Назначение и классификация рулевых механизмов. Конструкция червячных рулевых механизмов.

Рулевым называется механизм, преобразующий вращение рулевого колеса в поступательное перемещение рулевого привода, вызывающее поворот управляемых колес.

Рулевой механизм служит для увеличения усилия водителя, прилагаемого к рулевому колесу, и передачи его к рулевому приводу.

Увеличение усилия, прилагаемого к рулевому колесу, происходит за счет передаточного числа рулевого механизма.

Передаточным числом рулевого механизма называется отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота рулевой сошки.

Передаточное число рулевого механизма зависит от типа автомобиля и составляет 15…20 у легковых автомобилей и 20…25 у грузовых автомобилей и автобусов. Такие передаточные числа за 1-2 полных оборота рулевого колеса обеспечивают поворот управляемых колес автомобилей на максимальные углы, равные 35…45⁰ .

Червячные рулевые механизмы применяются на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение из них имеют червячно-роликовые рулевые механизмы (рис.), состоящие из червяка и ролика.

Червяк 1 имеет форму глобоида – его диаметр в средней части меньше, чем по концам. Такая форма обеспечивает надежное зацепление червяка с роликом 3 при повороте рулевого колеса на большие углы. Ролики могут быть двухгребневые и трехгребневые. Двухгребневые ролики применяются в рулевых механизмах легковых автомобилей, а трехгребневые- грузовых автомобилей и автобусов.

При вращении червяка 1, закрепленного на рулевом валу 2, момент от червяка передается ролику 3, который установлен на подшипнике на оси, размещенной в пазу вала 4 рулевой сошки. При этом, благодаря глобоидной форме червяка, обеспечивается надежное зацепление его с роликом при повороте рулевого колеса на большие углы.

Червячно-роликовые рулевые механизмы имеют небольшие габаритные размеры, надежны в работе и просты в обслуживании. Их КПД достаточно высокий и составляет 0,85 при передаче усилий от рулевого колеса на управляемые колеса и 0,7 – от управляемых колес к рулевому колесу. Поэтому усилия водителя, затрачиваемые на преодоление трения в рулевом механизме, невелики.

Меньшее распространение получили червячно-секторные рулевые механизмы и применяются они только на грузовых автомобилях. Эти механизмы состоят из цилиндрического червяка и бокового сектора со спиральными зубьями. Они имеют небольшое давление на зубья при передаче больших усилий и небольшой износ. Однако их КПД низкий и равен 0,7 и 0,55 соответственно при передаче усилия от рулевого колеса и обратно.