Sistemul de direcție din mașină. Dispozitiv de direcție, angrenaj melcat și angrenaje cu cremalieră Constă din mecanismul de direcție

Mecanismul de direcție constă dintr-un volan, un arbore închis într-o coloană de direcție și un mecanism de direcție asociat cu mecanismul de direcție. Mecanismul de direcție vă permite să reduceți forța aplicată de șofer asupra volanului pentru a depăși rezistența care apare la întoarcerea volanelor mașinii din cauza frecării dintre anvelope și drum, precum și a deformării solului în timpul conducerii. pe drumuri de pământ.

Un mecanism de direcție este o transmisie mecanică (de exemplu, o treaptă de viteză) instalată într-o carcasă (carter) și având un raport de transmisie de 15 - 30. Sistemul de direcție reduce forța aplicată de șofer asupra volanului conectat printr-un arbore la cutia de viteze de atâtea ori. Cu cât raportul transmisiei de direcție este mai mare, cu atât șoferului îi este mai ușor să rotească roțile directoare. Cu toate acestea, cu o creștere a raportului transmisiei de direcție pentru a roti roata controlată printr-un anumit unghi, conectată prin părțile de antrenare cu arborele de ieșire al cutiei de viteze, șoferul trebuie să rotească volanul la un unghi mai mare decât cu un raport de transmisie mic. Când vehiculul se deplasează cu viteză mare, este mai dificil să faci o viraj bruscă la un unghi mare, deoarece șoferul nu are timp să rotească volanul.

Raportul transmisiei de direcție:

Sus = (ap / ac) = (buc / pp)
unde ap și ac sunt unghiurile de rotație ale volanului și, respectiv, arborele de ieșire al cutiei de viteze; Рр, Рс - efortul aplicat de șofer asupra volanului și efortul la legătura de ieșire a mecanismului de direcție (bipod).

Deci, pentru a roti bipodul cu 25 ° cu un raport al transmisiei de direcție de 30, volanul trebuie rotit cu 750 °, iar cu Up = 15 - cu 375 °. Cu un efort pe volan de 200 N și un raport de transmisie Up = 30, șoferul creează o forță de 6 kN la legătura de ieșire a cutiei de viteze, iar cu Up = 15 - 2 ori mai puțin. Este recomandabil să aveți un raport variabil al transmisiei de direcție.

La unghiuri mici de rotație a volanului (nu mai mult de 120 °), este de preferat un raport de transmisie mare, oferind un control ușor și precis al vehiculului atunci când conduceți cu viteză mare. La viteze mici, un raport de transmisie mic permite, la unghiuri mici ale volanului, sa se obtina unghiuri de virare semnificative, ceea ce asigura o manevrabilitate ridicata a vehiculului.

Alegând raportul transmisiei de direcție, se presupune că roțile directoare ar trebui să se rotească din poziția neutră la unghiul maxim (35 ... 45 °) în cel mult 2,5 ture ale volanului.

Mecanismele de direcție pot fi de mai multe tipuri. Cele mai obișnuite dintre acestea sunt „rolă melcată cu trei crestături”, „angrenaj melcat” și „pinion-piuliță cu bile-șurub”. Roata dințată din mecanismul de direcție este realizată sub formă de sector.

Sistemul de direcție transformă mișcarea de rotație a volanului în mișcare unghiulară a brațului de direcție montat pe arborele de ieșire al mecanismului de direcție. Când conduceți un vehicul complet încărcat, mecanismul de direcție, de regulă, ar trebui să asigure o forță pe janta volanului de cel mult 150 N.

Unghiul de virare (jocul) pentru vehiculele utilitare nu trebuie să depășească, în mod normal, 25 ° (care corespunde unei lungimi a dușului de 120 mm măsurată pe marginea volanului) atunci când camionul conduce în linie dreaptă. Pentru alte tipuri de vehicule, jocul volanului este diferit. Jocul apare din cauza uzurii în funcționarea pieselor de direcție și a nealinierii mecanismului de direcție și a transmisiei. Pentru a reduce pierderile prin frecare și pentru a proteja părțile mecanismului de direcție împotriva coroziunii, uleiul special pentru transmisii este turnat în carterul său, montat pe cadrul mașinii.

La operarea vehiculului, este necesar să reglați sistemul de direcție. Dispozitivele de reglare ale mecanismelor de direcție sunt concepute pentru a elimina, în primul rând, jocul axial al arborelui de direcție sau al elementului de antrenare al cutiei de viteze și, în al doilea rând, jocul dintre elementele de antrenare și cele conduse.

Să luăm în considerare proiectarea mecanismului de direcție de tipul „rolă globoidală cu trei creaste”.

Orez. Sistemul de cârmă de tip „rolă vierme globoidală cu trei creaste”:
1 - carcasa mecanismului de directie; 2 - capul arborelui brațului de direcție; 3 - rolă cu trei coame; 4 - lamele; 5 - vierme; 6 - arbore de direcție; 7 - axa; 8 - rulment arbore bipod; 9 - șaibă de blocare; 10 - piuliță; 11 - șurub de reglare; 12 - arbore bipod; 13 - cutie de presa; 14 - bipod de direcție; 15 - nucă; 16 - bucșă din bronz; h - adâncimea de angrenare reglabilă a rolei cu melcul

Viercul globoidal 5 este instalat în carterul 1 al mecanismului de direcție pe doi rulmenți cu role conice, care preiau bine forțele axiale rezultate din interacțiunea melcului cu rola cu trei coame 3. Viercul presat pe canelurile de la capătul arborele de direcție 6 asigură, cu o lungime limitată, o bună angrenare a crestelor rolelor cu o tăietură melcat. Datorită faptului că acțiunea sarcinii este dispersată pe mai multe creste ca urmare a contactului lor cu melcul, precum și înlocuirea frecării de alunecare în angrenare cu frecare de rulare mult mai mică, o rezistență ridicată la uzură a mecanismului și o se realizează o eficiență suficient de mare.

Axa rolei este fixată în capul 2 al arborelui 12 al brațului de direcție 14, iar rola în sine este montată pe rulmenți cu ace, care reduc pierderile atunci când rola se derulează în jurul axei 7. Lagărele brațului de direcție arborele sunt, pe de o parte, un rulment cu role, iar pe de altă parte, o bucșă din bronz 76. Bipiedul este conectat la arbore prin intermediul unor caneluri mici și se fixează cu o șaibă și o piuliță 15. Se folosește un simering de ulei 13. etanșați axul bipodului.

Angajarea melcului cu crestele se realizează în așa fel încât, într-o poziție corespunzătoare mișcării în linie dreaptă a mașinii, practic să nu existe joc liber al volanului, iar unghiul de rotație al mașinii. volanul crește, crește.

Reglarea strângerii lagărelor arborelui de direcție se realizează prin schimbarea numărului de garnituri instalate sub capacul carterului, cu planul acestuia sprijinindu-se pe fața de capăt a rulmentului cu role conice extrem. Reglarea angajării melcului cu rola se realizează prin deplasarea arborelui brațului de direcție în direcția axială cu ajutorul unui șurub de reglare 11. Acest șurub este instalat în capacul lateral al carterului, închis din exterior cu o piuliță cu cap. 10 și fixat cu o șaibă de blocare 9.

La vehiculele grele, se folosesc mecanisme de direcție de tip „sector melcat (angrenaj)” sau „pinion-piuliță cu bile cu șurub”, care au o zonă mare de contact a elementelor și, ca rezultat , presiune scăzută între suprafețele perechilor de lucru ale cutiei de viteze.

Pe unele mașini se folosește mecanismul de direcție de tip „sector pe vierme”, cel mai simplu ca design. Îmbinarea cu melcul 2 pătrunde în sectorul lateral 3 sub forma unei piese de angrenaj cu dinți spiralați. Sectorul lateral este realizat în întregime cu arborele bipodului 1. Bipodul este amplasat pe un arbore montat pe rulmenți cu ace.

Diferența de angajare dintre vierme și sector nu este constantă. Cel mai mic joc corespunde poziției centrale a volanului. Distanța de cuplare este reglată prin modificarea grosimii șaibei situată între suprafața laterală a sectorului și capacul carcasei mecanismului de direcție.

