Как устроен рулевой механизм зил 130
Перейти к содержимому

Как устроен рулевой механизм зил 130

  • автор:

Как устроен рулевой механизм зил 130

Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130

На автомобиле ЗИЛ -130 рулевое управление снабжено гидравлическим усилителем, силовой цилиндр которого совмещен с рулевым механизмом.

Рулевое колесо закреплено на рулевом валу, установленном иа шарикоподшипниках в рулевой колонке, закрепленной на щите кабины. Рулевой вал с помощью промежуточного вала с двумя карданными шарнирами и скользящим шлицевым сочленением соединяется с валом гидравлического усилителя, совмещенного с рулевым механизмом, передающим усилие на рулевую сошку.

Рулевая сошка с помощью продольной рулевой тяги соединена с рулевым рычагом, закрепленным в верхнем ушке левого поворотного кулака передней оси. Рулевые рычаги, закрепленные в нижних ушках обоих поворотных кулаков, соединены поперечной рулевой тягой. Все соединения тяг осуществляются с помощью шаровых пальцев, входящих между сухарями, установленными в наконечниках тяг, и поджимаемых пружинами.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
  • Рулевой механизм со встроенным гидравлическим усилителем
  • Двухконтурный гидравлический привод тормозов
  • Гидровакуумный усилитель и разделитель привода тормозов
  • Одноконтурный гидравлический привод тормозов
  • Трансмиссионный колодочный тормоз барабанного типа
  • Колодочные тормоза барабанного типа
  • Назначение и типы тормозных систем
  • Отдельный гидравлический усилитель рулевого механизма
  • Уход за тормозными системами с пневматическим приводом

Гидроусилитель собран в чугунном корпусе, который закреплен с помощью кронштейна на раме автомобиля.

В цилиндрической части корпуса, закрытой с торца крышкой, установлен поршень с изготовленной на нем рейкой. Поршень уплотняется в цилиндре чугунными кольцами.

В поршне закреплена стопорными винтами шариковая гайка, через которую проходит винт рулевого механизма, наружный конец которого соединяется с карданным валом. Винт уплотнен в поршне и промежуточной крышке чугунными кольцами; наружное отверстие в поршне закрыто заглушкой.

В винтовой канал, образованный канавками на винте и в гайке, заложены шарики, облегчающие поворот винта в гайке. Шарики циркулируют по замкнутому пути, так как крайние канавки на гайке соединены между собой трубкой.

К верхнему концу корпуса прикреплены болтами промежуточная крышка и корпус золотника; между ними поставлено уплотнительное резиновое кольцо. К корпусу золотника на уплотнительном кольце прикреплена верхняя крышка, в которой вал винта лежит на игольчатом подшипнике и уплотнен самоподжимным сальником и уплотнительной манжетой.

На валу между двумя упорными шарикоподшипниками установлен золотник управления, имеющий на наружной поверхности две выточки.

Подшипники с золотником закреплены на валу регулировочной гайкой. Под гайкой поставлена коническая пружинная шайба, обеспечивающая постоянство затяжки подшипников.

Внутренние кольца подшипников при среднем нейтральном положении золотника располагаются с зазором мм от выступающей части корпуса золотника, что дает возможность золотнику с валом перемещаться в осевом направлении на эту величину.

Золотник с валом в среднем нейтральном положении фиксируется шестью пружинами с двумя плунжерами каждая, установленными в каналах корпуса золотника. Плунжеры одной половиной торца упираются в кольца подшипников, а другой — в торцы промежуточной и верхней крышек.

Рис. 1. Рулевое управление

Снаружи к корпусу золотника присоединяются два шланга от насоса гидроусилителя. Сливной шланг присоединяется к отверстию, сообщающемуся двумя каналами с концами золотника, а нагнетательный — с отверстием канала, подходящего к середине золотника. Между каналами расположен шариковый клапан, соединяющий каналы между собой при неработающем насосе. В этом случае возможна работа рулевого механизма без гидроусилителя.

