Автомобили. Проектирование и расчет рулевых управлений: Учебно-методическое пособие, страница 6

5) иметь высокую жесткость;

6) иметь минимальные зазоры в сочленениях.

Рулевые приводы классифицируют по нескольким признакам: по типу используемых механизмов (механические, гидравлические, гидромеханические, электромеханические); по конструкции и компоновке (с неразрезными и разрезными трапециями, с бортовыми и осевыми трапециями, с передним и задним расположением трапеций); по выполняемой функции (с командным приводом, с силовым приводом).

Наиболее распространены механические приводы, особенно на автомобилях с управляемыми колесами одной оси, вследствие их относительной простоты и надежности.

6.2. Оценочные параметры рулевого привода

Оценочными параметрами рулевого привода являются:

-  кинематическое передаточное число;

-  силовое передаточное число;

-  КПД и жесткость привода.

Кинематическое передаточное число u_РП определяется как отношение элементарного угла поворота сошки dW к полусумме элементарных углов поворота цапф управляемых колес:

,

Силовое передаточное число U_ПС  определяется как

,

Передаточные числа привода переменные вследствие изменения соотношения плеч рычагов. Кроме того, из-за несимметричности привода эти числа могут быть различными при повороте автомобиля вправо и влево. Следовательно, будет переменным и усилие на рулевом колесе в процессе поворота.

Отношение силового передаточного числа к кинематическому соответствует КПД привода:

.

Для выполненных рулевых приводов автомобилей КПД составляет

.

Жесткость рулевого привода должна быть наибольшей. При недостаточной жесткости возникает виляние колес и, как следствие, плохая устойчивость автомобиля. Из-за малой жесткости будет нарушаться сходимость колес, а это отрицательно сказывается на работе шин и расходе топлива. Жесткость рулевого привода у автомобилей с независимой подвеской в 1,5...2,0 раза меньше, чем у автомобилей с зависимой подвеской.

6.3. Выбор типа рулевого привода

Вследствие относительной простоты и надежности на автомобилях с управляемыми колесами одной оси наибольшее распространение получили механические приводы, состоящие из рулевых трапеций, рычагов поворотных цапф, продольных тяг и сошек.

Рулевая трапеция является частью рулевого привода и обеспечивает требуемую зависимость между углами поворота управляемых колес. Рулевые трапеции классифицируют по расположению относительно оси вращения колес (передние и задние) и по конструкции (неразрезные и разрезные). Рулевую трапецию чаще всего располагают сзади управляемых колес. В этом случае она хорошо защищена поперечной подвеской или балкой моста от повреждения.

Автомобили с зависимой подвеской имеют неразрезную поперечную тягу     (см. рис. 6 а, д...к). При независимой подвеске эта тяга выполняется разрезной, состоящей из двух или трех звеньев (см. рис. 6 б, в, г, ж, з), что обеспечивает возможность независимого перемещения управляемых колес. Для регулирования схождения управляемых колес тяги имеют резьбовые наконечники с шарнирами. Повышение точности регулировки достигается применением левой и правой резьб. Шарниры, типовые конструкции которых представлены на рис. 9, выполняют сферическими, так как сопряженные части привода совершают сложные относительные перемещения.

Рис. 9. Шаровые шарниры рулевого привода автомобилей:

а – с пружинами, действующими по оси тяги; б…г – с пружинами, действующими по оси пальца

В современных конструкциях постоянную плотность сопряжения головки 1 шарового пальца с вкладышами 2 поддерживают при помощи пружин 3, действующих вдоль осей тяги или пальца. Пальцы шарниров выполняют шаровыми полносферными (см. рис. 9 а, б), двухсферными (см. рис. 9 в), коническими (см. рис. 9 г). В двухсферных пальцах полусфера большего радиуса является рабочей, а меньшего - направляющей. Размеры пальцев с шаровыми головками выполняются в соответствии с ОСТ 37.001.233-80.

6.4. Материалы, используемые для изготовления рулевых

приводов