Designul mecanismului de direcție „șurub-bile-piuliță-șină-sector” este prezentat în figură. Arborele volanului este conectat printr-un cardan de antrenare la un șurub 4 care interacționează cu o piuliță sferică 5 fixată printr-un șurub de blocare 15 într-o cremalieră de piston 3. Filetele șurubului și piuliței sunt realizate sub formă de șanțuri semicirculare umplute cu bile 7 circulante. de-a lungul filetului când șurubul se rotește. Filetele extreme ale piuliței sunt conectate printr-o canelură 6 cu un tub exterior care circulă bilele. Frecarea de rulare a acestor bile pe filet în timpul rotației șurubului este neglijabilă, ceea ce duce la o eficiență ridicată a unui astfel de mecanism.

Orez. Sistem de direcție de tip „sector vierme”:
1 - arbore bipod; 2 - vierme; 3 - sector lateral

Orez. Tipul mecanismului de direcție „surub-ball piuliță-șină-sector”:
1 - capac cilindr; 2 - carter; 3 - cremalieră piston; 4 - șurub; 5 - piuliță cu bile; 6 - jgheab; 7 - bile; 8 - capac intermediar; 9 - bobină; 10 - corpul supapei de control; 11 - nucă; 12 - capac superior; 13 - arc piston; 14 - piston; 15 - șurub de blocare; 16 - sector dintat (dintate); 17 - arbore; 18- bipod; 19 - capac lateral; 20 - inel de reținere; 21 - un șurub de reglare; 22 - știft cu bilă

La întoarcerea mașinii, șoferul, cu ajutorul volanului și al arborelui, rotește șurubul, față de axa căreia se deplasează piulița cu bile pe bilele circulante. Împreună cu piulița, cremaliera pistonului se mișcă, rotind sectorul dintat (dintanța) 16, realizat în întregime cu arborele 17. Bipiedul 18 este montat pe arbore cu ajutorul unor caneluri, iar arborele însuși este așezat pe bucșe de bronz în carcasa mecanismului de direcție 2.

LA Categorie:

Întreținere auto

Sistemul de direcție și conducerea mașinii

Sistemul de direcție. Pentru a converti mișcarea de rotație a arborelui de direcție într-o mișcare de balansare a bipodului și pentru a crește câștigul transmis de la volan la bipodul de direcție, se folosește mecanismul de direcție. Prezența în mecanismele de direcție a unui raport de transmisie mare (de la 15 la 30) facilitează conducerea. Raportul de transmisie este determinat de raportul dintre unghiul volanului și unghiul volanului vehiculului.

Orez. 1. Direcție auto:
a - suspensie dependentă a roților din față; b - suspensie independentă

Orez. 2. Sistemul de direcție al mașinii GAZ -53A

Mecanismele de direcție sunt împărțite în melc, șurub, combinat și cremalieră și pinion. Roțile melcate sunt disponibile cu transmisie melcat-rolă, melc-sector și melc-manivelă. Rola poate fi cu două sau trei crestate, sectorul - cu doi și multi dinți, manivela - cu una sau două vârfuri. În mecanismele cu șurub, transferul de forțe se realizează cu ajutorul unui șurub și a unei piulițe. În mecanismele combinate, transferul de forțe se realizează prin următoarele unități: șurub, piuliță - șină și sector; șurub, piuliță și manivela; piuliță și pârghie. Mecanismele cu cremalieră sunt realizate dintr-un pinion și o cremalieră. Cea mai răspândită transmisie este un vierme globoidal - o rolă pe rulmenți. Într-o astfel de pereche, frecarea și uzura sunt reduse în mod semnificativ și sunt menținute degajările necesare pentru ochiuri. Mecanismele de direcție de acest tip sunt utilizate pe majoritatea mașinilor GAZ, VAZ, AZLK etc.

Sistemul de direcție melcat instalat pe vehiculele GAZ-BZA are un melc globoidal și o rolă cu trei coame, care sunt în cuplare. Virul este presat pe un arbore tubular și montat în carcasa de direcție pe doi rulmenți cu role conice. Rola se rotește pe o osie în rulmenții cu ace. Axul rolei este presat în capul arborelui bipodului, care se rotește într-o bucșă și rulment cu role cilindrice. Un bipod este montat pe micile caneluri conice ale capătului arborelui. Angajarea rolei cu melcul depinde de poziția șurubului de reglare, care este fixat cu o șaibă de blocare, un știft și o piuliță cu șurub înșurubat pe șurub.

Arborele de direcție este plasat într-un tub (coloană de direcție), al cărui capăt inferior este atașat la capacul superior al carterului. În partea superioară a coloanei de direcție este instalat un rulment de contact unghiular al arborelui de direcție, care are mici caneluri conice pentru montarea volanului. Uleiul este turnat în carterul mecanismului de direcție prin orificiul închis cu un dop cu șurub. Mecanismele de direcție de acest tip sunt instalate pe autobuzele GAZ-24 „Volga”, GAZ-302 „Volga”, GAZ-66, LAZ-695N etc.

Sistemul de direcție elicoidal, instalat pe vehiculele ZIL -130, constă dintr-un carter, care este integrat cu cilindrul servodirecției, un șurub cu o piuliță cu bile și o cremalieră pentru piston cu un sector dintat.

Orez. 3. Sistemul de direcție al mașinii ZIL -130

Orez. 4. Mecanismul de direcție al mașinii MAZ -5335

Sectorul este realizat dintr-o singură bucată cu arborele brațului de direcție. Carterul se inchide cu capacele 1,8 si 12. Piulita se fixeaza rigid in cremaliera pistonului cu suruburi. Șurubul este conectat la piuliță prin bile, care sunt așezate în canelura 6 a piuliței și șurubului.

Șurubul cu bile circulante și mecanismul de direcție cu piuliță prezintă pierderi reduse la frecare și durată lungă de viață.

În corpul supapei de control, pe șurub sunt instalați doi rulmenți axiali cu bile, iar între ei se află bobina supapei de control. Jocul în acești rulmenți este reglat cu o piuliță.

Jocul în cuplarea cremei pistonului și a sectorului dintat este reglat prin deplasarea arborelui brațului de direcție cu un șurub, al cărui cap intră în orificiul arborelui bipod și se sprijină pe șaiba de împingere. Uleiul este scurs în carterul mecanismului de direcție printr-un orificiu închis de un dop magnetic.

La rotirea volanului, șurubul deplasează piulița cu bile cu cremaliera pistonului și rotește sectorul dintat cu arborele bipiedului. În plus, forța este transmisă la mecanismul de direcție, asigurând rotirea roților mașinii. Așa funcționează direcția fără amplificator hidraulic, adică atunci când motorul nu funcționează.

Sistemul de direcție combinat, instalat pe MA3-5335, constă dintr-un șurub și o piuliță cu bile, care se îmbină cu un sector dintat, al cărui arbore este simultan arborele bipodului. Șurubul și piulița au caneluri elicoidale semicirculare care sunt umplute cu bile. Pentru a crea un sistem închis pentru rularea bilelor, ghidajele ștanțate sunt introduse în piulița șinei pentru a preveni căderea bilelor. Șurubul mecanismului de direcție este instalat în carter în doi rulmenți conici, iar arborele sectorial în rulmenți cu ace.

Fiecare mecanism de direcție este caracterizat de un raport de transmisie, care pentru mecanismele de direcție ale camioanelor ZIL -130 și KamAE-5320 este de 20,0, pentru mașinile GAZ -53A - 20,5, pentru mașini MA3-5335-23,6, pentru autobuzele RAF-2203 - 19,1 și Autobuze LAZ-695N-23.5, iar pentru mașini variază de la 12 la 20.

La mașinile din familia KamAZ, mecanismul de direcție de tip șurub-piuliță este combinat cu un reductor unghiular, care transmite cuplul de la arborele elicei al arborelui de direcție la șurubul mecanismului de direcție.

Pe autobuzele LiAZ-677M și LAZ-4202, angrenajul conic este utilizat pentru a transmite cuplul în unghi drept de la volan prin arborele cardan la mecanismul de direcție din sectorul melcat.

Mecanismul de direcție cu cremalieră și pinion este utilizat pe scară largă în mașinile cu tracțiune față VAZ-2108 „Sputnik” și AZLK-2141 „Moskvich”. Este relativ simplu de fabricat și reduce numărul de articulații ale legăturilor de direcție.

Părțile principale ale unui astfel de mecanism de direcție sunt un angrenaj, tăiat pe arbore și o cremalieră, care sunt cuplate și plasate în carter. Când arborele volanului se rotește, angrenajul, rotindu-se, mișcă cremaliera în direcția longitudinală, care, prin balamale, transferă forța tijelor de direcție. Tirantile rotesc rotile direct prin capatul tirantului si bratele oscilante.

