Конструкция рулевого управления: Конструкция рулевого управления (механизма) и виды рулевых реек

Содержание

Общие сведения и конструкция рулевого управления

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

Автомобили и трактора

Публикация:

Общие сведения и конструкция рулевого управления

Читать далее:

Рулевой механизм и привод

Общие сведения и конструкция рулевого управления

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля. Основным способом изменения на-‘правления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних ведущих колес. Рулевое управление должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения.

Качение колес на повороте должно происходить без проскальзывания и бокового скольжения. Для этого они должны перемещаться по окружностям, описанным из одного центра поворота О.

Центр поворота представляет собой точку пересечения продолжения осей всех колес. При повороте внешнее колесо гю отношению к центру поворота должно быть повернуто на несколько меньший угол, чем внутреннее. В противном случае поворот будет неизбежно сопровождаться боковым проскальзыванием передних колес. Радиус R поворота автомобиля зависит от его базы L и углов поворота колес а и (1 Чем меньше его база и больше углы поворота колес, тем меньше радиус поворота.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рулевое управление состоит из рулевого механизма, рулевого привода и может иметь усилитель. В рулевое управление автомобиля входит рулевое колесо с валом и рулевой колонкой, рулевой механизм, рулевая сошка продольная рулевая тяга, рулевой рычаг II продольной тяги и рулевая трапеция.

При зависимой подвеске передних колес правильность поворота правого и левого колес на нужные углы достигается соблюдением соответствующих размеров рулевой трапеции, состоящей из балки переднего моста, поперечной тяги и рычагов.

При независимой подвеске передних колес применяют расчлененную рулевую трапецию, которая состоит из рулевой сошки и маятникового рычага, закрепленного на раме шар-нирно. Рулевая сошка и маятниковый рычаг объединены средней поперечной тягой переднего расположения. Концы рычагов или средней тяги соединены двумя промежуточными боковыми тягами с рычагами поворотных кулаков колес.

При вращении рулевого колеса посредством вала, расположенного внутри колонки, приводится в действие механизм. Механизм перемещает сошку, которая с помощью продольной тяги и рычага поворачивает левый поворотный кулак с расположенным на его цапфе колесом. Левый кулак через рычаги и поперечную тягу поворачивает на соответствующий угол правый кулак с установленным на его цапфе колесом.

Рекламные предложения:

Читать далее: Рулевой механизм и привод

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Принцип работы рулевого колеса на грузовом авто – ГК «Кориб»

Рулевое управление – это важнейший механизм, без которого не передвигается ни один автомобиль будь то модель КАМАЗа или грузовик JAC. За счёт совокупности узлов эта система позволяет добиться высокой управляемости и стабильности на дороге. Все компоненты механизма работают для того, чтобы синхронизировать каждое движение руля с ведущими колёсами. В этой статье мы рассмотрим, каким образом это достигается и, какие проблемы могут возникнуть в системе рулевого управления.

Общая система рулевого управления

Конструкция рулевого управления любого автомобиля включает в себя ряд наиболее важных компонентов:

Руль. Колесо, посредством которого водитель и управляет автомобилем. Является посредником, передающим его команды остальным механизмам;
Рулевая колонка. Часть, на которой установлен руль. Внешне представлена в виде вала с множеством шарниров. Необходима, чтобы передавать усилия от руля остальным компонентам систему управления. Для повышения уровня безопасности часто оборудуется системами блокировки и складывания;
Рулевой механизм. Получает усилие от колонки, изменяя его и передавая дальше;
Усилитель. Того усилия, которое водитель прикладывает при движении руля, недостаточно, чтобы повернуть тяжёлые колёса грузового автомобиля. Этот компонент необходим для его усиления, что существенно упрощает процесс управления;
Дополнительные элементы. Они используются, чтобы упростить управление или сделать его боле стабильным. Для этого в систему добавляют демпферы, амортизаторы и прочие компоненты.

Принцип работы

КамАЗ 5490 НЕО 2 и другие седельные тягачи имеют в своей основе подобные системы управления. Ведущие колёса установлены на специальные поворотные кулаки. Они же присоединены к передней оси посредством шкворни. Когда водитель крутит руль, его действие последовательно передаётся по системе управления, обретает большую мощность, проходя через усилитель. После этого за счёт специальных тяг и рычагов попадает на поворотные кулаки, за счёт которых и происходит поворот ведущих колёс грузовика.

