Автомобили. Проектирование и расчет рулевых управлений: Учебно-методическое пособие, страница 5

Производство рулевых механизмов для отечественных автомобилей регламентировано отраслевым стандартом ОСТ 37.001.013-76, который определяет типы рулевых механизмов в зависимости от нагрузки, приходящейся на управляемый мост, а также ряд параметров этих механизмов. На все автомобили с вертикальной нагрузкой  на управляемый мост до 25 кН при отсутствии усилителя и до 40 кН с усилителем рекомендуется устанавливать червячно-роликовый механизм, при большей нагрузке – винтореечный механизм. В некоторых случаях для автомобилей с нагрузкой на управляемый мост менее 12 кН допускается применение реечных механизмов, параметры которых стандартом не регламентированы. В табл. 2 приведены основные характеристики, позволяющие по максимальной нагрузке, приходящейся на управляемый мост, выбрать необходимый тип рулевого механизма.

Таблица 2

Основные параметры рулевого механизма

Диаметр вала рулевой сошки, мм

Межосевое расстояние в картере1, мм

Нагрузка2, кН

Тип рулевого механизма

при отсутствии гидроусилителя

с гидроусилителем

23,4

43,5

до 6

-

Глобоидальный червяк и двухгребневой ролик

52,5

6...7

-

Глобоидальный червяк и трехгребневой ролик

27,8

50,8

7...11

-/15

Глобоидальный червяк и двухгребневой ролик

32

59,5

66,6

68,3

61,5

11...18

-/22

35

68,3

18...24

-/22...29

Глобоидальный червяк и трехгребневой ролик

38

90

24...33

-/29...40

38

90

24...33

24...33/-

Двухступенчатый с винтовой передачей (шариковый) и зубчатой парой рейка-сектор

42

90

-

33...42/-

45

76

-

-/42...66

50

98

-

55...65/ свыше 75

Примечание. В числителе даны значения для рулевого механизма с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм, в знаменателе – для рулевого механизма с гидроусилителем, встроенным в рулевой привод.

1 – обязательные параметры;

2 – рекомендуемые параметры.

При выборе типа рулевого механизма необходимо также провести сопоставительный анализ рулевых механизмов автомобилей данного класса и уже затем окончательно принимать решение по выбору типа рулевого механизма.

5.4. Материалы, используемые для изготовления рулевых

механизмов

Для изготовления рулевых механизмов используются черные металлы и цветные сплавы. Так, рулевые валы изготавливают из сталей 10, 20,  35, 40, 45. Заготовкой служат бесшовные трубы и стальной прокат круглого сечения. Глобоидальные червяки отковывают из сталей 35Х, 4СХ, 20ХНМ с последующим цианированием на глубину 0,25... 0,5 мм и закалкой до 45...52HRС. Ролики откатывают из сталей 12ХНЗА и 20Х2Н4А, их поверхность цементируется и закаливается до 52...56HRС. Червяки и ролики изготовляют также из легированных свинецсодержащих сталей АС30ХМ и АС40ХТНМ, обладающих повышенной обрабатываемостью резанием. Винты, гайки, рейки, валы, сошки откатывают из сталей 25ХГТ, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 20ХН3А, 30Х, 35Х, 30ХМ. Их рабочие поверхности цементируют и закаливают до 56...62HRС. Для изготовления шариков используются стали 25ХГТ, 12Х2Н4А, ШХ-9. Материалам для картеров и крышек служат ковкий чугун КЧ 35-10, КЧ 37-12, стальное литье 0,8 кп, 40 л, 45 л и цветные сплавы АК9, АЛ4, АЛ9В.

6. РУЛЕВЫЕ ПРИВОДЫ

6.1. Назначение, требования, классификация

Рулевой привод предназначен для передачи воздействия от рулевого механизма к управляемым колесам. Он состоит в общем случае из сошки  5, продольной тяги  6, рычага поворотной цапфы 8 и трапеции, образованной боковыми рычагами 9 и поперечной тягой 10 (см. рис. 1).

Рулевой привод должен отвечать следующим требованиям:

1) иметь рациональные, с точки зрения управляемости, устойчивости движения и маневренности, кинематические связи между управляемыми колесами;

2) иметь согласование с кинематикой подвески;

3) обладать высоким КПД;

4) эффективно демпфировать возникающие колебания;