Особенности устройства рулевого управления отечественных автомобилей

На автомобилях ГАЗ-69 и ГАЗ-69А устанавливаются одинаковые и полностью взаимозаменяемые рулевые управления. Рулевая сошка 13 устанавливается на шлицах вала 12 и закрепляется гайкой со стопорной шайбой.

Рулевой вал 4 помещен внутри рулевой колонки 5, которая нижним концом надевается на выступ картера рулевого механизма и затягивается хомутом 6. Верхний конец колонки крепится в резиновой втулке к щитку приборов.

Рулевая сошка соединена промежуточной тягой 15 с плечом двойного рычага 18 правого поворотного кулака. Второе плечо рычага через поперечную тягу 17, расположенную спереди моста, соединено с рычагом 16 левого поворотного кулака.

Рис. Рулевое управление автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 — рулевое колесо; 2 — поджимная пружина; 3 — упорный подшипник; 4 — рулевой вал; 5 — рулевая колонка; 6 — стяжной хомут; 7 — пробка заливного отверстия; 8 — верхняя крышка картера; 9 — регулировочные прокладки; 10 — картер; 11 — нижняя крышка картера; 12 — вал рулевой сошки; 13 — рулевая сошка; 14 — стяжной хомут крепления наконечника; 15 — промежуточная тяга; 16 — рычаг левого поворотного кулака; 17 — поперечная рулевая тяга; 18 — двойной рычаг правого поворотного кулака

Автомобили ГАЗ-63 и ГАЗ-51А имеют аналогичное по своему устройству рулевое управление с некоторыми различиями в конструкции рулевого привода.

Поперечная рулевая тяга 4 автомобиля ГАЗ-63 изогнута и имеет вильчатые наконечники 5, навернутые на резьбе на тягу и закрепленные стяжными болтами 3. Наконечники тяги соединяются с рычагами 1 поворотных кулаков при помощи пальцев 2 и бронзовых втулок 7.

Рис. Шарнирное соединение поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-63: 1 — рычаг поворотного кулака; 2 — палец; 3 — стяжные болты наконечника; 4 — поперечная рулевая тяга; 5 — вильчатый наконечник тяги; 6 — гайка; 7 — бронзовая втулка рычага поворотного кулака

Поперечная рулевая тяга автомобиля ГАЗ-51А соединяется с рычагами поворотных кулаков колес саморегулирующимися коническими шарнирными соединениями.

Тип рулевой передачи автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51А — глобоидальный червяк и двухгребневый ролик.

Конструкция рулевого управления автомобилей ЗИЛ-157К, ЗИЛ-157, ЗИЛ-151, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150 в основном одинакова.

Тип рулевой передачи — глобоидальный червяк и трехгребневый ролик. Трехгребневый ролик 7 на двух игольчатых подшипниках 9 установлен на пальце 8 головки 11 вала 6 рулевой сошки. Глобоидальный червяк установлен на двух конических роликоподшипниках 20, расположенных в картере 22 рулевого механизма. Роликоподшипники не имеют внутренней обоймы, и ролики непосредственно опираются на поверхность червяка. Наружная обойма верхнего роликоподшипника запрессована в гнездо картера рулевого механизма. Наружная обойма нижнего роликоподшипника упирается в крышку картера, под которой установлены регулировочные прокладки 18.

Рис. Рулевое управление автомобилей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-164: 1 — ступица колеса; 2 — рычаг поворотного кулака; 3 — шаровой палец: 4 — сухарь; 5 — пробка; 6 — вал рулевой сошки; 7 — трехгребневый ролик; 8 — палец; 9 — игольчатые подшипники; 10 — разрезная шайба; 11 — головка вала рулевой сошки; 12 — поджимная пружина наконечника продольной рулевой тяги; 13 — ограничитель; 14 — подпятник наконечника продольной рулевой тяги; 15 — продольная тяга; 16 и 27 — бронзовые втулки; 17 — сальник; 18 и 28 — регулировочные прокладки; 19 — крышка картера; 20 — роликоподшипник; 21 — червяк; 22 — картер рулевого механизма; 23 — пробка заливного отверстия; 24 — рулевое колесо; 25 — рулевая колонка; 26 — рулевой вал; 29 — колпак крышки картера; 30 — кронштейн; 31 — рулевая сошка; 32 —поперечная тяга; 33 — стяжные болты; 34 — съемный наконечник поперечной тяги; 35 — сухари наконечника поперечной тяги; 36 — спиральная прижимная пружина; 37 — уплотнительная прокладка; 38 — амортизирующая пружина

Вал рулевой сошки вращается в двух бронзовых втулках 16 и 27; втулка 16 запрессована в приливе картера, а втулка 27 — в боковой крышке картера. От осевого перемещения вал рулевой сошки удерживается разрезной бронзовой шайбой 10, под которой установлены регулировочные прокладки 28. Упорная шайба входит в выточку хвостовика вала рулевой сошки. Чтобы шайба и прокладки не выпали, они зажимаются колпаком 29, который на резьбе ввернут в крышку картера и застопорен. С наружной стороны вал рулевой сошки уплотнен сальником 17. Рулевая сошка насажена на конусный со шлицами конец вала и закреплена гайкой.

