Всё для ремонта авто

Меню

Метка: Рулевой механизм

Ремонт деталей рулевого управления

Дефектами деталей рулевого управления являются:

  1. износ червяка и ролика;
  2. износ вала сошки и втулок;
  3. износ подшипников и мест их посадки;
  4. износ резьбовых отверстий картера;
  5. износ деталей шаровых соединений рулевых тяг и погнутость тяг;
  6. ослабление крепления рулевого колеса на валу.

Разборка рулевого механизма

Для разборки рулевого механизма (автомобили ГАЗ-51 и ЗИС-150), снятого с автомобиля, необходимо:

  1. снять кнопку сигнала, отвернуть гайку рулевого вала и снять рулевое колесо;
  2. отвернуть гайку и снять рулевую сошку;
  3. отвернуть болты, снять боковую крышку вместе с валом сошки и слить из картера смазку;
  4. отвернуть болты, снять нижнюю крышку и вынуть из картера рулевой вал с червяком и подшипниками.

Ремонт деталей рулевого механизма

Износ червяка и ролика в известных пределах компенсируется соответствующей регулировкой. При большом износе эти детали заменяют одновременно.

Изношенные опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием до номинального размера или шлифуют под ремонтный размер бронзовых втулок, устанавливаемых в картере. Смятую или сорванную резьбу на конце вала сошки полностью удаляют резцом, затем наплавляют сваркой металл (наплавку ведут отводя тепло от зоны сварки), протачивают под требуемый размер и нарезают новую резьбу.

Смятые и забитые шлицы на конце вала сошки исправляют трехгранным напильником. Резьбовые отверстия картера, имеющие повреждения, заваривают и просверливают, а затем в них нарезают новую резьбу.

Изношенные места посадки подшипников в картере рулевого механизма растачивают и запрессовывают в них стальные кольца под размер подшипников.

Ремонт деталей рулевого привода

В рулевом приводе наибольшему износу подвергаются шаровые пальцы (рулевой сошки и поворотных рычагов) и вкладыши шаровых пальцев. Кроме того, иногда разрабатываются отверстия на концах тяг, срывается резьба, ослабляются или ломаются пружины и гнутся тяги. Ослабевшие или сломанные пружины и изношенные вкладыши шаровых пальцев заменяют новыми. Разработанные отверстия на концах рулевых тяг заваривают и обрабатывают слесарными инструментами.

Погнутую рулевую тягу можно выправить в холодном состоянии или с местным нагревом до температуры 800°. В том и другом случае перед правкой тяги заполняют сухим мелким песком.

Установка шарового пальца при раздаче

Рис. Установка шарового пальца при раздаче:
1 — матрица; 2 — шаровой палец; 3 — боек.

Изношенные шаровые пальцы ремонтируют двумя способами:

  1. На изношенную поверхность сваркой наплавляют слой металла. После этого поверхность обрабатывают на станке под требуемый размер. Вследствие трудоемкости и сложности процесса этот способ применяют очень редко.
  2. Шаровой палец нагревают до температуры 1000—1100°, устанавливают в специальную матрицу и ударами через боек производят раздачу пальца. Затем палец подвергают механической и термической обработке, предусмотренной при изготовлении пальца.

Сборка и регулировка рулевого механизма

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51

Рис. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51:
1 — уплотняющее войлочное кольцо; 2 — нижняя крышка; 3 — пружина сальника; 4 — трубка провода звукового сигнала; 5 — регулировочные прокладки; 6 — кольцо нижнего подшипника червяка; 7 — сальник рулевого вала; 8 — червяк; 9 — пробка; 10 — конический роликовый подшипник; 11 — верхняя крышка картера; 12 — стяжной хомут рулевой колонки; 13 — провод; 14 — пружина сальника; 15 — сальник рулевого вала; 16 — контргайка регулировочного винта; 17 — регулировочный винт; 18 — боковая крышка; 19 — роликовый подшипник вала сошки; 20 — двойной ролик; 21 — вал сошки; 22 — бронзовая втулка; 23 — сальник; 24 — картер рулевого механизма; 25 — гайка крепления рулевого колеса; 26 — ступица рулевого колеса; 27 — роликовый цилиндрический подшипник рулевого вала; 28 — рулевая колонка; 29 — рулевой вал.