Исходя из этого, можно выделить 3 основные задачи, выполняемые рулевым управлением:

Увеличение усилия, оказанного на руль;
Его передача на поворотные кулаки;
Восстановление руля в исходное положение в зависимости от оказанного усилия.

Типы рулевого управления

Перед тем, как брать КамАЗ в лизинг стоит определиться со способами его управления. Выделяют три основных типа:

Реечный. Самый распространённый механизм. Но чаще всего он встречается на легковых автомобилях. Он не способен создавать серьёзное усилие, поэтому на грузовиках его не встретишь;
Винтовой. В таком механизме гайка и винт соединяются посредством шарниров. За счёт этого снижается вибрация и скорость износа. Позволяет создавать большое усилие, из-за чего часто используется в грузовиках и автобусах;
Червячный. Такие системы имеют больший угол поворота и лучше выдерживают ударные нагрузки. Поэтому они считаются более управляемыми и надёжными. Но стоят они дороже и требуют постоянной регулировки.

Требования к рулевому управлению грузовика

Для систем управления грузовым автомобилем существует собственный перечень требований, которым она обязана соответствовать:

Высокая жёсткость деталей;
Минимальный крутящий момент для поворота руля;

Способность поддерживать необходимое передаточное число;
Отсутствие зазоров;
Хороший стабилизирующий момент;
Рулевой привод и управляющее подвеской устройство должны двигаться согласовано.

Основные неисправности рулевого управления

В процессе эксплуатации рулевое колесо изнашивается, возникают проблемы в его работе, а характеристики ухудшаются. Среди часто возникающих проблем:

Нарушилась герметичность системы;
На наконечнике тяги разрушился шарнир;
Шестерни и рейки вышли из строя;
Подшипник рулевого вала сильно износился.

Всё это может является причиной обратиться в сервисный центр официального представителя КамАЗ. Там проведут диагностику всей рулевой системы, восстановят и заменят износившиеся и повреждённые компоненты. Не стоит откладывать обращение в сервис, потому что от управляемости автомобиля зависит ваша безопасность.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

В большинстве российских грузовых автомобилей руль установлен слева. Услуга «доработка КАМАЗа» поможет вам изменить конфигурацию грузовика, переместив его вправо. Отличие заключается не только в месте установки рулевого колеса, но и в редукторе, подходящем под конкретную сторону.

В остальном, расположение руля влияет только на удобство управления. В условиях правостороннего движения рулевое колесо справа будет доставлять некоторые неудобства. Но, некоторые водители, которые перевозят грузы по разным странам, в которых установлено левостороннее движение, устанавливают на свои автомобили руль справа.

Видео: «Рулевое управление грузового автомобиля»

Проектирование улучшенной системы рулевого управления

ДЭНИЭЛЬ Д. ФРИЦИНГЕР
Инженер-механик
Грабилл, Индиана

Под редакцией Пола Дворжака

9 0014

Плохая система рулевого управления спроектирована исходя из предположения что угол 90° между шпинделем и плечом рычага обеспечивает правильное рулевое управление. Однако конструкция приводит к тому, что осевые линии передней оси пересекаются с осевой линией задней оси в двух разных точках, создавая разные радиусы поворота. Это приводит к ухудшению управляемости и чрезмерному износу колес, поскольку передние колеса имеют тенденцию бороться друг с другом.

Программирование уравнений в электронной таблице позволяет пользователям пройти через 0,0090 операций, чтобы найти почти равные значения для Tlength и Tt . Для принятых значений идеальным является значение около 23,5°.

Небольшие автомобили с недорогими системами рулевого управления часто имеют высокий износ шин. Это связано с тем, что передние шины, скорее всего, не используют одну и ту же точку для радиуса поворота. Пользователи могут заметить, что такие автомобили плохо проходят повороты, а передние колеса имеют тенденцию бороться друг с другом.

Конструкторы часто просто предполагают, что углы в 90° между осями передних колес и рычагами рулевого управления обеспечивают правильное управление. Они не. Суть проблемы заключается в том, чтобы найти правильные углы шпинделя и рычага. Следующая процедура делает это.