Unitatea de direcție. Sistemul de direcție este utilizat pentru a transfera forța de la mecanismul de direcție către roțile directoare și pentru poziția relativă corectă a roților la viraj. Sistemele de transmisie ale direcției sunt disponibile cu un trapez solid (cu suspensie dependentă de roată) și cu un trapez divizat (cu suspensie independentă). În plus, legătura de direcție poate fi din spate sau din față, adică cu o legătură transversală situată în spatele fasciculului din față sau în fața acesteia.

Părțile mecanismului de direcție cu instalarea dependentă de roți includ (vezi Fig. 16.2, a) bipiedul de direcție, tija longitudinală, pârghia tijei longitudinale, tija transversală și pârghiile de direcție ale știfturilor de pivotare.

Brațul de direcție poate oscila de-a lungul unui arc de cerc situat într-un plan paralel cu axa longitudinală a vehiculului sau într-un plan paralel cu fasciculul osiei față. În acest din urmă caz, nu există nicio forță longitudinală, iar forța de la bipod este transmisă prin tija de mijloc și două tije de direcție laterale către știfturile pivotului. Bipodul este atașat la arbore pe caneluri conice cu o piuliță pe toate vehiculele. Pentru instalarea corectă a bipiedului în timpul asamblarii, se fac semne speciale pe arbore și bipied. La capătul inferior al brațului de direcție, care are o gaură conică, este fixat un știft cu tijă laterală.

Tija de direcție longitudinală este realizată dintr-un tub cu îngroșări la margini pentru montarea pieselor a două balamale. Fiecare balama constă dintr-un știft, bucșe care acoperă capul sferic al știftului cu suprafețe sferice, un arc, un opritor și un dop cu șurub. La înșurubarea dopului, capul degetului este prins de căptușeli datorită arcului. Arcul atenuează impactul de la roți asupra bipiedului și elimină jocul atunci când piesele sunt uzate. Opritorul 5 previne comprimarea excesivă a arcului și, în cazul ruperii acestuia, nu permite știftul să iasă din balama.

Orez. 5. Sistemul de direcție al mașinii VAZ-2108 "Sputnik"

Pârghiile de direcție sunt conectate pivotant la tije. Balamalele sunt de diferite modele și sunt protejate cu grijă de murdărie. Unsoarea intră în ele prin nipluri. În unele modele de mașini, în tijele articulațiilor sunt utilizate inserții de plastic, care nu necesită lubrifiere în timpul funcționării mașinii.

Tirantul are și o secțiune tubulară, la capetele căreia se înșurubează vârfuri. Capetele legăturii transversale și, în consecință, capetele balamalei au filete din dreapta și din stânga pentru modificarea lungimii legăturii la reglarea vârfului roților. Capetele sunt fixate de tirant cu șuruburi de prindere.

Orez. 6. Articulațiile tijei de direcție:
a - împingerea longitudinală; b, c - împingerea laterală

În tijele de direcție transversale sunt instalate balamale în care mișcarea bolțului este permisă doar perpendicular pe tijă. Tirantul transversal cu suspensie independentă a roților din față este format dintr-o tijă medie și două laterale, legate printr-o balama.

Balamaua este formată dintr-un știft cu bilă, care poate avea o bilă sau un cap sferic, și două bucșe excentrice, presate pe știft de un arc ținut de un dop. Cu un astfel de dispozitiv, arcurile nu sunt încărcate de forțele care acționează asupra tijei laterale de direcție, iar jocul este eliminat automat când piesele balamalei se uzează. Știfturile cu bile sunt instalate în găurile conice ale pârghiilor și fixate cu piulițe.

Unele autoturisme folosesc sisteme de direcție de înaltă siguranță care absorb energie pentru a reduce forțele care cauzează rănirea șoferului într-un accident.

Deci, pe mașinile GAZ-З02 "Volga", un cuplaj de cauciuc care conectează două părți ale arborelui de direcție servește ca dispozitiv de absorbție a energiei, iar la mașinile AZLK-2140 arborele de direcție și coloana de direcție sunt realizate din compoziție, ceea ce face posibilă deplasați ușor arborele de direcție în interiorul habitaclului în cazul ciocnirii autoturismelor.

În plus, volanul este realizat cu un butuc încastrat și un tampon moale, ceea ce reduce semnificativ severitatea rănirii primite de șofer la lovirea lui. Se pot folosi și alte dispozitive pentru a crește siguranța șoferului.

În mașini sunt utilizate mecanisme de direcție de următoarele tipuri: un vierme și un sector (mașină Ural-375), un vierme și o rolă (cu trei pieptene pe mașinile ZIL-164A și ZIL-157 și cu doi pieptene pe GAZ -53A, ZAZ -965 Zaporozhets, Moskvich- 408 ", M-21" Volga ", etc.), șurub și piuliță și combinate. Acestea din urmă includ mecanisme care combină un șurub și o piuliță pe role circulante și o șină cu un sector (vehicule ZIL -130, ZIL -111, BelAZ-540 și BelAZ-548).

În mecanism, viermele și sectorul folosesc atât un vierme cilindric obișnuit, cât și un vierme globoidal cu o suprafață canelată, ale căror spire sunt realizate de-a lungul unui arc de cerc centrat pe axa de rotație a sectorului. În acest din urmă caz, chiar și cu virajele bruște ale mașinii, rămâne un mic spațiu între dinții sectorului și vierme.

Mecanismul cu un vierme cilindric și un sector este prezentat în Fig. 6, a. Cu un melc montat pe capătul inferior al arborelui de direcție, un sector dințat este în plasă, realizat dintr-o singură bucată cu arborele brațului de direcție.

În fig. 6, b prezintă un mecanism de direcție de tip melcat și o rolă. La capătul inferior al arborelui de direcție se află un vierme globoidal, care este în cuplare cu o rolă cu două coame care se cuplează cu spirele viermei și se așează pe o axă fixată în furca arborelui 8 al brațului de direcție. Mecanismul de acest tip este cel mai rezistent la uzură și necesită cel mai mic efort din partea șoferului la întoarcere.

Viermele poate fi asociat și cu un sector lateral. În mecanismele de acest tip, contactul dintre dinți nu are loc în puncte separate, ca în angrenajele considerate anterior, ci pe linii, ceea ce permite transmiterea unor forțe semnificativ mai mari. Cu toate acestea, pierderile prin frecare și uzură ale unei astfel de transmisii sunt mari. În plus, acest tip de mecanism este deosebit de sensibil la precizia ajustării angajării.

Orez. 6. Principalele tipuri de mecanisme de direcție:
a - vierme și sector; b - vierme și rolă; c - vierme și sector lateral; 1 - arbore de direcție; 2 - vierme cilindric; 3 - sector dinţat; 4 - arbore bipod; 5 - bipod de direcție; 6 - vierme globoidal; 7 - rola; 8 - arbore braț de direcție; 9 - sector dinţat lateral

În fig. 7 prezintă un mecanism de direcție de tip melcat și o rolă cu un raport de transmisie de 20,5 al unei mașini GAZ-53F.

O carcasă a mecanismului de direcție din fontă este fixată cu șuruburi pe partea stângă a cadrului mașinii, în interiorul căreia sunt plasate în cuplare un melc globoidal și o rolă cu două coame. Arborele de direcție cu un melc presat pe capătul său inferior este susținut de un rulment cu role cilindrice în coloana de direcție și doi rulmenți cu role conice în carcasa mecanismului de direcție. Ultimii doi rulmenti nu au inele interioare si rolele lor ruleaza direct pe suprafata melmei. Rola este montata pe o axa pe doi rulmenti cu bile, pe al carui inel interior este instalat un inel cu arc. Axa rolei este presată în capul arborelui brațului de direcție și este decalată de axa melcului către capacul lateral al carterului cu 5,75 mm.

Bipodul este fixat pe caneluri mici ale arborelui cu o piuliță și șaibă. Patru caneluri duble asigură conectarea corectă a bipodului la arbore. Arborele bipiedului se rotește într-un rulment cu role cilindrice și un manșon și poate fi rotit la 90 °. Bucșa se potrivește în carter, iar rulmentul se potrivește în capacul său lateral. Pe lângă lateral, carterul are și un capac superior și unul inferior. Uleiul este turnat în carter printr-un orificiu închis cu un dop.

Carterul este atașat la coloana de direcție cu o clemă și un șurub de legătură. Volanul și butonul de semnalizare sunt atașate la capătul superior al arborelui de direcție. Firul de semnal trece în interiorul arborelui de direcție în tub; între tub și arbore este instalat un inel O, care este apăsat împotriva tubului de un arc. Capătul superior al arborelui este etanșat cu o glandă cu arc. Arborele bipodului este sigilat cu garnituri de ulei.

