сфери­ческих подшипниках 7, которые можно регулировать при помощи прокладок 9. Сектор 8 рулевого механизма изготовлен как одно це­лое с валом сошки из стали 20ХНЗА (ГОСТ 4543—71*) и установлен в подшипниках скольжения 13, запрессованных в эксцентричные втул­ки, имеющие отверстия 11 на торцах. Ось наружной поверхности вту­лок 12 смещена относительно оси отверстия подшипников 13 на ве­личину эксцентриситета h, что дает возможность регулировать зубча­тое зацепление поворотом втулок 12.
Зацепление сектора с гайкой-рейкой при прямом положении ко­лес должно быть беззазорным. При повернутых колесах зацепление может быть с зазорами, которые на работу рулевого управления в этом случае не влияют. Для того чтобы сохранить беззазорное зацеп­ление путем регулировок в процессе работы рулевого механизма, зубья сектора выполнены различной толщины. Толщина входящих в зацеп­ление зубьев гайки одинакова. Зазоры в зубчатой паре увеличи­ваются.
Рулевой усилитель входит в систему рулевого управления. Руле­вое управление с гидравлическим усилителем является следящей сис­темой с обратной связью. Взаимное расположение отдельных узлов системы на автомобиле имеет большое значение, так как от характера связей между узлами зависят быстродействие системы и ее устойчи­вость.
Агрегаты усилителя могут быть скомпонованы на автомобиле по одной из четырех возможных схем.
1. Силовой цилиндр и распределитель встроены в рулевой ме­ханизм.
2. Распределитель вмонтирован в силовой цилиндр, а рулевой ме­ханизм представляет собой отдельный агрегат.
3. Распределитель встроен в рулевой механизм; силовой цилиндр выполнен в виде отдельного агрегата, устанавливаемого в рулевом приводе.
4. Распределитель и силовой цилиндр выполнены в виде отдель­ных агрегатов (как и рулевой механизм).
При сравнительно небольших моментах сопротивления повороту управляемых колес, зависящих от нагрузки на управляемые колеса, наиболее целесообразно использовать первую схему компоновки. Ру­левой механизм со встроенным усилителем имеет малую массу, не­большие размеры, хорошо компонуется на автомобиле. В этом случае длина трубопроводов наименьшая, и практически исключена возмож­ность возникновения колебаний управляемых колес, вызванных ди­намической неустойчивостью усилителя.
К недостаткам такой компоновки следует отнести то, что практи­чески все детали рулевого управления нагружены моментом сопротив­ления управляемых колес повороту, что повышает упругую податли­вость системы, а следовательно, и возможность возникновения коле­баний колес. Кроме того, ухудшается защита деталей рулевого управ­ления от обратных ударов при демпфировании их в силовом цилиндре.
Поэтому при больших значениях момента сопротивления пово­роту, отмечаемых в случае значительных нагрузок нЪ управляемые колеса, использование гидроусилителей, встроенных в рулевой меха­низм, нецелесообразно из-за необходимости значительно Повышать массу деталей рулевого механизма, а также кронштейна крепления рулевого механизма и рамы в зоне крепления кронштейна.
Распределитель рулевого усилителя автомобилей рассмотрим на следующем примере. Конструкция унифицированного рулевого ме­ханизма с золотниковым распределителем, устанавливаемого на авто­мобилях МАЗ, КрАЗ, автобусах ЛАЗ, ЛиАЗ, показана на рис. 54. В кор­пусе 6 золотника 26 имеются три кольцевые расточки а, в, ж, Средняя расточка а соединена с каналом д для подвода рабочей жидкости ~от насоса, а крайние ж и в — с каналом б для отвода жидкости на слив. В трех реактивных камерах корпуса 6 свободно (с возможностью осе­вого перемещения) размещены плунжеры 25.