Соединение рычагов и продольной тяги осуществлено при помощи сферических сухарей 4 и шаровых пальцев 3. Шаровые пальцы закреплены гайками, которые шплинтуются. Во избежание попадания грязи в шарниры и вытекания из них смазки места соединений шарниров закрыты войлочными накладками. Выпадание сухарей предотвращается установкой в наконечники пробок 5, которые ввертываются в них на резьбе и шплинтуются.

Поперечная рулевая тяга на автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-157 имеет изгиб в средней части и резьбу на концах. На резьбовые концы тяги навернуты наконечники 1 вильчатого типа, которые соединены с рычагами поворотных кулаков при помощи пальцев 5.

Рис. Соединение поперечной рулевой тяги с поворотным кулаком на автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-157: 1 — наконечник поперечной рулевой тяги; 2 — пресс-масленка; 3 — стяжной болт; 4 — сальник; 5 — палец поперечной рулевой тяги; 6 — втулка пальца; 7 — корпус поворотного кулака

В нижнем ушке вилки наконечника палец крепится гайкой и шплинтуется, а в верхнем ушке вилки наконечника он крепится стяжным болтом 3. Смазка в шарнире удерживается сальниками 4, установленными на пальце. Наличие различного шага резьбы на концах тяги позволяет вращением обоих наконечников более точно регулировать схождение колес.

Устройство поперечной рулевой тяги и соединение ее с рычагами поворотных кулаков передних колес на автомобиле ЗИЛ-151 такое же, как и на автомобиле ГАЗ-63.

Поперечная рулевая тяга автомобилей ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150 соединяется с рычагами поворотных кулаков саморегулирующимися шарнирными соединениями.

Шаровые пальцы рычагов размещаются между эксцентрическими сухарями, установленными в наконечнике 34 поперечной рулевой тяги 32. Спиральные пружины 36, укрепленные своими конусами в сухарях 35, стремятся раздвинуть сухари и тем самым по мере износа шарового пальца смещают сухари на некоторый угол, заклиниваясь между стенками наконечников и шаровыми пальцами.

Наличие пружины 36 в соединениях рычагов с тягой смягчает удары, передаваемые от колес автомобиля к рулевому механизму. Рулевой вал 26 с рулевым колесом 24 расположен в рулевой колонке 25. Его верхний конец установлен в шарикоподшипнике и уплотнен сальником. Картер рулевого механизма крепится на левом лонжероне рамы к кронштейну 30, прикрепленному к раме.

В рулевой передаче автомобиля Урал-375 применены двухходовой цилиндрический червяк и боковой сектор со спиральными коническими зубьями.

Червяк 5 закреплен гайками 2 и 22 на рулевом валу 32, который установлен в картере рулевого механизма на трех цилиндрических роликоподшипниках 3, 14 и 23. Вал установлен так, что может несколько перемещаться в осевом направлении.

Рулевой вал 32 с рулевым колесом соединен карданным валом.

Сектор выполнен заодно с валом, на шлицах которого установлена и закреплена гайкой сошка 34, соединенная с продольной тягой рулевого управления.

Рулевое управление снабжено гидравлическим усилителем, облегчающим управление автомобилем. Усилитель, кроме того, смягчает удары, передаваемые на рулевое колесо при движении по неровной дороге, и позволяет сохранить первоначальное направление движения при проколе шины переднего колеса. Гидравлический усилитель, схема которого показана на рис. 225, состоит из следующих основных частей: рабочего цилиндра 3, распределительного устройства 15 и гидравлического насоса 6. В гидравлическую систему автомобиля, кроме усилителя рулевого управления, входит также гидравлический подъемник 12 запасного колеса. Включается подъемник краном 10; при этом усилитель рулевого управления выключается.

Рабочий цилиндр 3 гидравлического усилителя шарнирно закреплен на раме с правой стороны автомобиля. Поршень 19, помещенный внутри цилиндра, делит цилиндр на две полости, соединенные трубопроводами 2 и 7 с распределительным устройством. Шток поршня рычагом 4 связан с поворотным кулаком правого переднего колеса.

