Рулевой механизм

Общее устройство: корпус, рулевой вал, рулевая передача, вал сошки.

Назначение: служит для увеличения усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу, передачи его на рулевой привод и повышения точности управления автомобилем.

Рулевой механизм типа червяк - боковой сектор

Характеристика: червячного типа (двухзаходный червяк и боковой сектор со спиральными зубьями), передаточное число - 21,5.

Установка и крепление:рулевой механизм болтами прикреплен к левому лонжерону рамы.

Устройство(в соответствии с рисунком 148):картер с крышками 1, червяк 3, рулевой вал с червяком 6, боковой сектор с валом сошки 5, подшипники 8, 24, детали крепления и уплотнения.

 

Рис.148. Рулевой механизм червячного типа автомобиля Урал – 4320.31

1 – картер рулевого механизма; 2 – радиальный роликовый подшипник; 3 – червяк; 4, 35 – пробки заливного и сливного отверстий; 5 - зубчатый сектор рулевого управления; 6 – рулевой вал; 7, 25, 27 – манжеты; 8 – упорный подшипник; 9 – пружинная шайба; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – плунжер; 12 – пружина; 13 – шайба; 14 – гайка золотника; 15 – упорное кольцо; 16, 17 – стопорные кольца; 18, 21 – штифты; 19 – боковая крышка картера; 20 – регулировочная шайба; 22 – прокладка; 23 – распорная втулка; 24 – игольчатый подшипник; 26 – сошка рулевого управления; 28 – крышка корпуса золотника; 29 – подвижное кольцо плунжеров; 30 – болт; 31 – корпус золотника; 32 – золотник; 33 – уплотнительное кольцо; 36 – крышка; 37 – круглая гайка червяка

 

Картер 1 отлит из ковкого чугуна заодно с кронштейном крепления к раме. В картере, в соответствии с рисунком 148, выполнены заливное (контрольное) и сливное отверстия, закрытые пробками. В цилиндрической части картера расточено отверстие под игольчатые подшипники 24 вала сошки. В нижней части картера устанавливается в специальной расточке роликовый цилиндрический радиальный подшипник 2 рулевого вала. Снизу и сбоку картер закрывается крышками 19, 28,36 из алюминиевого сплава. Сверху к картеру крепится корпус распределителя рулевого усилителя.

Рулевой вал6, в соответствии с рисунком 148, – стальной, трубчатого сечения. Нижний конец вала опирается в картере на роликовый цилиндрический подшипник. На шлицы напрессован червяк и вместе с внутренней обоймой подшипника через распорную втулку стянут гайкой 37, навернутой на резьбу вала. На шлицованный верхний конец вала устанавливается скользящая вилка карданной передачи рулевой колонки. В средней части вал имеет утолщение. Сверху к нему прижимается при сборке распорная втулка. На распорную втулку монтируется манжета 7 (сальник), предотвращающая поступление в рулевой механизм рабочей жидкости из распределителя. Распорная втулка через уплотнительное кольцо контактирует с нижним упорным шариковым подшипником 8.

Между верхним и нижним шариковыми упорными подшипниками размещаются детали распределителя рулевого усилителя и через шайбу собранные детали стягиваются гайкой золотника.

В сборе рулевой вал 6, благодаря особенностям конструкции роликового подшипника, имеет возможность осевого перемещения от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения на величину 4,16-4,54 мм (или от среднего положения на 2,08-2,27 мм).

Верхняя часть рулевого вала 6 опирается на крышку корпуса распределителя (подшипник скольжения). Выход вала из крышн манжетой (сальником) и уплотнительным кольцом. В крышке уплотнение удерживается разрезным стопорным кольцом.

Червяк 3 – двухзаходный стальной,установлен на шлицах рулевого вала 6. От осевых перемещений червяк удерживается на валу сверху – буртиком (выступом) вала, снизу – распорной втулкой и обоймой подшипника, стянутыми гайкой червяка. На поверхности червяка в его верхней части делается метка, которая при сборке рулевого механизма должна совмещаться с меткой на секторе.

Боковой зубчатый сектор 5 имеет венец со спиральными зубьями. Сектор вместе с валом сошки изготавливаются как единое целое. Сектор с валом устанавливаются в картере на двух игольчатых подшипниках 24, между которыми размещается распорная втулка 23. На конце вала выполнена резьба и отверстие для затяжки и шплинтовки гайки крепления сошки. Между резьбой и опорной поверхностью подшипников нарезаны треугольные конические шлицы для установки сошки.

Для правильной установки сошки на торце вала, в соответствии с рисунком 149, нанесена метка, которая должна совмещаться с меткой на сошке.

Рис.149. Метки на сошке и валу сектора

 

Выход вала из картера уплотняется манжетой 25 (сальником), которая фиксируется в картере разрезным стопорным кольцом 17. У второго зуба сектора, в соответствии с рисунком 150, нанесена метка, которая при сборке рулевого механизма должна совмещаться с меткой на червяке.

 

Рис.150. Расположение меток на секторе и червяке

 

Для предотвращения повышенного износа или заклинивания зацепления червяка с сектором между ними должен быть осевой зазор. Величина зазора в среднем положении рулевого колеса (движение прямо) – 0,01-0,05 мм, в крайних – 0,25-0,60 мм.

Регулирование зазора осуществляется подбором толщины регулировочной шайбы 20 (рисунок 148) в боковой крышке рулевого механизма, устанавливая осевое перемещение вала сошки в среднем положении 0,01 мм.

Отсутствие осевого перемещения не допускается. При правильной регулировке осевое перемещение в крайних положениях должно быть больше указанного. Необходимо помнить, что при разборке и регулировании механизма толщина уплотнительной прокладки 22 под боковой крышкой должна оставаться 0,8 мм.

Для исключения прогиба сектора под воздействием высоких нагрузок в боковой крышке устанавливается штифт 18. Зазор между штифтом и плоскостью сектора должен быть 0,37-0,67 мм для нового рулевого механизма. В процессе эксплуатации величина зазора меняется, но его отсутствие недопустимо из-за возможного заклинивания зацепления сектора с червяком.

Собранный и отрегулированный рулевой механизм должен обеспечивать свободное, без заеданий, вращение вала рулевого управления на любой угол в любую сторону.

На корпусе золотника рулевого механизма типа червяк-боковой сектор между нижними штуцерами имеется глухое сверление диаметром 12 мм и глубиной 5 мм, которое является отличительной меткой. Механизмы без этого сверления в рулевом управлении с рулевым усилителем, закрепленным на левом лонжероне рамы, применять нельзя.

Работа рулевого механизма.

При вращении рулевого колеса движение через рулевую колонку передается рулевому валу. При повороте вала червяк, упираясь своими гребнями в зубья сектора, перемещает вал на 2,08-2,27 мм вверх или вниз (в зависимости от направления вращения), одновременно вращая сектор. Необходимое перемещение вала обеспечивается конструкцией подшипника 2. Вращение сектора передается валу сошки и через шлицы на сошку.