Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

рулевые механизмы с гидроусилителем

ter>

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫИНТЕГРАЛЬНОГО РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА

Передаточное отношение .............................................................17,3 : 1

Угол поворота вала сошки, не менее .................................................80 гр

Момент вращения входного вала при освобожденном валесошки.......................... 1,9...3,2 Нм

Момент вращения вала сошки при освобожденном входномвале, не более ................ 50 Нм

Рулевой механизм 8 (рис. 32) крепится на левом лонжеронечетырьмя болтами и представляет собой двухступенчатый механический редукторс передачей винт - шариковая гайка - зубчатая рейка - трехзубый секторсо встроенными силовым цилиндром и распределителем.

Картер 1 (рис. 31) является одновременно силовым цилиндром,в котором перемещается гайка - поршень 2. Гайка - поршень имеет внутривинтовую канавку и через находящиеся в ней шарики 3, выполняющие роль ниткирезьбы, взаимодействует с винтом 4.

Входной и выходной концы винтовой канавки на гайка -поршне замыкаются желобом 5, заполненном такими же шариками, как и канавкивинта и гайка - поршень. При повороте винта гайка - поршень перемещаетсявдоль его оси, а шарики, перекатываясь по канавкам, входят в один конецжелоба, перемещаясь внутри, выходят из другого его конца и поступают сдругой стороны гайки в винтовой канал, образованный канавками на винтеи гайка - поршне.

На боковой поверхности гайка - поршня нарезаны зубьярейки, находящиеся в зацеплении с зубьями сектора вала сошки 6, поэтомуперемещения гайка - поршня вызывает поворот вала сошки, установленногона двух роликовых подшипниках. Зубья на секторе вала сошки нарезаны подуглом к оси вращения перемещением вала сошки. В верхнюю часть вала сошкивставлен регулировочный винт 7, удерживающийся от осевого смещения в валусошки двумя шайбами 8, установленными в поперечные прорези вала сошки икольцевую проточку винта. При вращении регулировочного винта происходитперемещение вала сошки вдоль его оси и изменение величин боковых зазоровв зубчатом зацеплении.

Винт регулировочного механизма установлен между двухупорных подшипников, один 9 из которых размещен в картере рулевого механизма,а второй 10 - в корпусе распределителя. Регулировка пред-натяга подшипниковосуществляется гайкой 11, ввернутой в картер. После регулировки поясокгайки вдавливается в пазы картера.

Встроенный распределитель, управляющий потоком рабочейжидкости, - роторный тангенциальный - включает в себя: корпус распределителя12, вал-золотник 13, винт рулевого механизма 4, гильзу 14, сегментные упоры15 и центрирующий торсион 16. Вал-золотник одним концом входит в отверстиевинта рулевого механизма, а вторым концом опирается на роликовый радиальныйподшипник 17, установленный в корпус распределителя. Торсион с помощьюштифтов соединяет винт и вал-золотник, образуя между ними упругую связь.

Рис.
Рис. 31. Интегральный рулевой механизм
1 - картер; 2 - гайка-поршень; 3 - шарик; 4 - винтрулевого механизма; 5 - желоб; 6 - вал сошки; 7 - регулировочный винт;8 - шайба; 9, 10 - подшипники винта; 11 - гайка; 12 - корпус распределителя;13 - вал-золотник; 14 - гильза; 15 - упор; 16 - торсион; 17 - роликовыйподшипник; 18 - перепускной клапан; 19 - крышка боковая; 20 - клапан прокачки;21 - контргайка

Два сегментных упора установлены одновременно в поперечныепазы винта и вала-золотника.

Каждый сегмент плоской частью, параллельной оси вращениявинта и вала-золотника, лежит на перемычках винта, а аналогичные плоскиечасти перемычек вал-золотника расположены под углом к вышеупомянутой плоскойчасти каждой перемычки, благодаря чему вал-золотник при приложении усилияк рулевому колесу для его поворота может поворачиваться относительно винтарулевого механизма до 7° в каждую сторону, закручивая при этом торсион.На цилиндрической поверхности одного из двух сегментных упоров имеетсярадиально расположенная коническая выемка, в которую устанавливается шарик,одновременно входящий в треугольный шлиц гильзы и выполняющий роль поводкагильзы для ее вращения совместно с винтом.

Вал-золотник посредством карданного шарнира связан свалом рулевой колонки, на котором установлено рулевое колесо.

На винте рулевого механизма и вал-золотнике имеется равномернорасположенные по сечению радиальные отверстия, которые с продольными пазамина винте и отверстиями в кольцевой с коническими боковыми поверхностямипроточке гильзы образуют распределительные каналы, по которым рабочая жидкостьподводится к полостям А и Б механизма (рис. 32, 33, 34), разделенным гайка- поршнем с помощью наружных и внутренних уплотнительных колец.