При сборке рулевого механизма с двойным роликом автомобиля ГАЗ-51 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер бронзовую втулку 22 с натягом 0,04—0,10 мм и развертывают ее разверткой под размер шейки вала рулевой сошки с расчетом получения зазора 0,025—0,1 мм.
  2. Устанавливают наружное кольцо верхнего роликового подшипника 10 в картер с зазором 0,01—0,07 мм.
  3. В верхний конец рулевой колонки устанавливают роликовый цилиндрический подшипник 27, а в нижний — пружину 14 с сальником 15; надевают колонку на шейку верхней крышки 11 картера и закрепляют ее стяжным хомутом 12.
  4. Снизу картера рулевого механизма вставляют рулевой вал с червяком 8 и двумя роликовыми коническими подшипниками, ставят наружное кольцо 6 нижнего подшипника и привертывают нижнюю крышку 2 с регулировочными прокладками 5 толщиной 0,12 мм (пергаментные) и 0,25 мм (картонные).
  5. На шлицы рулевого вала надевают рулевое колесо и закрепляют гайкой 25.
  6. Проверяют затяжку подшипников червяка. При правильной затяжке усилие, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, необходимое для поворота рулевого вала, должно равняться 0,3—0,5 кг. При отсутствии динамометра затяжку проверяют вращением вала, который должен легко вращаться и не иметь заметного осевого зазора.
  7. В боковую крышку 18 запрессовывают роликовый цилиндрический подшипник 19 и ввертывают регулировочный винт 17 вала рулевой сошки 21.
  8. Соединяют вал рулевой сошки (в сборе с роликом) с регулировочным винтом, устанавливают вал в картер и привертывают боковую крышку 18 с уплотняющей прокладкой.
  9. Устанавливают на конец вала сошки сальник 23, уплотняющее войлочное кольцо 1 в обойме, сошку и закрепляют ее гайкой.
  10. Производят регулировку зацепления ролика с червяком, для чего червяк ставят в положение, при котором ролик будет находиться посредине червяка (движение автомобиля по прямой).

В этом положении перемещают сошку в плоскости ее качания при работе и измеряют величину перемещения конца сошки.

Если это перемещение более 0,8 мм, то регулировку зацепления следует производить винтом боковой крышки. После окончания регулировки проверяют легкость вращения рулевого вала, который должен повертываться от усилия 1,6—2,2 кг, приложенного по касательной окружности рулевого колеса, затем устанавливают на регулировочный винт стопорную шайбу и завертывают контргайку винта.

Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала

Рис. Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала.

При сборке рулевого механизма с тройным роликом автомобиля ЗИС-150 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер рулевого механизма и в боковую крышку бронзовые втулки и развертывают их разверткой. Со стороны сошки в картер устанавливают пробковый сальник 3 и шайбу сальника 4, которую в трех местах отгибают.
  2. Устанавливают в картер наружное кольцо верхнего роликоподшипника, вставляют рулевой вал с червяком и подшипниками 8, наружное кольцо нижнего роликоподшипника и привертывают крышку 5 со стальными регулировочными прокладками 6.
  3. Сверху в рулевую колонку устанавливают сальник 11, шарикоподшипник 12, пружину, вставляют шпонку 13 в рулевой вал, надевают рулевое колесо и закрепляют его гайкой.
  4. Регулируют затяжку подшипников червяка прокладками нижней крышки так, чтобы усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, составляло 0,3—0,8 кг по динамометру.
  5. Вставляют в картер вал рулевой сошки 25 в сборе с трехрядным роликом и привертывают боковую крышку 19 с уплотняющей прокладкой. На крышку устанавливают резиновые уплотняющие кольца 21.
  6. Надевают на вал сошки регулировочные стальные кольца и упорную бронзовую шайбу. Завинчивают до отказа фасонную гайку, надевают рулевую сошку и проверяют правильность зацепления ролика с червяком. Для этого червяк и ролик устанавливают в среднее положение (движение автомобиля по прямой) и проверяют величину движения конца сошки (нормально должно быть не более 0,8 мм). При этом усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, должно равняться 2,5 кг.
  7. После регулировки зацепления фасонную гайку закрепляют стопорной пластиной.

Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150

Рис. Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150:
1 — кронштейн крепления картера рулевого механизма; 2 — втулка вала рулевой сошки; 3 — пробковый сальник; 4 — шайба сальника; 5 — нижняя крышка; 6 — регулировочные прокладки подшипников червяка; 7 — крышка кронштейна; 8 — роликовые конические подшипники червяка; 9 — пробка; 10 — трубка провода сигнала; 11 — сальник; 12 — шарикоподшипник; 13 — шпонка; 14 — каркас рулевого колеса; 15 — рулевая колонка; 16 — провод звукового сигнала; 17 — рулевой вал; 18 — картер рулевого механизма; 19 — боковая крышка картера; 20 — стопорная пластина; 21 — резиновые уплотняющие кольца; 22 — регулировочные стальные кольца; 23 — упорная шайба; 24 — фасонная гайка; 25 — вал рулевой сошки; 26 — продольная балка рамы; 27 — рулевая сошка.

Вопросы по теме

[dwqa-list-questions category=»rulevoe-upravlenie»]

Электрическая регулировка рулевой колонки

Посредством регулировки рулевой колонки водитель индивидуально и оптимально может отрегулировать положение руля в соответствие с положением своего сиденья. Рулевая колонка в зависимости от производителя может регулироваться как по длине, так и по наклону/высоте.

Самое комфортное решение и в данном случае представляет регулировка рулевой колонки при помощи электродвигателей.

В результате в сочетании с блоком управления и возможностями сохранения вместе с регулировкой положения сиденья/зеркал с функцией памяти появляются дополнительные возможности для повышения комфорта, например, система помощи при посадке/высадке, при которой рулевое колесо выдвигается вперед или приподнимается. Для электрической регулировки рулевого колеса на нем установлены по одному электродвигателю постоянного тока (с левым/правым ходом) для продольной регулировки и регулировки наклона/высоты с соответствующими передаточными отношениями. Принцип управления электродвигателей посредством переключателей, которые включают соответствующее направление тока, соответствует принципу управления ранее описанных систем.

Электрическая схема «Электрическая регулировка рулевой колонки с функцией памяти»

Рисунок. Электрическая схема «Электрическая регулировка рулевой колонки с функцией памяти»

  • LA Управление — вверх
  • LB Управление — вниз
  • LV Управление — вперед
  • LZ Управление — назад
  • LED Светодиод
  • TF Клавиатура
  • MS+ Выключатель памяти +
  • MS- Выключатель памяти —
  • GND Земля (масса)

Если система электрической регулировки рулевой колонки оснащена блоком управления с функцией памяти, то она имеет конструкцию, представленную на рисунке. Электричеcкая регулировка рулевой колонки с функцией памяти у всех производителей объединена с регулировкой сиденья/зеркал с функцией памяти.

Входы клемм 30, 31, 15, R служат для подачи напряжения и функциональной готовности в соответствие с регулировкой сиденья/зеркал. На основании сигналов массы переключателя блок управления инициирует соответствующее управление электродвигателей. Соединение с программным выключателем регулировки сиденья/зеркал предназначено для функции памяти. Нажатие программного выключателя определяется по размеру поступающего сигнала напряжения.

Сигнал массы контакта двери или выключателя стояночного тормоза включает автоматическую функцию в виде помощи при посадке/высадке, управляя серводвигателями таким образом, что рулевое колесо перемещается вперед или вверх. Автоматическая функция у других производителей может выполняться только через зажигание от клеммы 15 или отдельный замок-выключатель зажигания, который включается при извлечении/вставлении ключа зажигания.

Если система, как в данном случае, оснащена функцией самодиагностики, то она имеет диагностический вход и выход. Со стороны выхода включаются серводвигатели, и на потенциометр подается напряжение. Информация о положении рулевой колонки передается на блок управления через скользящие контакты и соответствующее падение напряжения.