Orez. 7. Sistemul de direcție al mașinii GAE-53F:
1 - inel; 2 - inel interior al rulmenților; 3 - minge; 4 - axa rolei; 5 - un inel de etanșare; 6 - tub; 7 - fir de semnal; 8 și 17 - arcuri; 9 și 15 - capace; 10 și și - lamele; 12 - rulment cu role conice; 13 - carter; 14 - plută; 16, 33 și 34 - garnituri de ulei; 18 - arbore de direcție; 19 - coloana de directie; 20 - vierme globoidal; 21 - rolă dublu-crestă; 22 - arbore braț de direcție; 23 - bolț; 24 - clema; 25 si 32 - rulmenti cu role cilindrice; 26 - capac lateral; 27 - șurub de reglare; 28 - nucă; 29 - bucșă; 30 - volan; 31 - bipied de direcție

Angajarea melcului și a rolei poate fi reglată fără a demonta mecanismul de direcție, cu un șurub, în ​​canelura căreia intră tija bipodului de direcție. După cum s-a indicat deja, axele rolei și viermele se află în planuri diferite; prin urmare, pentru a reduce jocul în angajare, este suficient să deplasați arborele bipiedului spre melc prin înșurubarea șurubului. Creșterea jocului poate fi realizată prin îndepărtarea șurubului. Pe exteriorul șurubului se înșurubează o piuliță cu capac pentru a preveni scurgerea uleiului din carter prin filete. Pentru a preveni decuplarea rolei de vierme, există urechi interne în carcasa cutiei de direcție. De asemenea, limitează rotația arborelui brațului de direcție. Jocul axial al rulmenților cu role se reglează prin îndepărtarea de sub capacul carterului de carton cu garnituri speciale de impregnare (0,25 mm grosime) și pergament (0,10-0,12 mm grosime).

În mașina M-21 „Volga”, mecanismul de direcție este același în design.

În mașina ZIL-164A, se folosește un mecanism de direcție cu un melc și o rolă cu trei coame, care mărește posibilele unghiuri de rotație ale brațului de direcție fără a întrerupe angajarea.

În fig. 8 prezintă mecanismul de direcție al unui vierme cilindric de tip MAZ-200 și un sector lateral. Vimele și sectorul lateral cu dinți spiralați sunt plasate în carter. Viercul este presat pe capătul inferior al arborelui de direcție. La rotirea arborelui de direcție și a viermei, sectorul se întoarce, ai cărui dinți de capăt sunt în ochiuri cu viermele. Arborele sectorial este susținut de rulmenți cu ace.

Orez. 8. Mecanismul de direcție al mașinii MAZ -200:
1 - vierme; 2 - sector; h - garnituri; 4 - nucă în formă; 5 - rulment cu ace; 6 - carter

Rulmenții arborelui de direcție sunt reglați prin modificarea grosimii distanțierilor de sub flanșa piuliței de guș.

În mecanismul de direcție, șurubul și piulița mașinii MAZ -525 au un filet la capătul inferior al arborelui de direcție. Când arborele de direcție se rotește, piulița aflată la capătul său inferior în manșon se mișcă în sus sau în jos de-a lungul arborelui, rotind arborele brațului de direcție instalat în manșoanele din carter și capacul carterului. Capătul inferior al arborelui de direcție nu este asigurat, în timp ce capătul superior are un suport oscilant format dintr-un rulment cu bile și inele de cauciuc. Coloana de direcție este conectată cu urechile inferioare și superioare la carcasa de direcție și la carcasa capului.

Raportul transmisiei de direcție este definit ca raportul dintre unghiul volanului și unghiul brațului de direcție. Cu cât raportul de transmisie este mai mare, cu atât este nevoie de mai puțin efort pentru rotirea roților. Pentru o întoarcere rapidă, raportul de transmisie nu trebuie să fie prea mare.

Sistemele de direcție pentru camioane au rapoarte de transmisie de 20-40, iar pentru mașini - 17-18.

Orez. 9. Mecanismul de direcție al mașinii MAZ -525

Mecanismul de direcție transformă mișcarea de rotație a volanului într-o mișcare unghiulară a legăturilor transmisiei de direcție, se realizează cu un raport de transmisie mare (20-24) pentru a reduce efortul depus de șofer.

La vehiculele KamAZ, se folosește un mecanism de servodirecție, care este prezentat în Fig. 93. Mecanismul de direcție în sine include un șurub, de-a lungul căruia se mișcă o piuliță, montată pe bile circulante, și un piston-cremail, închișat cu dinți cu un sector dintat.

Deoarece cabina mașinilor KamAZ este deplasată înainte și este făcută din pliere, a fost necesar să se introducă o conexiune articulată a coloanei de direcție cu mecanismul de direcție și o cutie de viteze unghiulară suplimentară.

Orez. 10. Schema mecanismului servodirecției:
1 - piston reactiv; 2 - răcitor de ulei; 3 - furtun de înaltă presiune; 4 - pompa; 5 - coloana de directie; 6 - arbore cardanic; 7 - treapta de antrenare: 8 - treapta de transmisie; 9 - ax bară de levier; 10 - sectorul dintat al arborelui bipodului; 11 - piston-nap: 12 - surub; 13 - piuliță cu bile; 14 - rulmenti cu bile: 15 - rulment axial spate; 16 - bobină; 17 - supapă de control; 18 - furtun de joasa presiune; 19 - rulment frontal axial

Arborele coloanei de direcție este articulat de arborele cardan. Celălalt capăt al arborelui este conectat la angrenajul de antrenare al angrenajului conic prin intermediul unei balamale. Cutia de viteze unghiulară constă dintr-un angrenaj conic antrenat și antrenat.

Pinionul este realizat dintr-o singură bucată, cu arborele care se rotește pe rulmenți cu ace și cu bile. Rulmentul pinionului cu bile este amplasat în capacul superior al carterului. Angrenajul condus 8 este montat pe arborele șurub care se rotește în doi rulmenți cu bile. Piulița care se mișcă de-a lungul șurubului este plasată în suportul pistonului. Pe suprafața sa exterioară, dinții sunt tăiați, formând o cremalieră și cuplându-se cu un sector dintat.

Pentru a facilita mișcarea piuliței, în ea și în șurub sunt realizate șanțuri elicoidale semicirculare, formând un canal spiralat umplut cu bile. Căderea din bile din caneluri este împiedicată prin instalarea ghidajelor ștanțate, formate din două jumătăți, în canelurile piuliței. Canalul astfel format creează două fluxuri închise de bile rulante. Pe această canelură, când șurubul este răsucit, bile se rostogolesc, ieșind dintr-o parte a piuliței și revenind la ea din cealaltă. Pe arborele șurubului sunt instalați doi rulmenți axiali cu o bobină a supapei de control între ei. Rulmenții și bobina sunt fixate cu o piuliță cu o șaibă elastică. Bobina este puțin mai lungă decât locul din supapa de control.

În direcția axială, șurubul și bobina se pot deplasa cu 1,1 mm în fiecare direcție din poziția de mijloc la care sunt returnate de arcurile elicoidale și pistonii de reacție, care sunt sub presiune de la uleiul furnizat prin conducta de refulare de la paletă. pompa. Fiecare rotație a volanului este transmisă elicei și provoacă rotirea corespunzătoare a roților. Totuși, în acest caz, roțile creează rezistență, care, fiind transmisă elicei, tinde să o deplaseze pe direcția axială. Când această rezistență depășește forța de precomprimare a arcurilor, deplasarea șurubului va schimba poziția bobinei. În funcție de direcția deplasării șurubului, bobina va conecta o cavitate a amplificatorului la linia de descărcare, iar cealaltă la linia de scurgere. Sub presiunea uleiului, cremaliera pistonului creează o forță suplimentară care acționează asupra sectorului bipodului și contribuie la direcția volanelor mașinii.

Pe măsură ce rezistența la rotire a roților din față crește, crește presiunea în cavitatea de lucru a cilindrului hidraulic de amplificare. În același timp, presiunea crește și sub pistonii reactivi. Sub presiunea arcurilor și a pistonurilor de reacție, bobina tinde să revină în poziția de mijloc.

Șoferul, în timp ce conduce, își păstrează întotdeauna un simț al drumului, adică pentru a întoarce volanul, trebuie să depună un efort.

Odată cu creșterea rezistenței de direcție a roților din față și creșterea presiunii în cavitatea cilindrului hidraulic de rapel crește și efortul asupra volanului.