Обычная система рулевого управления для простых транспортных средств, таких как зерновозы, игрушечные машинки и недорогие тележки, состоит из шпиндельно-рычажного рычага и элемента, который перемещает рулевую тягу для обеспечения рулевого управления. В буксируемом зерновозе для этой цели служит дышло вагона, соединенное с рулевой колонкой. Когда правильно спроектированная система рулевого управления поворачивает, осевые линии задней оси и обеих передних осей пересекаются в одной точке, центральной точке радиуса поворота. С такой конструкцией автомобили плавно проходят повороты.

Перед проектированием системы рулевого управления или устранением неполадок в существующей системе рассчитайте длину рулевой тяги по формуле:

Tlength = W + 2 L sin(φ)

, где W = шпиндель-к- межцентровое расстояние шпинделя, дюйм; Tlength = длина рулевой тяги, дюйм; L = длина плеча рычага от центра до центра, дюйм; и = угол между плечом рычага и осевой линией автомобиля, градусы. Оцените это угловое значение, чтобы начать вычисления.

Для требуемого радиуса поворота рассчитайте углы, на которые должны повернуться внутренний и внешний шпиндели, чтобы их осевые линии пересекались с осевой линией заднего моста в одной и той же точке. Эти углы не равны и помечены l и r для левого и правого. Для левого поворота l будет больше r. Найдите углы от:

, где M = длина осевой линии спереди и сзади, дюйм; и R = радиус поворота, дюймы.

Определить новые положения точек A и B на рычагах рулевого управления из:

Ax = L sin(φ r)

Ay = L cos(φ r)

Bx = L sin(φ+ l)

By = L cos(φ+ l)

Рассчитать длину тяги в режиме поворота, Tt , которая является гипотенузой треугольника ABC на диаграмме с

Длина тяги не меняется, но геометрия что определяет его длину. Следовательно, наилучшее значение для let Tдлина = Tt . Но маловероятно, что правильное значение будет выбрано с первой попытки. Амбициозные пользователи могут решить для после установки уравнения для Tlength равным Tt. Пользователи также могут поместить уравнения в электронную таблицу или другой математический пакет и решить для диапазона значений. Из примера электронной таблицы полезное значение для получается, когда разница между Tlength и Tt приближается к нулю.

Моделирование системы рулевого управления автомобиля с использованием матрицы проектирования Axiomatic Design и матрицы структуры проектирования

Автор(ы)

Bagley, Matthew R., 1966-

Загрузить полную версию для печати (15,41 Мб)

Другие участники

Программа проектирования и управления системой.

Советник

Дэниел Уитни.

Условия использования

M. I.T. диссертации защищены авторским правом. Их можно просматривать из этого источника для любых целей, но воспроизведение или распространение в любом формате запрещено без письменного разрешения. См. предоставленный URL-адрес для запросов о разрешении. http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/7582

Метаданные

Показать полную запись позиции

Abstract

Автомобильную систему рулевого управления можно рассматривать как систему внутри системы. Система рулевого управления имеет четкие функции и требования, а также множество взаимосвязанных компонентов и подсистем, включая передние шины, колеса, переднюю подвеску, рулевой механизм, промежуточный вал, колонку и рулевое колесо. Декомпозиция системы является важным аспектом этого системного анализа. Областью этой диссертации является система управления и атрибуты управления конкретной новой моделью программного кода под названием UXXX. Важным элементом этого исследования является тематическое исследование, в котором на позднем этапе программы было обнаружено состояние ошибки, называемое Nibble.

Попытка решить проблему вызвала много беспорядков и привела к увеличению стоимости компонентов, затрат на проектирование, задержкам запуска, затратам на гарантию и снижению удовлетворенности клиентов. Основная цель этой работы состояла в том, чтобы выполнить хороший системный анализ, чтобы понять ключевые взаимодействия внутри системы, а также предоставить документацию и передачу знаний о ключевых открытиях. Матрица структуры проектирования (DSM) на основе требований использовалась в качестве основной методологии системного анализа. Для построения DSM использовалась Матрица проектирования (DM) Axiomatic Design для разработки функциональных требований (FR) и параметров проектирования (DP). DSM, основанный на требованиях, был получен из DM. DSM были созданы на основе взаимодействий на основе требований, пространственных взаимодействий и отношений Nibble (параметры дизайна, влияющие на Nibble). Здесь описывается подход к синтезу функциональных требований для создания качественной матрицы дизайна, а затем преобразования в DSM.

Разное