В корпусе распределителя имеется шариковый перепускнойклапан 18, обеспечивающий при неработающем насосе гидроусилителя перетеканиемасла из одной полости картера в другую, минуя бачок и насос. При работающемнасосе шарик, прижимается давлением масла к седлу, закрывает клапан и препятствуетперетеканию масла из нагнетательной магистрали в сливную.

Для удаления воздуха из гидросистемы в боковую крышку19 установлен клапан прокачки 20.

Взаимное положение вал - золотника и винта, определяющеегидравлическое нейтральное положение распределителя, устанавливается впроцессе сборки рулевого механизма на специальном стенде завода-изготовителяи фиксируется штифтом.

Схема работы гидроусилителя показана на рис. 32, 33,34.

При прямолинейном движении автомобиля вал - золотники винт установлены так, что распределитель занимает гидравлически нейтральноеположение, при котором полость нагнетательной магистрали и полости А, Брулевого механизма соединяются через распределительные каналы с полостьюсливной магистрали, причем, давления в этом случае в полостях А, Б и сливноймагистрали одинаковы.

При повороте рулевого колеса, например, направо вал -золотник поворачивается, закручивая торсион посредством наружного штифта,относительно винта так, что площадь щелей в распределительных каналах,соединяющих нагнетательную магистраль с полостью Б рулевого механизма иплощадь щелей в распределительных каналах, соединяющих полость сливноймагистрали с полостью А рулевого механизма увеличиваются, а площадь щелейраспределительных каналов, соединяющих полость сливной магистрали с полостьюБ, и площадь щелей распределительных каналов, соединяющих полость нагнетательноймагистрали с полостью А, уменьшаются. В результате такого изменения щелейраспределительных каналов в распределителе происходит рост давления жидкости,поступающей от насоса в нагнетательную магистраль и полость Б. Поступающаяпод давлением в полость Б жидкость вызывает перемещение гайка - поршняи поворот винта в направлении поворота вал - золотника до тех пор, покане прекратится вращение рулевого колеса. При перемещении гайка - поршняпроисходит вытеснение жидкости из полости А в сливную магистраль.

Рис.
Рис. 32. Схема работы системы гидроусилителя рулевогоуправления
1 - вал-золотник; 2 - торсион; 3 - винт; 4 - гильза;5 • поршень-рейка; 6 - вал-сошки; 7 - бачок; 8 - фильтр; 9 - насос

Давление в гидросистеме, развиваемое насосом, увеличиваетсяс увеличением усилия сопротивления колес повороту и определяется соотношениемплощадей щелей распределительных каналов, соединяющих полости А и Б рулевогомеханизма в данный момент времени с полостями нагнетательной, и сливноймагистралей. Площади щелей распределительных каналов зависят в свою очередьот величины взаимного углового смещения вал - золотника и винта: чем большеих угловое смещение, тем выше давление в гидросистеме.

При увеличении углового смещения вал - золотника относительновинта увеличивается угол закручивания торсиона и момент, необходимый дляего закручивания. Таким образом, с увеличением усилий сопротивления управляемыхколес повороту увеличивается и усилие для поворота рулевого колеса, чтообеспечивает водителю так называемое чувство дороги.

При выходе автомобиля из поворота водитель отпускаетрулевое колесо, торсион, раскручиваясь, поворачивает вал - золотник относительновинта и устанавливает распределитель в гидравлически нейтральное положение,который в таком положении не препятствует самовозврату управляемых колес.

Рис.
Рис. 33. Схема работы системы гидроусилителя рулевогоуправления
1 - вал-золотник; 2 - торсион; 3 • винт; 4 • гильза;5 - поршень-рейка; 6 - вал-сошки; 7 - бачок; 8 - фильтр; 9 - насос

Если при управлении автомобилем во время движения в заданномнаправлении на управляемые колеса со стороны дороги при наезде на препятствиевоздействует сила, стремящаяся повернуть их, то этот поворот колес вызоветперемещение гайка - поршня в рулевом механизме и поворот винта относительновал - золотника, а, следовательно, подачу жидкости под давлением в соответствующуюполость рулевого механизма, вызывая возвращение гайка - поршня и винтав исходное до наезда на препятствие положение.

При повороте рулевого колеса налево гидроусилитель работаеттакже, как и при повороте направо, с той лишь разницей, что жидкость поддавлением поступает в полость А, а из полости Б жидкость вытесняется гайка- поршнем в сливную магистраль.

При неработающем гидроусилителе крутящий момент с вал- золотника на винт передается после поворота вал - золотника относительновинта на величину углового зазора между соответствующими поверхностямисегментов и перемычек на вал - золотнике.

Рис.
Рис. 34. Схема работы системы гидроусилителя рулевогоуправления
1 - вал-золотник; 2 - торсион; 3 - винт; 4 - гильза;5 - поршень-рейка; 6 - вал-сошки; 7 - бачок; 8 - фильтр; 9 - насос