Рулевое управление, его назначение. Рулевой механизм и рулевой привод

Рулевое управление — совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, обеспечивает движение автомобиля в заданном направлении.

Каждое управляемое колесо установлено на поворотном кулаке, соединенном с передней осью посредством шкворня, который неподвижно крепится в передней оси. При вращении водителем рулевого колеса усилие передается посредством тяг и рычагов на поворотные кулаки, которые поворачиваются на определенный угол (задает водитель), изменяя направление движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из следующих механизмов:

1. Рулевой механизм.

2. Рулевой привод.

3. Усилитель рулевого привода (не на всех автомобилях).

Требования, предъявляемые к рулевым управлениям. Предъявляемые к автомобилю требования в части управляемости, устойчивости, маневренности и легкости управления могут быть реализованы, если рулевым управлением обеспечивается:

• требуемое передаточное число;

• высокая жесткость деталей;

• согласованность кинематики рулевого привода и направляющего устройства подвески;

• минимальные зазоры в сочленениях деталей;

• правильное соотношение углов поворота внутреннего и наружного колес;

• оптимальная величина стабилизирующего момента;

• небольшая величина крутящего момента, который необходимо прикладывать к рулевому колесу.

Механизм рулевого управления — понижающая передача, преобразующая вращение вала рулевого колеса в качание вала сошки. Механизм рулевого управления представляет собой редуктор. Особенность его работы заключается в следующем:

• выходное звено механизма рулевого управления — сошка не вращается, а совершает качание в пределах угла 90—100°;

• основной режим работы соответствует прямолинейному движению автомобиля;

• зазор, определяющий свободное вращение рулевого колеса, должен иметь небольшую величину.

Требования, предъявляемые к механизмам рулевого управления:

• высокий КПД в прямом направлении движения автомобиля и несколько меньше в обратном;

• нулевой зазор в среднем положении, т. е. механизм с беззазорным зацеплением.

По конструкции механизмы рулевого управления делятся на червячные, винтовые и реечные.

Реечные механизмы рулевого управления

Усилители рулевого привода

Насосы гидроусилителей

Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске.

Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами).

При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.