С рейкой поршня входит в зацепление зубчатый сектор, изготовленный вместе с валом, который установлен на бронзовых втулках в приливе корпуса и боковой крышке. Между крышкой и корпусом установлено уплотнительное кольцо. Наружный конец вала уплотнен в корпусе самоподжимным сальником и резиновой манжетой. На шлицах вала закреплена гайкой рулевая сошка. С внутренним концом вала соединена головка регулировочного винта, завернутого в крышку и закрепленного контргайкой. Винт уплотнен резиновым кольцом. С помощью винта регулируют положение сектора и боковой зазор в зацеплении его зубьев с зубьями рейки. Для этого зубья сделаны скошенными. В нижней части корпуса гидроусилителя имеется сливное отверстие, закрытое магнитной пробкой.

Насос гидроусилителя лопастного типа закреплен на двигателе с левой стороны. Шкив насоса соединен со шкивом коленчатого вала ременной передачей. Устройство и принцип действия насоса были рассмотрены выше.

Гидроусилитель работает следующим образом.

При вращении вала насоса с ротором лопасти его захватывают масло, поступающее из бачка, и нагнетают его через калиброванное отверстие в нагнетательную магистраль и к золотнику управления гидроусилителя.

При среднем положении рулевого колеса золотник под действием пружин с плунжерами удерживается в среднем нейтральном положении, и масло, поступающее к золотнику, через его выточки и сливные каналы по сливной магистрали возвращается обратно через фильтр

в бачок и обе полости корпуса, не оказывая действия на поршепь гидроусилителя (положение /).

При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону (например, направо) на винте, вращающемся на шариках в гайке вследствие сопротивления, оказываемого сектором перемещению рейки, возникает реактивное осевое усилие, сдвигающее винт назад. Вместе с винтом сдвигается и золотник в пределах его возможного хода, и задняя выточка золотника соединяет канал передней полости Б цилиндра со сливным каналом и сливной магистралью, а передняя выточка соединяет нагнетательную магистраль с каналом задней полости А цилиндра. Давление масла в этой полости возрастает, и поршень, перемещаясь вперед, поворачивает сектор и через рулевой привод — колеса автомобиля направо (положение II).

Рис. 2. Схема работы гидроусилителя рулевого управления автомобиля ЗИЛ -130

Как только водитель перестанет поворачивать рулевое колесо, золотник становится под действием плунжеров в нейтральное положение, и действие гидроусилителя прекращается (положение /).

При повороте рулевого колеса в обратную сторону золотник смещается вперед, направляя масло в переднюю полость Б цилиндра и соединяя заднюю полость А со сливной магистралью (положение III ). При этом колеса будут поворачиваться влево.

Таким образом усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, необходимо лишь для включения гидроусилителя, который и обеспечивает в основном поворот колес.

Для того чтобы при различных условиях поворота водитель испытывал на рулевом колесе меняющееся сопротивление, т. е. «чувствовал дорогу», пространство между плунжерами гидроусилителя сообщено с нагнетательной магистралью. При повышении сопротивления повороту колес для перемещения поршня гидроусилителя требуется большее усилие, поэтому давление масла в нагнетательной магистрали возрастает. Под действием этого давления плунжеры сильнее прижимаются к кольцам подшипников, и для сдвига золотника требуется приложить несколько большее усилие, вследствие чего поворот рулевого колеса утяжеляется. При неисправности гидроусилителя рулевое управление может работать лишь от усилия водителя, которое в этом случае должно быть увеличено.

На автомобилях ЗИЛ -131 и ЗИЛ -133 рулевое управление с гидравлическим усилителем имеет устройство и принцип действия, аналогичные устройству и принципу действия автомобиля ЗИЛ -130. В сливную магистраль гидроусилителя включен радиатор трубчатого типа для охлаждения масла, расположенный над радиатором системы смазки двигателя.

Рулевое управление ЗИЛ-130

Рулевое управление ЗИЛ-130 в целом схоже с рулевыми других большегрузных автомобилей.