La sfârșitul impactului asupra volanului, supapa se deplasează în poziția de mijloc, conexiunea acestei cavități cilindrice cu linia de presiune este încheiată și presiunea din ea scade.

În poziția de mijloc, jocul axial dintre cremalieră și sectorul dintat este cel mai mic. Pe măsură ce volanul se rotește la dreapta și la stânga, spațiul liber în această cuplare crește.

Când motorul nu funcționează și nu există alimentare cu lichid de la pompa servodirecției, mecanismul de direcție funcționează ca de obicei, dar șoferul trebuie să depună mai mult efort pentru a conduce mașina.

În partea inferioară a carcasei mecanismului de direcție există un dop de scurgere cu un magnet care prinde particulele de metal care intră în fluid.

Mașinile Uzinei de Automobile din Minsk folosesc un mecanism de direcție de tip piuliță cu șurub, de exemplu, cu un rapel hidraulic separat.

Arborele de direcție, montat pe doi rulmenți cu role conice, are un șurub pe care se mișcă piulița cremalieră. Pe suprafața exterioară a piuliței este tăiată o cremalieră, care se cuplează cu sectorul dintat al arborelui. Pentru o mișcare mai ușoară a piuliței, în ea și în șurub sunt realizate șanțuri elicoidale semicirculare, formând un canal spiralat umplut cu bile. Căderea din bile din caneluri este împiedicată prin instalarea ghidajelor ștanțate în canelurile piuliței, formând o canelură tubulară. Pe această canelură, când șurubul este răsucit, bile se rostogolesc, ieșind dintr-o parte a piuliței și revenind la ea din cealaltă.

Arborele sectorului dintat este montat pe trei rulmenti cu ace, dintre care doi sunt situati pe partea laterala a atasamentului bipodului. Sectorul cu cinci diți cuplează dinții cremalierei. Dintele mijlociu al sectorului este puțin mai gros decât ceilalți. La un capăt al arborelui sector, sunt realizate mici caneluri pentru conectarea cu bipodul de direcție, care este ținut împotriva deplasării axiale printr-o piuliță. La celălalt capăt al arborelui sectorului există un dispozitiv de reglare care vă permite să setați jocul axial necesar în angajarea sector-piuliță. Este alcătuit dintr-un șurub de reglare fixat cu o piuliță de blocare.

Carcasa mecanismului de directie este turnata din fonta si inchisa lateral prin capace detasabile cu garnituri. Punctele de ieșire din carterul arborelui de direcție și arborele sectorial sunt etanșate cu garnituri de cauciuc. În partea de sus a carterului se află un dop care închide orificiul de umplere cu ulei. În partea de jos există un orificiu cu același dop de scurgere a uleiului.

Pe mașinile KrAZ, a fost instalat anterior un mecanism de direcție, constând dintr-un melc și un sector de angrenaj lateral cu dinți spiralați (există multe astfel de mașini în funcțiune acum), iar acum folosesc un mecanism sub formă de șurub și piuliță cu bilă. -rack, adică de același tip, ca la mașinile Uzinei de Automobile Minsk, tot cu un rapel hidraulic separat.

Orez. 11. Sistemul de direcție al vehiculelor MAZ:
1 - arbore sector; 2 - o garnitură de ulei; 3 - rulmenti cu ace; 4 - capac lateral: 5 - dop de scurgere; 6 - piulita de reglare; 7 - rulment; 8 - carcasa mecanismului de directie: 9 - piulita cremaliera; 10 - bile; 11 - șurub; 12 - dop de umplere; 13 - rulment

LA Categorie: - Intretinere auto

În articolul anterior intitulat „”, ne-am dat seama pentru ce este mecanismul de direcție dintr-o mașină și de ce i se impun astfel de cerințe. Acum să ne uităm la tipurile de comenzi de direcție care sunt instalate activ pe mașinile moderne.

Multă vreme, designerii de automobile nici nu s-au gândit la servodirecție. Cerințele reduse privind manevrabilitatea și confortul și o mică zonă de contact a anvelopelor relativ înguste au făcut posibilă gestionarea puterii umane chiar și la conducerea camioanelor grele. Exista o singură modalitate de a reduce efortul asupra volanului: să măriți raportul de transmisie al transmisiei și diametrul volanului. Și faptul că șoferul va trebui să joace cinci sau șase rotații de la rebound la rebound cu un volan uriaș, iar precizia controlului va fi scăzută, trebuia împăcat.

În primul rând, servodirecția a apărut pe echipamente grele - basculante pentru minerit. S-a întâmplat la sfârșitul anilor 30, înainte de război. Adevărat, la început au început să folosească amplificatoare pneumatice - erau simple și alimentate de la un compresor sau o galerie de admisie. Dar hidraulica, deși mai complicată și mai scumpă decât pneumatica, a funcționat mai silențios și mai precis. Designerii de mașini de pasageri s-au hotărât pe el. În 1951, vehiculele de producție Chrysler Crown Imperial au fost pentru prima dată echipate cu propulsoare hidraulice Hydraguide ca echipament standard. Și în Europa, în 1954, un Citroen DS 19 a primit un booster hidraulic.

Sistemul de direcție.
Mecanismul de direcție servește la creșterea și transferul către mecanismul de direcție a forței aplicate de șofer asupra volanului. În autoturismele sunt utilizate în principal mecanisme de direcție cu melc și cremalieră. Avantajele mecanismului „worm-roller” includ: tendința scăzută de a transmite șocuri din neregularitățile drumului, unghiuri mari de rotație ale roților, capacitatea de a transfera forțe mari. Dezavantajele sunt un număr mare de tije și articulații articulate cu joc mereu acumulat, volan „greu” și neinformativ. În cele din urmă, minusurile s-au dovedit a fi mai semnificative decât plusurile. Pe mașinile moderne, astfel de dispozitive practic nu sunt folosite.

Cel mai obișnuit astăzi este un mecanism de direcție cu cremalieră și pinion. Greutate redusă, compactitate, preț scăzut, număr minim de tije și îmbinări - toate acestea au dus la o utilizare pe scară largă. Mecanismul cu cremalieră și pinion este ideal pentru configurațiile cu tracțiunea față și oferă o mai mare ușurință și precizie în direcție. Există însă și dezavantaje: datorită simplității designului, orice împingere de la roți este transmisă la volan. Și un astfel de mecanism nu este pe deplin potrivit pentru mașinile grele.

Unitatea de direcție.

Sistemul de direcție este conceput pentru a transfera puterea de la mecanismul de direcție către roțile de direcție, asigurând în același timp rotirea acestora la unghiuri inegale. Dacă ambele roți sunt rotite în aceeași măsură, roata interioară se va încrucișa pe șosea (glisează lateral), ceea ce va reduce eficiența direcției. Această alunecare, care creează și căldură suplimentară și uzură la roată, poate fi eliminată rotind roata interioară la un unghi mai mare decât roata exterioară. La viraje, fiecare dintre roți își descrie propriul cerc, care este diferit de cealaltă, iar roata exterioară (cea mai îndepărtată de centrul virajului) se mișcă pe o rază mai mare decât cea interioară. Și din moment ce au un centru de rotație comun, respectiv, roata interioară trebuie să fie rotită la un unghi mai mare decât cea exterioară. Acest lucru este asigurat de proiectarea așa-numitei „legături de direcție”, care include brațe pivotante și tije de direcție cu balamale. Raportul necesar al unghiurilor de rotație ale roților este asigurat prin selectarea unghiului de înclinare a pârghiilor de direcție față de axa longitudinală a vehiculului și a lungimii pârghiilor de direcție și a legăturii transversale.

- Sistem de directie de tip melcat este format din:
- un volan cu ax,
- carterul angrenajului melcat,
- perechi „rolă-vierme”,
- braț de direcție.

O pereche melcat-rolă este în angrenare constantă în carcasa mecanismului de direcție. Viermele nu este altceva decât capătul inferior al arborelui de direcție, iar rola, la rândul său, este situată pe arborele de direcție. Când volanul se rotește, rola începe să se miște de-a lungul filetului elicoidal al melcului, ceea ce duce la rotirea arborelui brațului de direcție. O pereche de melme, ca orice altă conexiune a angrenajului, necesită lubrifiere și, prin urmare, uleiul, a cărui marcă este indicată în instrucțiunile pentru mașină, este turnat în carcasa de direcție. Rezultatul interacțiunii perechii „rolă-vierme” este transformarea rotației volanului în rotația brațului de direcție într-un sens sau altul. Și apoi efortul este transmis la mecanismul de direcție și de la acesta la roțile directoare (față). Mașinile moderne folosesc un arbore de direcție sigur care se poate plia sau rupe atunci când șoferul lovește volanul într-un accident pentru a evita rănirea gravă a pieptului.