Распределительное устройство состоит из корпуса 21 и золотника 20, который может перемещаться в корпусе вместе с валом рулевого механизма в осевом направлении.

Гидравлический усилитель действует только при работающем двигателе. Работает он следующим образом.

Насос 6 по трубопроводам 13 и 14 через кран 40 подает, масло в распределительное устройство.

При прямолинейном движении автомобиля рулевое колесо, вал рулевого механизма и золотник 20 распределительного механизма занимают среднее положение. Масло, нагнетаемое насосом, проходит по кольцевым каналам корпуса распределительного устройства и через сливной трубопровод 8 возвращается в бачок 5 насоса.

Давление в обоих полостях рабочего цилиндра усилителя при этом одинаковое, и поршень 19 занимает среднее положение.

Когда рулевое колесо поворачивают вправо, червяк стремится повернуть сектор влево (против часовой стрелки), но для этого надо преодолеть сопротивление колес повороту и червяк под действием силы сопротивления вместе с валом рулевого механизма и золотником смещается вправо (вверх).

В этом положении задняя по ходу движения автомобиля полость рабочего цилиндра через трубопровод 7 и зазор между золотником и корпусом распределительного устройства соединяется, с нагнетающим трубопроводом 14, а передняя полость — со сливным трубопроводом 8. Благодаря разности давлений в полостях рабочего цилиндра поршень 19 перемещается влево и тем самым через шток воздействует на рычаг 4 правого поворотного кулака, значительно облегчая поворот колес.

Как только прекратится поворот, золотник снова займет среднее положение, в обеих полостях рабочего цилиндра усилителя вновь установится одинаковое давление и поршень 19 перестанет перемещаться.

Рис. Рулевой механизм автомобиля Урал-375: 1 — нижняя крышка картера; 2 и 22 — гайки; 3, 11 и 23 — роликоподшипники; 4 — кольцо упорное подшипников; 5 — червяк; 6 — червячный сектор; 7 и 37 — распорные втулки; 8 — картер; 9 — уплотнительное кольцо; 10, 24 и 35 — сальники; 12 и 19 — подвижные кольца плунжеров; 13 и 18 — опорные кольца плунжеров; 14 — плунжер; 15 — пружина; 16 — золотник; 17 — корпус золотника; 20 — упорный подшипник; 21 — стопорная шайба; 25 — упорная шайба сальника; 26 — крышка золотника; 27 — перепускной клапан; 28 — пружина перепускного клапана; 29 и 42 — прокладки; 30 — пробка обратного клапана; 31 — кольцо сальника; 32 — рулевой вал; 33 — шаровой палец; 34 — сошка руля; 35 — подшипники; 38 и 44 — упорные штифты; 39 — шпилька червячного сектора; 40 — упорная бронзовая шайба; 41 — боковая крышка картера; 43 — сектор

Золотник и вал рулевого механизма возвращаются в среднее положение под действием пружины 15. Во время поворота руля вал 32, смещаясь вправо, через подвижное опорное кольцо 12 и плунжер 14 сжимает пружину 15, которая через второй плунжер опирается на неподвижное опорное кольцо 18. Как только поворот руля прекратится, пружина 15 разжимается до упора плунжера 14 в неподвижное опорное кольцо 13 и возвращает золотник в среднее положение.

При повороте рулевого колеса влево золотник распределительного устройства перемещается также влево, соединяя с нагнетающим трубопроводом переднюю полость рабочего цилиндра, поршень перемещается назад по ходу автомобиля и поворачивает колеса влево.

Если двигатель не работает, колеса автомобиля поворачиваются только усилием водителя. Для того чтобы при этом поршень в рабочем цилиндре не оказывал бы сопротивления, в корпусе распределительного устройства предусмотрен перепускной клапан 27, через который масло свободно перетекает из одной полости цилиндра в другую.

 

Рис. Схема гидравлического усилителя рулевого управления автомобиля Урал-375: 1 — рулевой механизм; 2, 7, 8, 9, 11, 13 и 14 — трубопроводы; 3 — цилиндр гидравлического усилителя; 4 — рычаг поворотного кулака правого переднего колеса; 5 — бачок; 6 — гидравлический насос; 10 — кран; 12 — гидравлический подъемник запасного колеса; 15 — распределительное устройство; 16 — продольная рулевая тяга; 17 — сошка; 18 — поперечная рулевая тяга; 19 — поршень цилиндра гидравлического усилителя; 20 — золотник распределительного устройства; 21 — корпус распределительного устройства

Насос гидравлического усилителя лопастный, двойного действия (две полости всасывания и нагнетания).