Схема рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130

На автомобиле устанавливается гидроусилитель, объединенный в одном корпусе с рулевым механизмом. Гидроусилитель рулевого управления увеличивает усилиеприкладываемое к рулевому колесу при повороте передних колес, смягчает удары, возникающие при неровности дороги, и повышает безопасность движения, позволяет сохранять контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

rulevoe-upravlenie-zil-130.gif

Применяют в рулевом управлении ЗИЛ -130 рулевой механизм с передачей типа винт, гайка, рейка, селектор с усилителем. Усилитель рулевого управления объединен вместе с рулевой передачей в один узел и имеет гидропривод от насоса, который продвигается клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала двигателя автомобиля.

Рулевая колонка объединена с рулевым механизмом, через короткий карданный вал, потому что оси рулевого вала и рулевого механизма не совпадают. Это сделано для уменьшения конструкции рулевого управления. Основной частью его является картер, который имеет форму цилиндра. Внутри цилиндра находятся поршень, рейка с жестко закрепленной в ней гайкой.

Гайка оснащена резьбой в виде полукруглой канавки, куда заложены шарики. Благодаря шарикам гайка закреплена винтом, он в свою очередь, соединяется с рулевым валом. В верхней части картера к нему прикреплен корпус клапана управление гидроусилителем. Управляющим элементом в клапане служит золотник.

Исполнительным механизмом гидроусилителя является поршень-рейка, установленная в цилиндре картера с помощью поршневых колец. Рейка поршня соединяется нарезкой с зубчатым селектором вала сошки.

Как работает рулевое управление на автомобиле ЗИЛ-130

Вращение рулевого вала осуществляется передачей рулевого механизма в хождение гайки-поршня по винту. При этом зубья рейки проворачивают селектор и вал с прикрепленной к нему сошкой, благодаря чему осуществляется поворот управляемых колес.

При заведенном двигателе насос гидроусилителя качает масло под давлением в гидроусилитель, и при совершении поворота он выдает дополнительное усилие, прикладываемое к рулевому приводу. Принцип действия усилителя основывается на прикладывании давления масла на торцы пошня-рейки, которое создает дополнительную силу, перемещающую поршень и облегчающую поворот управляемых колес автомобиля.

Рулевое управление с гидравлическим усилителем автомобиля ЗИЛ-130

При управлении большегрузными автомобилями (ЗИЛ, КамАЗ) водителю приходится прилагать большие усилия к рулевому колесу, что приводит к снижению его работоспособности. Поэтому в рулевом управлении таких автомобилей устанавливают гидравлический или пневматический усилитель рулевого привода. Больше распространены гидравлические усилители как более компактные и надежные. Кроме того, они хорошо поглощают толчки от неровностей дороги. Гидравлические усилители могут устанавливаться (совмещаться) в рулевом механизме (ЗИЛ-130, КамАЗ-5320) или в рулевом приводе (ГАЗ-66).

Как устроено рулевое управление с гидравлическим усилителем?

В устройство рулевого управления с гидравлическим усилителем автомобиля ЗИЛ-130 (рис.140, а) входят: картер 11 рулевого механизма, имеющий форму цилиндра, в котором устанавливается поршень-рейка 10 с уплотнительными кольцами. Рейка находится в постоянном зацеплении с зубчатым сектором 23, изготовленным совместно с валом сошки 24. В поршне закреплена шариковая гайка 14, в которую ввернут винт 12. Наружный конец винта соединен с рулевым колесом 19 через промежуточный вал и карданную передачу 20. В винтовой канал, образованный канавками на винте 12 и в гайке 14, заложены шарики 13, облегчающие поворот винта в гайке. Шарики циркулируют по замкнутому контуру, так как крайние канавки на гайке соединены трубкой и желобом. Картер герметично закрывается крышками. Над верхней крышкой крепится корпус клапана управления 16. На валу между двумя упорными шарикоподшипниками 15 смонтирован золотник 18, имеющий на наружной поверхности две выточки. Внутренние кольца подшипников при среднем нейтральном положении золотника 18 располагаются с зазором 1 мм от выступающей части корпуса золотника, что дает возможность золотнику вместе с валом перемещаться в осевом направлении на эту величину.