Sistem de direcție utilizat cu un mecanism de tip melcat include:
- tije laterale dreapta si stanga,
- tractiune medie,
- braț pendul,
- pârghii pivotante dreapta și stânga ale roților.

Fiecare tijă de direcție are balamale la capete, astfel încât părțile mobile ale unității de direcție să se poată roti liber una în raport cu cealaltă și cu corpul în planuri diferite.

- Mecanism cu cremalieră de direcție.

Acest mecanism de direcție Forța este transmisă roților prin intermediul unui angrenaj cilindric sau elicoidal, instalat în rulmenți, și o cremalieră care se deplasează în bucșe de ghidare. Pentru a asigura o cuplare fără joc, cremaliera este apăsată pe angrenaj de arcuri. Sistemul de direcție este conectat printr-un arbore la volan, iar cremaliera este conectată la două tije transversale, care pot fi atașate la mijloc sau la capetele cremalierului. Aceste mecanisme au un raport de transmisie mic, ceea ce face posibilă întoarcerea rapidă a roților direcționate în poziția dorită. O rotire completă a roților de direcție de la o poziție extremă la alta se efectuează în 1,75 ... 2,5 rotații ale volanului.

Știți cum se numește volanul unei mașini de curse? Volan! Iar la mașinile noastre doar volanul... Simți diferența? Dar să-l lăsăm pe Schumacher Schumacher și să vorbim despre ce este direcție, sau mecanism de direcție.

Sistemul de direcție este utilizat pentru a controla vehiculul și a asigura mișcarea acestuia într-o direcție dată la comanda șoferului. Sistemul include mecanism de direcțieși mecanismul de direcție. Pentru a ne imagina munca mecanismelor de direcție ale diferitelor generații, vom împărți explicația în trei părți, adică câte dintre ele există în industria auto.

Sistem de direcție melcat

Și-a primit numele de la sistemul de antrenare al coloanei de direcție, și anume angrenajul melcat. Sistemul de directie include:

• volan (nu cred că trebuie să explici?)
• arbore de direcție cu traversă, este o tijă metalică, care are pe o parte fante pentru fixarea volanului, iar pe cealaltă sunt fante interne pentru atașarea la coloana de direcție. Fixarea completă se face printr-un tendizor, care sertizează îmbinarea dintre arbore și „vierme” de antrenare a coloanei. În locul de îndoire a arborelui se instalează, cu ajutorul căruia se transmite forța laterală de rotație.
• coloană de direcție, un dispozitiv asamblat într-o carcasă turnată, care include un angrenaj de antrenare melcat și unul condus. Treapta condusă este legată rigid de brațul de direcție.
• tije de direcție, vârfuri și un „pendul”, un set de aceste piese legate între ele prin intermediul unor conexiuni bile și filetate.

Funcționarea mecanismului de direcție este după cum urmează: atunci când volanul se rotește, forța de rotație este transmisă angrenajului melcat al coloanei, „vierme” rotește angrenajul condus, care la rândul său antrenează bipodul de direcție. Bipiedul este conectat la tija din mijloc, celălalt capăt al tijei este atașat de brațul pendulului. Maneta este montata pe un suport si atasata rigid de caroseria masinii. De la bipod și „pendul” există tije laterale, care sunt conectate la vârfurile de direcție prin intermediul unor cuplaje sertizate. Vârfurile sunt conectate la hub. Brațul de direcție, rotindu-se, transmite forța simultan către brațul lateral și către pârghia din mijloc. Pârghia din mijloc activează a doua legătură laterală, iar butucii se rotesc, respectiv, și roțile.

Un astfel de sistem era comun pe vechile modele Zhiguli și BMW.

Sistem de direcție cu cremalieră și pinion

Cel mai răspândit sistem în prezent. Nodurile principale sunt:

• volan (volan)
• arbore de direcție (la fel ca în angrenajul melcat)
• Un cremalier de direcție este un ansamblu de cremaliere care este antrenat de un mecanism de direcție. Asamblat într-o singură caroserie, de obicei din aliaj ușor, este atașat direct de caroseria mașinii. La capetele cremalierei se fac orificii filetate pentru fixarea tijelor de directie.
• tijele de direcție sunt o tijă de metal, la un capăt al căreia se află un filet, iar la celălalt, un dispozitiv cu bilă articulată cu filet.
• vârful direcției, acesta este un corp cu articulație sferică și filet interior pentru înșurubarea tijei de direcție.

Când volanul se rotește, forța este transmisă treptei de viteză, care antrenează cremaliera de direcție. Sina „lasă” corpul la stânga sau la dreapta. Forța este transferată brațului de direcție cu vârf. Vârful este introdus în butuc, pe care îl întoarce mai târziu.

Pentru a reduce efortul șoferului atunci când volanul se rotește, servodirecția a fost introdusă în dispozitivul de direcție cu cremalieră și pinion, ne vom opri mai detaliat asupra lor.

Servodirecția este un dispozitiv auxiliar pentru rotirea volanului. Există mai multe tipuri de servodirecție. Acest amplificator hidraulic, amplificator hidroelectric, amplificator electric și amplificator pneumatic.

1. Boosterul hidraulic constă dintr-o pompă hidraulică care antrenează, un sistem de furtunuri de înaltă presiune și un rezervor de lichid. Carcasa rackului este realizată etanș ermetic, deoarece conține fluidul hidraulic de amplificare. Principiul de funcționare al amplificatorului hidraulic este următorul: pompa creează presiune în sistem, dar dacă volanul este la loc, atunci pompa creează pur și simplu circulația fluidului. Imediat ce șoferul începe să rotească volanul, circulația este blocată, iar lichidul începe să apese pe șină, „ajutând” șoferul. Presiunea este direcționată în direcția în care se rotește volanul.
2. V rapel hidroelectric sistemul este exact acelasi, doar pompa invarte motorul electric.
3. V rapel electric se folosește și un motor electric, dar este conectat direct la șină sau la arborele de direcție. Controlat de o unitate electronică de control. Boosterul electric mai este denumit și booster adaptiv datorită posibilității de a aplica diferite forțe la rotația volanului, în funcție de viteza de mișcare. Cunoscutul sistem Servotronic.
4. Rapel pneumatic aceasta este o „rudă” apropiată a rapelului hidraulic, doar lichidul a fost înlocuit cu aer comprimat.

Sistem de direcție activ

Cel mai „avansat” în prezent, include:

• cremaliera de directie cu si motor electric
• unitate electronică de control
• tiranți, vârfuri
• volan (dar fără el?)

Cum funcționează sistemul de direcție seamana cu ceva. Când volanul se rotește, angrenajul planetar se rotește, care antrenează cremaliera, dar numai raportul de transmisie este întotdeauna diferit, în funcție de viteza mașinii. Cert este că angrenajul solar este rotit din exterior de un motor electric, prin urmare, în funcție de viteza de rotație, raportul de transmisie se modifică. La viteză mică, raportul de transmisie este unitar. Dar cu o accelerație mai mare, atunci când cea mai mică mișcare a volanului poate duce la consecințe negative, motorul electric se pornește, rotește angrenajul solar, așa că este necesar să se rotească mai mult volanul la întoarcere. La viteze mici ale vehiculului, motorul electric se rotește în direcția opusă, creând o conducere mai confortabilă.

Restul procesului arată ca un simplu sistem de cremalieră și pinion.

Ai uitat ceva? Uitat, desigur! Am uitat încă un sistem - un șurub. Adevărat, acest sistem seamănă mai mult cu un angrenaj melcat. Deci - un filet este prelucrat pe arbore, de-a lungul căruia se „târăște” un fel de piuliță, este o cremalieră cu un fir în interior. Dinții cremalierei activează sectorul de direcție, la rândul lor, trădează mișcarea către bipod și apoi ca în sistemul vierme. Pentru a reduce frecarea, bile sunt situate în interiorul „piuliței” care „circulează” în timpul rotației.

Sistemul de direcție este o parte a direcției care facilitează controlul mașinii, datorită raportului semnificativ de transmisie din cutia de viteze. Următoarele cerințe sunt impuse pentru proiectarea mecanismelor de direcție:

• asigurarea naturii specificate a modificării raportului de transmisie a mecanismului de direcție;
• eficiență ridicată la transferul puterii de la volan la bipod;
• capacitatea mecanismului de direcție de a percepe forțele de la roțile direcționate către volan, ceea ce este necesar pentru a stabiliza roțile de direcție.