Ротор насоса 8 имеет радиальные пазы, в которых размещаются лопасти 22. Ротор закреплен на валу 5, который приводится во вращение клиновидным ремнем от шкива, расположенного на носке коленчатого вала двигателя. При вращении ротора лопасти 22 под действием центробежной силы прижимаются к внутренней криволинейной поверхности статора 7; при этом объем пространства между лопастями изменяется. При увеличении объема в полостях а создается разрежение и из бачка 17 через каналы 23 в насос поступает масло, которое затем выдавливается в полостях б и через каналы 24 нагнетается в гидравлическую систему автомобиля.

Количество подаваемого насосом масла ограничивается калиброванным отверстием 9, а также перепускным клапаном 11, который под действием избыточного давления в полости нагнетания насоса смещается назад (открывается) вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком 17 через коллектор 13.

Для ограничения давления масла в гидравлической системе автомобиля предусмотрен предохранительный клапан 12, который открывается при давлении 65—70 кг/см2 и сообщает систему с бачком.

Рис. Насос гидравлического усилителя рулевого управления автомобилей Урал-375: а — полость всасывания; б — полость нагнетания; 1 — шкив; 2 — корпус насоса; 3 и 6 — подшипники; 4 — сальник; 5 — вал насоса; 7 — статор; 8 — ротор; 9 — калиброванное отверстие; 10 — диск распределительный; 11 — перпускной клапан фильтра; 12 — предохранительный клапан; 13 — коллектор; 14 — фильтр; 15 — пружина; 16 — перепускной клапан фильтра; 17 — бачок; 18 — прокладка; 19 — сетчатый фильтр; 20 — крышка; 21 — гайка-барашек; 22 — лопасть; 23 и 24 — каналы в теле статора

В рулевой передаче автомобиля КрАЗ-214 применен двухходовой цилиндрический червяк и боковой сектор со спиральными коническими зубьями. Рулевое колесо крепится на валу конусным соединением со шпонкой и затяжной гайкой. Установлен рулевой механизм на двух опорах. Нижней опорой является стяжной кронштейн на боковом рукаве картера рулевого механизма, прикрепленного болтами к вертикальной стенке лонжерона рамы. Верхней опорой является резиновая манжета, зажимаемая кронштейном на панели приборов. Рулевое управление снабжено пневматическим усилителем. Усилитель состоит из трех самостоятельных механизмов: силового цилиндра двухстороннего действия, воздухораспределителя с клапанами и следящего рычажного механизма.

Силовой цилиндр установлен на правом лонжероне рамы под крылом автомобиля. Шток 26 поршня 24 силового цилиндра 27 через двуплечий рычаг и продольную тягу соединен с рычагом поворотного кулака правого колеса.

Воздухораспределитель расположен на левом лонжероне рамы под крылом и через кран включения связан трубопроводами с пневматической системой автомобиля.

Кран включения пневматического усилителя расположен под панелью приборов в нижней части переднего щита кабины.

Рис. Пневматический усилитель рулевого управления автомобиля КрАЗ-214: а — воздухораспределитель; б — следящий рычажный механизм; в — силовой цилиндр; 1 — кронштейн воздухораспределителя; 2 — клапан; 3 — канал отвода воздуха; 4 — корпус; 5 — корпус клапана; 5 — клапаны; 7 и 9 — каналы подвода воздуха; 8 — штоки поршня; 10 — тяга привода воздухораспределителя; 11 — вал сектора рулевой передачи; 12 — пружина сопротивления; 13 — шток; 14 — болт; 15 — гайка крепления ведущей сошки; 16 — болт; 17 — ведомая сошка; 18 — цилиндрический палец; 19 — ведущая сошка; 20 — шаровой палец; 21 — кожух штока; 22 — воздушный канал; 23 — задняя крышка; 24 — поршень; 25 — манжета поршня; 26 — шток; 27 — цилиндр; 28 — крышка корпуса; 29 — палец коромысла; 30 — коромысло; 31 — установочный винт; 32 — задняя крышка цилиндра; 33 — манжета крышки цилиндра; 34 — защитный чехол; 35 — вилка штока; 36 — регулировочный винт; 37 — защитный колпак

Следящий рычажный механизм состоит из ведущей и ведомой сошек.

Ведущая сошка 19 сидит на шлицах вала 11 сектора рулевой передачи и закреплена на нем круглой гайкой 15 с внутренним шестигранником.