Рис. 54. Распределитель рулевого усилителя:  26 18 15 12
1 – корпус рулевого механизма; 2, 4, 11 и 13 – подшипники; 3 – гайка; 5 и 21 –уплотнительные кольца; 6 – корпус золотника; 7 обратный клапан; 8 — шарик; 9 – крышка распределителя; 10 и 23 – болты; 12 – втулка; 14 – регулировоч­ные прокладки; 15манжета; 16 – стопорное кольцо; 27- кольцо; 18 – вход­ной вал; 19 и 27 – штифты; 20 — торсион; 22 — крышка манжеты; 24 регу­лировочные прокладки; 25 – плунжеры; 26 – золотники; 28винт; а, в и ж –кольцевые расточки; б – канал для отвода рабочей жидкости на слив; г и е – ка­налы для подвода (отвода) рабочей жидкости к полостям силового цилиндра; д – канал для подвода рабочей жидкости от насоса; п – зазор
В центральном отверстии корпуса установлен золотник 26, закреп­ленный упорными подшипниками 4 и 11 на втулке 12, которая шли­цами соединена без бокового зазора с винтом 28 рулевого механизма с возможностью осевого перемещения, а винтовым соединением — с валом 18.
Шлицевое соединение вала 18 и винта 28 выполнено с зазором п, который выбирают из условия обеспечения полного хода золотника.
Вал 18 соединен торсионом 20 с винтом 28 рулевого механизма. В канал расточки а ввернут обратный клапан.
Рулевой усилитель (рис. 55) работает следующим образом. При прямолинейном движении автомобиля золотник 5 занимает нейтраль­ное положение, и рабочая жидкость из насоса 18 поступает к средней расточке а (см. рис. 54) корпуса золотника по маслопроводу 11



