Автомобили. Проектирование и расчет рулевых управлений: Учебно-методическое пособие, страница 9

7.4. Насосы усилителей

Для питания гидравлических систем усилителей используются главным образом лопастные насосы двойного действия. Преимуществами их являются относительная простота конструкции и технологичность по сравнению не только с поршневыми, но и с шестеренчатыми насосами.

Лопастные насосы двойного действия развивают давление 6,5...8,5 МПа при частоте вращения 4800 мин^-1. Для автомобилей ГАЗ, 3ИЛ, КамАЗ, Урал за базовую модель насоса для гидравлических усилителей принят насос производства ЗИЛ. На автомобилях БелАЗ устанавливают шестеренчатые насосы, которые развивают давление 8...10 МПа при частоте вращения 2300 мин^-1.

Насосы работают в тяжелых условиях (резко изменяющиеся скоростные и нагрузочные режимы, повышенный 100...110°С тепловой режим, запыленная и задымленная среда работы). На привод насоса затрачивается 2...4 % мощности двигателя. Развиваемое насосом давление пропорционально моменту на управляемых колесах. Изменение давления носит случайный характер и зависит не только от поворота управляемых колес, но и от их ударов о неровности дороги при прямолинейном движении автомобиля.

К насосам гидроусилителей предъявляются следующие требования: они должны обеспечивать необходимую подачу, определяемую расчетной скоростью поворота рулевого колеса; иметь малое изменение подачи при различных скоростных режимах работы двигателя; обеспечивать требуемое давление; обладать достаточной долговечностью и безотказностью. При выборе насосов следует исходить из нагрузки на управляемые колеса (см. табл. 3).

7.5. Материалы, используемые для изготовления усилителей и насосов

Корпуса силовых цилиндров отливают из сталей 20, 35, 45, ковкого чугуна КЧ 35-10 или изготовляют из трубчатых элементов. Рабочую поверхность закаливают ТВЧ до 241...285 НВ и доводят до высокой степени чистоты (хонингование, суперфиниширование). Поршни выполняют из сталей 18ХГТ, 12Х2Н4А. В остальных случаях используют сталь 35, ковкий чугун КЧ 35-10, алюминиевый сплав АЛ10В. Штоки изготовляют из сталей 40 и 45, хромируют и полируют. Твердость их поверхности 52...62 HRC. Уплотнительные кольца изготовляют из серого чугуна, иногда из резины.

Детали насосов выполняют из серого чугуна СЧ 18 (корпуса) легированных сталей ШХ-15,ХВГ, 9ХС (статоры), 20Х, 40Ч,38Х2МЮА (роторы), быстрорежущей Р18 (лопатки), бронзы БрАЖ 9-4 или БрАЖМ 10-3-1,5 (диски).

8. РАСЧЕТ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Расчет рулевых управлений включает:

-  кинематический расчет рулевого привода;

-  силовой расчет;

-  гидравлический и динамический расчет усилителя;

-  прочностной расчет узлов и деталей.

8.1. Кинематический расчет рулевого привода

Кинематический расчет выполняется с целью определения углов поворота управляемых колес, оптимальных параметров рулевой трапеции, нахождения передаточных чисел рулевого механизма, привода и управления в целом, а также согласования кинематики рулевого управления и подвески.

Исходя из геометрии поворота (рис. 11) и условия обеспечения единого мгновенного центра вращения колес при движении на повороте имеем

                         ,                   (1)