Схема рулевого механизма с червяком и кривошипом

Схема рулевого механизма с червяком и кривошипом

Рис. Схема рулевого механизма с червяком и кривошипом: а — рулевой механизм с кривошипом, имеющим один шип (палец) на роликах: 1 — рулевая сошка; 2 —  вал сошки руля; 3 — червяк руля; 4 — палец; 5 — упорный подшипник вала рулевого управления; б — рулевой механизм с кривошипом, имеющим два шипа на роликах: 1 — рулевая сошка; 2 — вал сошки руля; 3 — червяк руля; 4 — палец; 5 — вал руля.

Номенклатура рулевых механизмов

Номенклатура рулевых механизмов

Рис. Номенклатура рулевых механизмов: а — рулевой механизм с винтом и гайкой; рулевой механизм с винтом и разрезной гайкой; б —  рулевой механизм с червяком и кривошипом: 1 —  с закрепленным шипом; 2 — с вращающимся шипом; в и г — рулевой механизм с червяком и роликом; в — рулевой механизм с червяком и одинарным роликом; г — рулевой механизм с червяком и двойным роликом; д — рулевой механизм с червяком и сектором; е — рулевой механизм с винтом и шариковой гайкой; рулевой механизм с гайкой и сектором; ж — рулевой механизм с червяком и двойным кривошипом.

Механизм рулевой

Рулевой механизм состоит из червяка 4, к хвостовику которого приварен сплошной вал 76, и вала 40 сошки, размещенных в картере 39.

Установленный в пазу головки вала 40 сошки рулевого механизма ролик 11 вращается на двухрядном радиально-упорном шарикоподшипнике, который после установки в пазу вала сошки имеет предварительный натяг. Величина предварительного натяга определяется высотой внутренних колец подшипника и шириной паза вала сошки. Ролик 11 имеет две беговые дорожки для шариков и заменяет наружное кольцо подшипника. Концы оси 9, на которой установлен ролик, расклепаны с электронагревом.

В крышке 33 картера имеется третья опора вала сошки. В связи с этим на головке вала сошки выполнен дополнительный хвостовик, который вращается в бронзовой свертной тонкостенной втулке 34, запрессованной в алюминиевую крышку картера.

Хвостовик имеет Т-образный паз, в который входит головка регулировочного винта 30 и надетая на стержень винта стальная каленая шайба 31.

Под нижней втулкой в горловину картера запрессован резиновый самоподжимной сальник 8. Для предотвращения течи смазки при износе сальника последний имеет кольцевую пружину, прижимающую его рабочую кромку к валу сошки.

Червяк 4 установлен в картере на двух одинаковых конических подшипниках 3. Оба конца червяка имеют конические поверхности для роликов, поэтому подшипники выполняются без внутренних колец. Наружное кольцо нижнего подшипника входит в отверстие картера и поджимается торцом регулировочной гайки 2, ввернутой в картер. На регулировочную гайку навернута стопорная гайка 1.

Повышенный зазор между червяком и роликом, возникающий при износе, устраняют регулировкой бокового зазора в зацеплении. Для этого центр ролика 11 вала 40 сошки смещен вверх относительно плоскости, которая перпендикулярна оси вала сошки и в которой лежит продольная ось червяка. Если вал сошки вместе с роликом опускаются вниз, боковой зазор в зацеплении будет уменьшаться, а если вал сошки поднимается — зазор увеличивается.