Mecanismele de direcție sunt realizate cu rapoarte de transmisie suficient de mari. Raportul de transmisie (mm m) este determinat de raportul dintre unghiurile de rotație ale volanului și arborele bipiedului mecanismului de direcție. Pentru mașini, raportul de transmisie este de la 16 la 20, iar pentru camioane, 20-25. De obicei, raportul transmisiei de direcție este constant (Tabelul 20.1).

Tabelul 20.1. Raportul transmisiei de direcție

Designul unor mecanisme de direcție vă permite să schimbați raportul de viteză în timp ce rotiți volanul, fie în sus (pentru camioane), fie în jos (pentru mașini). Acest lucru se face pentru a îmbunătăți siguranța la conducere la viteze mari și pentru a facilita controlul vehiculului în timpul manevrelor.

Cele mai frecvent utilizate sunt trei tipuri de mecanisme de direcție: vierme, șurubși cremalieră și pinion.În mecanismele de direcție cu melc și cremalieră, o pereche de piese este implicată în transferul de forță către arborele bipiedului, iar în mecanismul de direcție elicoidal, din cauza eficienței scăzute a perechii de șuruburi, este introdusă o altă pereche suplimentară. Prin urmare, astfel de mecanisme de direcție se numesc combinate.

Unelte melcate sunt folosite atât pe mașini, cât și pe camioane și autobuze. Ele diferă prin forma viermelui și prin designul elementului antrenat împerecheat cu viermele. Cele mai răspândite sunt vierme și rolă mecanisme de direcție. Perechea de direcție este formată dintr-un vierme globoidal și o rolă cu două sau trei coame. Viermele se numește globoidal deoarece are o formă concavă, adică forma unui hiperboloid de revoluție cu o singură foaie. O astfel de transmisie are o capacitate de sarcină mare datorită angajării simultane a unui număr mare de dinți și pierderi reduse prin frecare, deoarece frecarea de alunecare în această transmisie este înlocuită cu frecarea de rulare.

La cuplarea melcului cu rola, este prevăzut un decalaj variabil: de la angrenare practic fără joc în poziția de mijloc a rolei, corespunzătoare unei mișcări rectilinie, până la un spațiu semnificativ crescut în pozițiile extreme. Această modificare a jocurilor se realizează prin deplasarea centrului arborelui bipodului către vierme. Este necesar să se prevină blocarea mecanismului de direcție în pozițiile extreme după reglare, rezultată din uzura spațiului din partea de mijloc a perechii de angrenaje melcate.

În fig. 20.5 prezintă mecanismul de direcție melcat al mașinii GAZ-66-11. Este format dintr-un carter /, în interiorul căruia se află un vierme 6, trei ochiuri cu role de creastă 2. Viercul este presat pe un arbore tubular 7 și instalat în carter pe doi rulmenți conici 5 ​​și 8. Între capacul de jos 4 iar în carcasa de direcție sunt instalate câteva lame de hârtie subțiri 3 pentru reglarea rulmenților melcat.

Orez. 20.5. Sistemul de direcție cu melc al mașinii GAZ-66-11: 1 - carter; 2 - clip video; 3 - lamele; 4- capacul inferior; 5, 8, 11, 17, 18- rulmenti; 6- vierme; 7 - arbore; 9 - cheie; 10 - axa; 12 - surub; 13 - pin; 14 - arbore bipod; 15 - guler de etanșare; 16 - bipied; 19 - șaibă de blocare; 20 - șurub

Rolă montată pe axă 10 pe lagărele 77 din obrajii capului arborelui bipodului. Arborele bipiedului se rotește în doi lagăre 77 și 18. Un guler de etanșare este instalat la ieșirea din arborele bipodului 15. Un bipied este montat pe partea cu fante a arborelui 16. Instalarea corectă a bipodului se realizează prin prezența a patru caneluri duble pe acesta.

Angajarea melcului cu rola este reglată cu ajutorul unui șurub 72, care este înșurubat în capacul lateral al carterului. Șurubul este fixat cu o șaibă de blocare / 9, un știft 13 si nuci 20.

Ax melcat cu cheie 9 conectat la furca inferioară a arborelui de direcție. Arborele mecanismului de direcție este alcătuit dintr-un arbore de direcție superior și un arbore intermediar, legate între ele și de reductorul mecanismului de direcție prin intermediul unor articulații cardanice. Butucul volanului este instalat la capătul arborelui de direcție.

Un tip de mecanism de direcție melcat este mecanism de direcție vierme, dar spiro cu sector lateral, care este folosit pe mașina Ural-4320 (Fig. 20.6). Perechea de direcție este formată dintr-un vierme cilindric cu două sensuri 2 și un sector lateral 3 cu dinți teșiți în spirală. Viermele este fixat pe arbore 4 , care se rotește pe rulmenții 7, permițând o mișcare axială mică. Sector 3 realizat dintr-o bucată cu axul 6, pe fantele cărora este instalat bipodul 5.

Unghiurile spiralelor viermelui și sectorului sunt diferite. Cu un profil în secțiune transversală trapezoidală a spirelor viermelui și a dinților sectorului, se ating de-a lungul liniei, prin urmare, dinții percep sarcina transmisă de-a lungul întregii lungimi axiale. Aceasta reduce sarcina asupra dinților, reduce tensiunile de contact și crește rezistența la uzură a angrenajului. Arborele bipiedului 6 montat cu mare precizie pe rulmenți cu ace alungiți 7. Deformarea viermei este limitată de un opritor special 8 instalat în carcasa casetei de direcție. Accent similar 9 limitează deformarea sectorului din partea opusă. Pe-

Orez. 20.6. Sistemul de direcție al mașinii Ural-4320: 1 - ținând; 2 - vierme; 3 - sector; 4 - ax melcat; 5 - bipied; 6 - arbore bipod; 7 - rulment cu ace; 8, 9 - se opreste; 10 -

saiba de reglare

ambreiajul viermei cu sectorul este reglementat de selectarea grosimii şaibei de bronz 10 situat între capacul carterului și sector. Jocul în cuplare crește atunci când melcul este rotit în ambele sensuri din poziția de mijloc pentru a evita blocarea mecanismului de direcție în pozițiile extreme.

Sisteme de direcție elicoidale Acestea sunt utilizate pe vehiculele grele și, de regulă, au două perechi de lucru: o piuliță șurub și un sector cu dinți cremalieră. Ele diferă de o pereche de șuruburi convențională prin faptul că momentul este transmis de la șurub la piuliță nu direct, ci prin bile. În acest caz, căile de rulare pentru acestea sunt caneluri elicoidale realizate pe corpul șurubului și în piuliță. Când șurubul este rotit, bilele circulă în piuliță într-un cerc închis, ieșind din canalul șurubului prin orificiul de pe o parte a piuliței și revenind la piuliță prin canalul de bypass de pe partea opusă. Utilizarea bilelor circulante permite înlocuirea frecării de alunecare într-o pereche șurub-piuliță cu frecarea de rulare, ceea ce mărește eficiența transmisiei atât în ​​sens înainte, cât și în sens opus. Acest lucru îmbunătățește condițiile de stabilizare a volanelor, dar face și mecanismul destul de sensibil la șocuri de la drum. Prin urmare, amortizoarele sau servodirecția ar trebui instalate pentru a atenua șocurile. Adâncimea canelurii elicoidale este variabilă, iar grosimea dintelui mijlociu al sectorului este mărită în comparație cu alți dinți pentru a evita blocarea în pozițiile extreme.

Distanța în cuplarea pistonului-cremată cu sectorul arborelui bipiedului este reglată prin mișcarea axială a arborelui bipiedului folosind un șurub special de reglare. Jocul în perechea șurub-piuliță nu este reglabil, prin urmare, fiabilitatea ridicată și durata de viață necesară în această angajare sunt asigurate prin utilizarea oțelurilor aliate de înaltă calitate.

Sistemul de direcție al mașinii ZIL-431410 este prezentat în Fig. 20.7. Cutia de viteze este conectată la arborele volanului folosind un arbore cardan cu două articulații. Carter 3 cutia de viteze este turnata din fonta si are un inferior/intermediar 9, superior 14 si lateral 19 acoperi. Crema pistonului este amplasată în carter 4, în care este montată fix piuliţa cu bilă 6. Piulița cu bile este asamblată cu șurubul în așa fel încât să se formeze șanțuri elicoidale în care sunt introduse bilele 8. Două caneluri ștanțate 7 sunt introduse în canelura piuliței cu bile, conectate prin două găuri cu canelura pentru șurub, formând un tub de-a lungul căruia bilele, care se rostogolesc atunci când șurubul 5 este rotit de la un capăt al piuliței, revin la celălalt. Sfârșit.

