Автопрактикум. Часть 3. Ходовая часть и механизмы управления большегрузных автомобилей

1 – рулевой механизм; 2 – насос усилителя; 3 – бачок; 4 и 5 – шланги; 6 – карданный вал; 7 – фланец крепления рулевой колонки к полу кабины; 8 – контактное устройство звукового сигнала; 9 – рулевая колонка; 10 – рулевое колесо; 11 – переключатель указателей поворота; 12 – вал рулевого колеса; 13 – шкворень; 14 – стопорный клин; 15 и 24 – поворотные цапфы; 16 – правый поворотный рычаг; 17 и 21 – наконечники поперечной рулевой тяги; 18 – поперечная рулевая тяга; 19 – балка передней оси; 20 – амортизатор; 22 – левый поворотный рычаг; 23 – верхний рычаг поворотной цапфы; 25 – продольная рулевая тяга; 26 – сошка; 27 – вал рулевой сошки

При вращении винта 3 рулевого механизма (рисунок 5.3) перемещается шариковая гайка 4, связанная с поршнем-рейкой 2. Поршень-рейка находится в зацеплении с зубчатым сектором 15, выполненным как одно целое с валом 11 рулевой сошки, поэтому перемещение поршня-рейки 2 вызывает поворот вала сошки. Вал сошки вращается в бронзовых втулках.

Шариковую гайку 4 крепят к поршню-рейке 2 винтами 14. В гайку вставлены два желоба 5, образующие трубку, по которой циркулирующие шарики 6, выкатываясь при повороте винта 5, с одного конца гайки катятся к другому.

Рулевые механизмы с винтом и гайкой на циркулирующих шариках отличаются малыми потерями на трение и повышенным сроком службы.

На винте 3 установлены два упорных шариковых подшипника, а между ними – золотник 7 клапана управления усилителем.

Рисунок 5.3 – Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-431410

1 – цилиндр усилителя; 2 – поршень-рейка; 3 – винт; 4 – шариковая гайка; 5 – желоб; 6 – шарики; 7 – золотник клапана управления усилителем; 8 – корпус клапана управления; 9 – упорная шайба; 10 – регулировочный винт; 11 – вал рулевой сошки; 12 – центрирующая пружина; 13 – реактивный плунжер; 14 – установочный винт; 15 – зубчатый сектор

Зазор в зацеплении трущейся пары рулевого механизма регулируют за счет осевого смещения вала 11 рулевой сошки винтом 10, головка которого входит в отверстие вала сошки.

Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма к передним колёсам.

Рулевой привод автомобиля ЗИЛ-431410 (рисунок 5.2) состоит из рулевой сошки 26, продольной рулевой тяги 25, верхнего рычага 23 левой поворотной цапфы 24, поворотных рычагов 16 и 22 и поперечной рулевой тяги 18.

Основным элементом рулевого привода является рулевая трапеция, состоящая из балки 19 передней оси, поперечной рулевой тяги 18 и поворотных рычагов 16 и 22. За счёт рулевой трапеции достигается поворот внутреннего управляемого колеса на больший угол, чем внешнего колеса, что необходимо для качения повёрнутых колёс без скольжения.

Гидроусилитель рулевого управления уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота управляемых колёс, смягчает удары при движении по неровным дорогам и повышает безопасность движения, позволяя сохранять контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

В систему гидравлического усилителя автомобиля ЗИЛ-431410 (рисунок 5.4) входят лопастной насос 2, бачок 3 для масла, цилиндр 11 усилителя и клапан управления.

Входящее в корпус 16 клапана управления масло давит на двенадцать реактивных плунжеров 22, которые совместно с шестью пружинами 21 обеспечивают среднее положение золотника 18. При повороте рулевого колеса золотник 18, а, следовательно, и винт 12 могут перемещаться не более чем на 1 мм от среднего положения в каждую сторону. При перемещении золотника происходит перекрытие каналов и перепуск масла в ту или иную полость цилиндра усилителя.

При движении автомобиля по прямой масло из насоса, поступающее по шлангу 9, проходит через кольцевые щели между кромками золотника 18 и корпуса 16 клапана управления и возвращается по шлангу 6 обратно в насос.

Часть масла через осевые щели между золотником 18 и корпусом 16 клапана управления поступает одновременно в полости А и Б цилиндра гидроусилителя. При такой постоянной подаче масла обеспечивается поглощение толчков, возникающих при движении по неровной дороге и улучшается смазка механизма.

При повороте рулевого колеса вправо или влево в результате сопротивления повороту управляемых колёс на винте 12 возникает осевое усилие, стремящееся переместить винт, а следовательно, и связанный с ним золотник 18. При усилии на рулевом колесе около 2 кг осевое усилие на винте, преодолевая давление масла на реактивные плунжеры 22 и давление пружин 21, переместит золотник 18 в ту или другую сторону. При этом золотник отключает одну из полостей цилиндра усилителя, увеличивая подачу масла в другую полость. В результате масло давит на поршень-рейку 10, помогая водителю в повороте управляемых колёс автомобиля.

Рисунок 5.4 – Схема гидравлического усилителя рулевого управления автомобиля ЗИЛ-431410