Bfc. 55. Продолжение:
a – схема работы гидроусилителя при прямолинейном движении; б — схема работы гидроусилителя при повороте влево; в – схема работы гидроусилителя при повороте вправо; 2 – входной вал; 2 торсион; 3 — втулка; 4 — подшипник; 5 – зо­лотник; б — плунжеры; 7 – винт; 8 – маслопровод к передней полости цилиндра; 9 – обратный клапан; 10 — бачок; 11 –маслопровод от насоса; 12 — маслопровод к задней полости цилиндра; 13 — маслопровод отвода масла на слив; 14 – рулевая сошка; 15 рулевая продольная тяга; 16 – шток; 17 – силовой цилиндр; 18 – насос; 19 – поршень
(рис. 55,а), через крайние расточки жив (см. рис. 54) — на слив по маслопроводу 13 (рис. 55,д), заполняя при этом реактивные камеры между плунжерами 6, и через каналы е и г (см. рис. 54) в корпусе по маслопроводам 8 и 12 (рис. 55,а) — в полости силового цилиндра 17.
При повороте рулевого колеса против часовой стрелки и, следо­вательно, ведущего вала (рис. 55,а), благодаря винтовому соединению, втулка 3 с закрепленным на ней золотником 5 перемещаются по шли­цам винта 7 в осевом направлении вверх. В начальный момент сме­щения, когда давление в системе незначительно, усилие на рулевом колесе в основном создается торсионом 2, который непосредственно воздействует на вал 1. Винтовое соединение при этом перемещает зо­лотник и практически не воспринимает нагрузку. При смещении золот­ника, которое ограничено зазором в шлицевом соединении, прекраща­ется доступ рабочей жидкости к кольцевой расточке (см. рис. 54). Рабочая жидкость от насоса подается к средней расточке а, а затем через канал е в корпусе и маслопровод 12 (рис. 55,6) поступает в под-поршневую полость силового цилиндра 17. В результате поршень 19 (рис. 55,а) со штоком 16 перемещаются, поворачивая по часовой стрел­ке вал сектора с сошкой 14. Из штоковой полости силового цилинд­ра рабочая жидкость по маслопроводу 8 (рис. 55,6») и каналу г (см. рис. 54) в корпусе поступает в кольцевую расточку в, а затем по маслопроводу 13 (рис. 55,6) в масляный бак 10.
При повороте рулевого колеса по часовой стрелке втулка 3 (рис. 55,в) с золотником 5 перемещается вниз. Подвод рабочей жид­кости к кольцевой расточке г (см. рис. 54) прекращается. Рабочая жидкость от насоса поступает в среднюю расточку а, а затем по кана­лу г и маслопроводу 8 (рис. 55,в) в полость цилиндра. Поршень со штоком перемещаются, поворачивая против часовой стрелки сошку 14 (рис. 55,а). При этом управляемые колеса перемещаются вправо. Из подпоршневой полости цилиндра рабочая жидкость по маслопроводу 12 (рис. 55,в) и каналу е (см. рис. 54) в корпусе поступает в кольце­вую расточку ж и далее по маслопроводу 13 (рис. 55,в) в масляный бак.
При увеличении момента сопротивления повороту управляемых колес давление рабочей жидкости в системе и, следовательно, в реак­тивных камерах повышается, что вызывает пропорциональное увели­чение усилия на рулевом колесе. Таким образом, у водителя создает­ся "чувство дороги".
При снятии усилия с рулевого колеса торсион 2 и плунжеры 6 воз­вращают золотник в нейтральное положение.
При неработающем насосе или недостаточной эффективности гид­роусилителя выбирается зазор в шлицевом соединении вала 1 с винтом. Усилие от рулевого колеса передается без усилителя. При этом через обратный клапан 9 перетекает рабочая жидкость из одной полости силового цилиндра в другую.
Кинематическое слежение осуществляется следующим образом. В момент остановки рулевого колеса-золотник сдвинут относительно
корпуса, следовательно, усилитель продолжает еще некоторое время действовать. При этом винт 28 (см. рис. 54) с втулкой 12 поворачива­ется относительно неподвижного вала 18, что вызывает такое пере­мещение золотника в сторону нейтрального положения, при котором в рабочей полости цилиндра создается избыточное давление, способ­ное оказать противодействие стабилизирующему моменту. Управля­емые колеса, достигнув при этом нужного угла поворота, останавли­ваются.
Насос рулевого усилителя с клапаном расхода и давления пока­зан на рис. 56. Корпус насоса изготовлен из алюминия. Внутри корпу­са расположены ведущее и ведомое зубчатые колеса, выполненные как одно целое с валами. Опоры зубчатых колес изготовлены из мас­сивных бронзовых втулок 4 и 8, обеспечивающих торцовое уплотне­ние зубчатых колес без дополнительных прокладок. Взаимное распо­ложение втулок и положение их в корпусе насоса фиксируется про­волочными замками. В крышке насоса установлен самоподжимный сальник 3, уплотняющий вал ведущего зубчатого колеса. Надежной pa6ov^ сальника способствует специальное опорное кольцо 2, предо­храняющее манжету сальника от вывертывания. Сальник и опорное кольцо удерживаются в крышке с помощью стопорного кольца 1.
* Особенностью насоса является использование плавающих брон­зовых втулок, с помощью которых по мере износа рабочих торцов втулок зубчатых колес автоматически устраняется перетекание жид­кости по торцам зубчатых колес внутри насоса, что обусловливает высокий КПД насоса.
Перемещение плавающих втулок и автоматическое устранение зазора по торцам зубчатого колеса достигается воздействием на втул­ки 4 давления рабочей жидкости из камеры, соединенной с полостью нагнетгдеия насоса. Резиновое кольцо 5 расположено на стыке крыш­ки 10 и корпуса б. Для разгрузки сальника 3 в месте его установки
имеется дренажный канал, сообща­ющий камеру с полостью всасы­вания.
Привод насоса осуществляется от коленчатого вала посредством клиновых ремней, а регулировка натяжения ремней — с помощью натяжного устройства, состояще­го из неподвижного кронштейна

Связанные статьи:
No related posts

Хостинг

VPS - Хостинг

аренда сервера

Dedicated server

Регистрация доменов

Русские темы для WordPress. Бесплатные шаблоны для блогов WordPress на любой вкус

Декабрь 2018
M T W T F S S
    Jan »
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31