Rack-piston 4 ochiuri cu sectorul dinţat 18 arborele 21 bipied, care se rotește pe bucșe de bronz presate în carter. Mișcarea axială a arborelui bipodului se face prin rotirea șurubului de reglare 20, al cărui cap intră în orificiul arborelui bipodului. Când strângeți șurubul de reglare,

Orez. 20.7. Sistemul de direcție din vinil al mașinii ZIL-431410: 1 - capac inferior; 2 - priza; 3 - carter; 4 - cremalieră pentru piston; 5 - șurub; 6 - surub; 7 - jgheab; 8 - minge; 9 - capac intermediar; 10 - rulment axial; 11 - supapă cu bilă; 12 - bobina; 13 - corpul supapei de control; 14 - coperta; 15 -primăvară; 16 - piston reactiv; 17 - set de șuruburi; 18 - sector dinţat; 19 - capac lateral; 20 - surub de reglare; 21 - arbore bipod; 22 - dop magnetic; 23 - bipied

jocul în cuplarea sectorului cu dinți cremalieră, care crește datorită acestui moment de rezistență la răsucire, nu trebuie să depășească 500 N. Un bipied este instalat pe capătul exterior cu fante al arborelui 23.

Când volanul se rotește, forța șoferului este transmisă prin arborele volanului și transmisia cardană la șurubul 5. Piuliță cu bilă 6 se deplasează de-a lungul axei șurubului, poartă de-a lungul suportului pistonului 4 care roteşte sectorul dinţat 18 cu ax 21 bipod în jurul axei sale. Forța bipiedului 23 transmisă mecanismului de direcție, care întoarce roțile directoare.

Mecanismele de direcție ale vehiculelor KamAZ, KrAZ, MAZ funcționează într-un mod similar.

Mecanisme de direcție cu cremalieră și pinion sunt simple ca design și compacte, au o eficiență ridicată, prin urmare sunt utilizate pe scară largă în mașinile de pasageri. Recent, astfel de mecanisme au fost folosite la camioanele ușoare cu suspensie independentă. Perechea de lucru este o cremalieră cu dinți dintate, cu un profil normal al dinților angrenajului și cremalierei, raportul de transmisie al mecanismului este constant. Mecanismele moderne de direcție cu cremalieră și pinion pot avea un raport de transmisie variabil, care se realizează prin tăierea dinților unei cremaliere cu un profil special.

Sensibilitatea crescută la influențele externe datorită frecării scăzute, sensibilitatea la oscilațiile de direcție necesită instalarea de amortizoare sau amplificatoare pentru absorbția șocurilor.

Sistemul de direcție cu cremalieră și pinion (fig.20.8) este format dintr-un carter 2, in care pe doi rulmenti 6 și? este instalat angrenajul de antrenare 7, care este în legătură cu cremaliera 10. Crealtarul este apăsat pe roata dințată de un arc 12 prin opritorul sinterizat 11. Distanța de plasare este reglată cu o piuliță 13.

Orez. 20.8. Sistemul de direcție cu cremalieră și pinion al unei mașini VAZ-2109: 1 - carcasă protectoare; 2 - carcasa mecanismului de directie; 3 - cuplaj elastic; 4 - brat pivotant; 5 - tija de directie; 6 - cuzinet; 7 - roata dintata; 8 - rulment cu bile; 9 - arbore de directie; 10 - șină; 11 - opritor de șină; 12 - primăvară; 13 - opriți piulița

La rotirea arborelui 9, conectat la volan, treapta de viteză 7 mișcă cremaliera 10, de la care efortul se transmite tijelor de directie si apoi prin pârghiile pivotante 4 pe roți.

Coloane de direcție și arbori.În cazul general, transmiterea rotației de la volan la mecanismul de direcție se realizează de către arbore, care se află în interiorul coloanei. Pe camioane (fig.20.9, a, b) coloana de directie 3, instalat în interiorul cabinei șoferului, este atașat prin partea din mijloc de panoul interior și panoul frontal al cabinei. Coloana de direcție poate fi echipată cu un colector de claxon și un comutator de semnalizare a direcției. Arbore 8 instalat în coloană 3 pe rulmenții 7 și pe volan 4 conectat la arbore cu o cheie sau caneluri și asigurat cu o piuliță. Capătul inferior al arborelui are o canelură pentru atașarea jugului articulației universale. În centrul volanului există un dispozitiv de contact pentru butonul de semnalizare.

Arborele de direcție și șurubul de direcție nu sunt întotdeauna aliniate din cauza aspectului vehiculului și a necesității instalării corecte a volanului. În plus, unghiul dintre arbore și elice poate varia, deoarece cabina are capacitatea de a se deplasa ușor față de cadru. Prin urmare, arborele este conectat la șurub printr-un cardan. 2. La unele vehicule cu o cabină deasupra motorului, transmisia cardan permite ridicarea cabinei pentru a oferi acces la motor. Transmisia cardanica a mecanismului de directie este

Orez. 20.9. Coloane de directie pentru camioane: A- KamAZ-5320; b- GAZ-66-11; v- cutie de viteze unghiulara; 1 - supapa de control servodirectie; 2 - transmisie cardan; 3 - coloana de directie; 4 - roata; 5 - mecanism de directie; 6 - cutie de viteze unghiulara; 7 - rulment; 8 - arbore de directie; 9 - Suport de fixare; 10 - roata dintata motrice; 11 - capac; 12 - arborele roții dintate motrice; 13, 14 - rulmenti; 15 - roata dintata condusa

Există două articulații cu viteze unghiulare inegale, care sunt similare ca design cu cele utilizate în transmisia unei mașini.

În cazul plasării cabinei deasupra motorului, coloana de direcție este situată aproape vertical și pentru a transfera rotația la un unghi mare către elicea din mecanismul de direcție, se folosește un angrenaj unghiular. 6 (fig. 20, v) cu raport de transmisie 1. Arbore 12 cu unelte de antrenare 10 montat într-o carcasă pe rulmenți cu bile 13, fixat cu o piuliță cu șaibă de blocare. Angrenaj condus 15 conectat la șurub prin caneluri, ceea ce permite șurubului să se deplaseze în raport cu roata dințată în direcția longitudinală.

Pe autoturisme (fig.20.10, A) coloana de direcție include un arbore 7 găzduit într-un tub care este atașat de panoul frontal. Legarea arborelui de direcție la arbore cu transmisia de antrenare a mecanismului de direcție se realizează printr-un cuplaj elastic. Arborele se rotește pe un rulment 3, volanul este instalat pe capătul superior al arborelui pe caneluri. La vehiculele moderne, coloana de direcție poate avea mai multe poziții de reglare verticală și longitudinală pentru ușurință în operare, ceea ce îi complică proiectarea.

Orez. 20.10. Coloane de directie auto: A- coloana de directie; b- arbore de directie deformabil; / - arbore de direcție; 2 - coloana de directie cu suport de montare; 3 - ținând; 4 - arbore de direcție tubular perforat

Coloanele de direcție pot provoca răni grave șoferului în caz de accident. Pentru a reduce impactul periculos al coloanei de direcție asupra șoferului, volanul se deformează la impact și absoarbe o parte din energia impactului. În caz de accident, arborele volanului trebuie să se îndoaie sau să se decupleze fără a se deplasa cu mai mult de 127 mm în interiorul habitaclului. Acest lucru se realizează prin instalarea coloanelor de direcție rezistente la impact, care sunt elemente ale siguranței pasive a mașinii.

Pe o mașină VAZ-2121, arborele este pliat, deoarece are o transmisie cardan, iar energia de impact este absorbită de suportul de montare a coloanei de direcție cu un design special.

Pe mașina GAZ-3102, elementul de absorbție a energiei este un manșon de cauciuc instalat între două părți ale arborelui de direcție.

Un arbore de direcție deformabil poate absorbi și energia de impact în cazul unei coliziuni. 4 instalat pe mașini străine (fig.20.10, b). Un astfel de arbore este un tub perforat, care poate fi scurtat semnificativ atunci când i se aplică forță în direcția axială.

Arborele de direcție poate fi, de asemenea, în două părți și conectat prin mai multe plăci longitudinale, care se vor îndoi la impact, absorbind energie.