Разборка и сборка червячно-роликового механизма.

Цель работы:изучить устройство и работу червячно-роликового механизма, приобрести навыки по их разборке и сборке.

Оборудование:набор ключей, съемник, пассатижи, отвертки.

Содержание работы:по плакатам с помощью учебника, стендов изучить устройство и работу червячно-роликового механизма.

Рулевым называется механизм, преобразующий вращение рулевого колеса в поступательное перемещение рулевого привода, вызывающее поворот управляемых колес. Он служит для увеличения усилия водителя, прилагаемого к рулевому колесу, и передачи его к рулевому приводу.

Увеличение усилия, прилагаемого к рулевому колесу, происходит за счет передаточного числа рулевого механизма. Передаточное число рулевого механизма – это отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала рулевой сошки. В зависимости от типа автомобиля оно составляет 15...20 у легковых автомобилей и 20...25 у грузовых автомобилей и автобусов. Такие передаточные числа за 1...2 полных оборота рулевого колеса обеспечивают поворот управляемых колес автомобилей на максимальные углы (35...45°).

На автомобилях применяются различные типы рулевых механизмов.

Червячные рулевые механизмы применяются на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение из них имеют червячно-роликовые рулевые механизмы, состоящие из червяка и ролика. Червяк имеет форму глобоида его диаметр в средней части меньше, чем по концам. Такая форма обеспечивает надежное зацепление червяка с роликом при повороте рулевого колеса на большие углы. Ролики могут быть двух- или трехгребневыми. Двухгребневые ролики применяются в рулевых механизмах легковых автомобилей, трехгребневые – грузовых автомобилей и автобусов. При вращении червяка, закрепленного на рулевом валу, момент от червяка передается ролику, который установлен на подшипнике на оси, размещенной в пазу вала рулевой сошки.

Червячно-роликовые рулевые механизмы имеют небольшие размеры, надежны в работе и просты в обслуживании. Их КПД достаточно высокий (0,85 при передаче усилий от рулевого колеса на управляемые колеса и 0,7 – от управляемых колес к рулевому колесу), поэтому усилия водителя, затрачиваемые на преодоление трения в рулевом механизме, невелики.

Менее распространены червячно-секторные рулевые механизмы – только на грузовых автомобилях. Механизм состоит из цилиндрического червяка и бокового сектора со спиральными зубьями, которые воспринимают небольшое давление при передаче больших усилий. Однако КПД механизма низкий (0,7 и 0,55 при передаче усилия соответственно от рулевого колеса и обратно).

Винтовые рулевые механизмы используют на тяжелых грузовых автомобилях.

Винтореечный рулевой механизм включает в себя винт, шариковую гайку-рейку и сектор, изготовленный вместе с валом рулевой сошки. В механизме вращение винта преобразуется в поступательное перемещение гайки, на которой нарезана рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором вала рулевой сошки. Для уменьшения трения и повышения износостойкости соединение винта с гайкой осуществляется через шарики.

КПД винтореечного механизма в обоих направлениях почти одинаков и достаточно высок (0,8...0,85), поэтому при таком механизме применяют гидроусилитель руля, который воспринимает толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от неровностей дороги.

Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяют редко, так как они имеют низкий КПД и значительный износ, который невозможно компенсировать регулированием.

Зубчатые рулевые механизмы используют в основном на легковых автомобилях малого и среднего классов. Шестеренные рулевые механизмы (с цилиндрическими или коническими шестернями) применяют редко.

В реечном рулевом механизме вращение шестерни, закрепленной на рулевом валу, вызывает перемещение рейки, которая выполняет роль поперечной рулевой тяги.

Реечный рулевой механизм прост по конструкции, компактен, имеет наименьшую стоимость по сравнению с рулевыми механизмами других типов. КПД механизма очень высок (0,9...0,95), приблизительно одинаков в обоих направлениях.

Из-за большого значения обратного КПД реечные рулевые механизмы без усилителя устанавливают на легковых автомобилях особо малого и малого классов, так как только на этих автомобилях они способны поглощать толчки и удары, которые передаются от дорожных неровностей на рулевое колесо.

На легковых автомобилях более высокого класса с реечным рулевым механизмом применяют гидроусилитель руля, поглощающий толчки и удары со стороны дороги.

Контрольные вопросы:

1. Опишите назначение, устройство и работу червячно-роликового механизма.

2. Опишите, устройство и работу винтореечного рулевого механизма.

3. Что называется Рулевым механизмом?