Рулевой механизм схема
Рулевой механизм

Рис. Схема рулевого механизма:
1 — стопорная гайка: 2 — регулировочная гайка; 3 — подшипник червяка; 4 — червяк; 5 — хомут: 6 — кронштейн; 7, 17, 27 и 69 — гайки; 8 — сальник;; 9 — ось ролика; 10 — внутренняя обойма ролика; 11 — ролик вала сошки; 12, 54, 62 и 82 — простые шайбы; 13 — большая распорная втулка; 14 — малая распорная втулка; 15, 35, 48 и 80 — болты; 16, 36, 42, 71 и 81 — пружинные шайбы; 18 — сошка рулевого управления: 19 — лонжерон; 20 — скоба; 21 — обойма сальника; 22 — войлочный сальник вала управления коробкой передач; 23 и 73 — пружины; 24 — войлочное уплотнительное кольцо; 25 — картонная накладна; 26 — резиновая манжета; 28 — стяжной хомут; 29 — шплинт стяжного хомута; 30 — регулировочный винт; 31 — каленая шайба; 32 — пробка маслоналивного отверстия; 33 — Крышка картера руля; 34 — бронзовая свертная втулка; 37 — картонная прокладка; 38 — бронзовая свертная втулка; 39 — картер рулевого управления; 40 — вал сошки; 41 — стопорная шайба; 43 — гайка вала сошки; 44 — поперечина передка; 45 — опора крепления рулевой колонки; 46 — держатель; 47 — Подвижная планка; 49 — кронштейн крепления рулевой колонки; 50 — резиновая прокладка; 51 — вал управления коробкой передач; 52 — рычаг управления коробкой передач; 53 — переключатель указателей поворота; 55, 63 в 70 — винты; 56 — кольцо контактных пружин; 57 — заклепка; 58 — колесо рулевого управления; 59 — включатель сигнала; 60 — пружина крышки включателя сигнала; 61 — крышка включателя сигнала; 64 — орнамент крышки включателя сигнала; 65 — винт с конической головкой; 66 — основание включателя сигнала; 67 — сухарь контактных пружин; 68 — штифт переключатели указателей поворота; 72 — втулка; 74 — контактная пружина включателя сигнала; 75 — токонесущее кольцо включателя сигнала; 76 — вал рулевого управления; 77 — пластмассовая втулка; 78 — корпус верхнего подшипника вала руля; 79 — рукоятка переключателя указателей поворота; 83 — шплинтовая проволока; 84 — волнистая шайба; 85 — плоская шайба; 86 — труба колонки рулевого управления; 87 — шпонка; 88 — головка вала управления коробкой передач; 89 — плоская шайба с усом; 90 — декоративный кожух; 91 — пучок проводов

Вал сошки перемещается регулировочным винтом 30.

Толщина шайбы 31, высота головки регулировочного винта 30 и ширина паза хвостовика вала сошки подобраны так, чтобы в соединении был минимальный осевой зазор. Регулировочный винт стопорится гайкой 27. Для вращения регулировочного винта при регулировке и для удержания его от проворачивания при затягивании контргайки на конце его предусмотрена прорезь под отвертку.

Крышка крепится к картеру рулевого механизма тремя болтами 35 с пружинными шайбами 36. Между крышкой и картером установлена уплотнительная картонная прокладка 37. Маслоналивное отверстие в крышке закрывается пробкой 32.

В правильно отрегулированном рулевом механизме в среднем положении, соответствующем движению автомобиля по прямой, в пределах поворота рулевого колеса на угол около 45° в каждую сторону от этого положения зазора не должно быть. При повороте же рулевого колеса на угол, больший 45°, зазор в зацеплении увеличивается, достигая наибольшей величины в крайних положениях.

Нарезка червяка выполнена эксцентрично относительно конических поверхностей, поэтому в пределах первых 180° поворота зазор быстро возрастает, при повороте же на следующие 180° уменьшается, но не должен доходить до нуля. Затем зазор вновь увеличивается и т. д. Вследствие этого регулировать боковой зазор в зацеплении червяка и ролика нужно только при положении рулевого механизма, соответствующем движению автомобиля по прямой.

На горловину картера рулевого механизма надета труба 86 рулевой колонки, которая крепится к картеру с помощью кронштейна 6 и хомута 5, стягиваемых двумя шпильками, на которые навертываются гайки 7. Для обеспечения надежной затяжки на нижнем конце трубы имеется прорезь.

В верхний конец трубы колонки вставлен подшипник вала рулевого механизма, состоящий из корпуса 78 и пластмассовой втулки 77.