На нижнем конце ведущей сошки имеется палец 18, которым она соединена с ведомой сошкой 17.

В верхней части ведомой сошки выполнено большое отверстие, в которое входит с зазором цилиндричеокая гайка 15. Этот зазор позволяет ведомой сошке поворачиваться иа пальце 18 в обе стороны относительно оси вала сошки на небольшой угол.

Ведомая сошка удерживается в среднем положении предварительно сжатой пружиной 12. При отклонении сошки в ту или иную сторону она с помощью тяги 10 поворачивает коромысло 30 воздухораспределителя и приводит в движение клапаны.

Нижний конец ведомой сошки посредством пальца 20 и продольной рулевой тяги соединен с рычагом левого поворотного кулака.

Нижний рычаг левого поворотного кулака через изогнутую поперечную тягу соединен с нижним рычагом правого поворотного кулака.

Продольная рулевая тяга трубчатая, в ее заднем конце расположено шаровое сочленение с сухарями, двумя регулировочными шайбами и пробкой. На переднем конце тяги имеется наконечник саморегулирующегося типа с шаровым сочленением. Наконечник навернут на тягу и закреплен стяжными болтами. Наконечники поперечной рулевой тяги имеют сухари с боковыми пружинами.

Максимальный угол поворота колес ограничивается болтами.

Работает пневматический усилитель следующим образом.

При повороте рулевого колеса влево ведущая сошка 11 поворачивается по часовой стрелке и через ведомую сошку 12 воздействует на продольную рулевую тягу 10, преодолевая силу сопротивления колес повороту.

Рис. Схема действия пневматического усилителя рулевого управления автомобиля КрАЗ-214: 1 — силовой цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — двуплечий рычаг; 5 — пружина сопротивления; 6 — круглая гайка; 7 — правая продольная тяга; 8 — цилиндрический палец; 9 — шаровой палец; 10 — левая продольная тяга; 11 — ведущая сошка; 12 — ведомая сошка; 13 — вал сектора рулевого механизма; 14 — шток клапана; 15 — тяга привода воздухораспределителя; 16 — кран включения пневматического усилителя; 17 — коромысло; 18 — клапан воздухораспределителя

Если сила сопротивления на пальце 9 будет такой, что для поворота рулевого колеса водителю .потребуется приложить усилие более 10 кг, ведомая сошка 12 под действием ведущей сошки сожмет пружину 5, отклонится влево и через тягу 15 повернет коромысло 17 воздухораспределителя. Клапан 18 воздухораспределителя откроется и воздух из магистрали пойдет в правую полость силового цилиндра. В результате давления воздуха на поршень создается усилие, которое через шток 3, рычаг 4 и тягу 7 воздействует на рычаг правого поворотного кулака, помогая тем самым водителю повернуть колеса.

При прекращении поворота рулевого колеса ведущая сошка не будет воздействовать на ведомую сошку и она под действием пружины 5 возвратится в среднее положение. Клапан воздухораспределителя закроется, и поступление воздуха в силовой цилиндр прекратится.

При повороте рулевого колеса вправо ведомая сошка будет отклоняться вправо и откроет левый клапан воздухораспределителя. Воздух из магистрали заполнит левую полость силового цилиндра, и колеса будут поворачиваться вправо.

Включать пневматический усилитель следует только при движении в тяжелых дорожных условиях и при маневрировании автомобиля. Усилитель включается краном 16.

Рулевое управление автомобиля КрАЗ-219 отличается от рулевого управления автомобиля КрАЗ-214 иным устройством рулевого привода и тем, что оно не имеет пневматического усилителя.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)
Характерные неисправности рулевого управления Неисправность Причина неисправности Способ устранения неисправности Увеличенный свободный ход (люфт) рулевого колеса Нарушение регулиров ки зацепления рабочей пары рулевой передачи Отрегулировать зацепление, при необходимости заменить изношенные детали Чрезмерное осевое перемеще...
Электрическая рулевая система Есть три метода руления с помощью электричества: замена насоса обычной системы электрическим двигателем, в то время как сервомеханизм остается во всем почти таким же с помотцью привода, который непосредственно помогает управлению рулем и не имеет никаких гидравлических компонентов активный р...
Схема рулевого привода с независимой подвеской колёс   Рис. Схема рулевого привода с независимой подвеской колёс: 1 - поперечная рулевая тяга; 2 — продольная рулевая тяга; 3 - нижний рычаг; 4 — рулевая сошка; 5 — промежуточный рычаг рулевого привода; 6 - рычаг поворотного кулака; 7 — стойка передней подвески колеса; 8 — нижний рычаг....
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶
Google+ ()