Верхний подшипник вала руля крепится к рулевой колонке тремя болтами 80. В связи с тем, что верхний конец трубы колонки, так же как и нижний, имеет прорезь, два отверстия для болтов выполнены овальными. Под болты подложены простые 82 и пружинные 81 шайбы. Для предотвращения самоотвертывания в головках болтов просверлены отверстия, через которые пропущена шплинтовая проволока 83.

Внутри рулевой колонки пропущен трубчатый вал 51 управления коробкой перемены передач, нижний конец которого входит в отверстие горловины картера рулевого механизма, а верхний конец — в отверстие верхнего подшипника вала руля. Внутри вала управления коробкой перемены передач проходит вал 76 рулевого механизма. Чтобы грязь не попадала в картер рулевого механизма, около верхнего подшипника червяка установлен второй самоподжимной резиновый сальник 8, насаженный на выступ хвостовика червяка. Для исключения попадания грязи через зазор между валом управления и стенкой отверстия картера на горловине картера установлен дополнительный войлочный сальник 22, расположенный в обойме 21, поджимаемой к картеру пружиной 23.

В верхней части рулевой колонки помещена головка 88 вала управления коробкой перемены передач, соединенная с валом управления двумя шпонками 87.

Между трубой и головкой имеется зазор, допускающий угловое перемещение головки относительно трубы. Головка вала управления коробкой фиксируется в осевом направлении шайбами 89 с усом, регулировочными волнистыми 84 и плоскими 85 шайбами. К головке 88 вала управления привернут двумя винтами с пружинными шайбами декоративный пластмассовый кожух 90. К приливам корпуса верхнего подшипника вала рулевого механизма с помощью трех винтов 55 с шайбами 54 привернут переключатель 53 указателей поворота, в корпусе которого смонтировано контактное токонесущее кольцо 75 звукового сигнала, изолированное от «массы» фибровой прокладкой. Контактное кольцо крепится к пружинным шайбам тремя винтами. От контактного кольца звукового сигнала и контактов переключателя указателей поворота через трубу рулевой колонки пропущен пучок 91 из четырех проводов. Для входа и выхода пучка в трубке колонки.рулевого управления предусмотрены два отверстия.

Для крепления рулевого колеса 58 верхний конец вала рулевого механизма имеет коническую поверхность, мелкие цилиндрические шлицы и резьбу, на которую навертывается гайка 69.

Вал рулевого механизма в верхней части ниже конуса имеет шлифованную цилиндрическую поверхность, которая входит в пластмассовую втулку верхнего подшипника.

В нижней части ступицы рулевого колеса тремя заклепками укреплено штампованное кольцо 56, к которому приклепаны, каждая двумя заклепками, три контактные пружины 74 серповидной формы.

В верхнем торце ступицы имеются три углубления, в которых установлены пружины 73, отжимающие вверх основание 66 включателя сигнала. Внутри пружины расположены три втулки 72, конические буртики которых удерживают основание включателя сигнала на определенном расстоянии от верхнего торца ступицы. Через отверстия ступицы проходят три сухаря 67, каждый из которых упирается одним концом в контактную пружину, а другим — в основание включателя сигнала. В конические углубления двух бобышек основания входят выступы включателя 59 сигнала, который крепится к основанию двумя винтами 65 с коническими головками.

В корпус включателя сигнала залито хромированное сигнальное кольцо. При нажиме включатель сигнала и соединенное с ним основание перекашиваются и через один из сухарей 67 прижимают контактную пружину 74 к токонесущему кольцу 75, замыкая цепь звукового сигнала.

В средней части включателя сигнала установлена декоративная крышка 61, удерживаемая двумя пластинчатыми пружинами 60, приклепанными к включателю сигнала заклепками.

В отверстии крышки установлен пластмассовый орнамент 64, крепящийся двумя винтами 63 с простыми шайбами 62.

На выступающий из горловины картера конец вала сошки, имеющий мелкие конические шлицы, насажена сошка 18 рулевого управления, которая затягивается гайкой 43 с подложенной под нее пружинной шайбой 42, и контрится стопорной шайбой 41. Выступы шайбы 41 отгибаются на грани гайки.