Рулевое управление с гидроусилителем автомобиля ЗИЛ-130

Рис.140. Рулевое управление с гидроусилителем автомобиля ЗИЛ-130:
а – общее устройство; б – привод.

Золотник с валом в среднем нейтральном положении фиксируется шестью пружинами 21 с плунжерами 22, установленными в каналах корпуса золотника. С внешней стороны к корпусу клапана управления присоединяются два шланга от насоса гидроусилителя: сливной 6 – к отверстию, сообщающемуся двумя каналами с концами золотника, а нагнетательный 9 сообщается с отверстием канала, подходящего к середине золотника. Между каналами расположен клапан управления 17, соединяющий каналы при неработающем насосе гидроусилителя. В этом случае возможна работа рулевого механизма без гидроусилителя.

Насос гидравлического усилителя роторный двойного действия, т. е. в нем происходит два полных цикла всасывания и подачи рабочей жидкости за один оборот вала. В его корпусе 2 выполнен статор 25, внутренняя полость которого имеет специальную форму для установки ротора 26. Ротор жестко крепится на валу с приводным шкивом 1. В пазах ротора свободно расположены десять стальных лопастей 27.

На корпусе насоса крепится бачок 3 для масла, в корпусе – перепускной клапан 7, ограничивающий количество масла, подаваемого к золотнику. Внутри этого клапана имеется предохранительный клапан, ограничивающий давление масла в системе в пределах 6,5-7 МПа, что необходимо при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя. В бачке смонтирована фильтрующая сетка для очистки заливаемого масла и фильтр 4 для очистки масла, возвращающегося из гидравлического усилителя. В бачок летом заливают турбинное масло 22 (заменитель – индустриальное масло 20), зимой – менее вязкое веретенное масло АУ. Сверху бачок закрывается крышкой с сапуном, сообщающим его внутреннюю полость с атмосферой.

Работает насос так. При вращении ротора его лопасти под действием центробежной силы прижимаются к статору. Подходя к всасывающей полости, они захватывают масло и подают его к нагнетательной полости, где из-за уменьшения объема масло вытесняется и далее по шлангу 9 поступает в гидравлический усилитель, выполнив работу. После этого по шлангу 6 через фильтр 4 оно возвращается в бачок.

Как работает рулевое управление с гидравлическим усилителем?

При движении автомобиля по прямой дороге золотник 18 под давлением плунжеров 22 удерживается в среднем нейтральном положении и масло, поступающее к золотнику 18, через его выточки и сливные каналы по шлангу 6 возвращается в бачок 3. Следовательно, масло не воздействует на поршень, а он на сектор и рулевой привод. Однако наличие масла в гидравлическом усилителе способствует поглощению толчков, передаваемых на руль от неровностей дороги (положение II). Во время поворота рулевого колеса в любую сторону (например, вправо) на винте 12 вследствие сопротивления, оказываемого сектором 23 перемещению рейки, возникает реактивное осевое усилие, сдвигающее винт назад. Вместе с винтом сдвигается и золотник в пределах его возможного хода и задняя выточка золотника соединяет канал передней полости А цилиндра со сливным каналом и шлангом 6, а передняя выточка – нагнетательную магистраль 9 с каналами задней полости Б цилиндра. Поршень перемещается вперед, т. е. в ту же сторону, что и водитель перемешает его, поворачивая рулевое колесо. При этом рейка поршня поворачивает зубчатый сектор 23, воздействуя на рулевую сошку 24 и через продольную тягу 28 (рис.140, б), верхний поворотный рычаг 29, боковые рычаги 30 и поперечную тягу 31 на колеса автомобиля, поворачивая их вправо (положение I). Когда водитель прекращает поворот рулевого колеса, золотник под давлением плунжеров возвращается в нейтральное положение и гидроусилитель выключается из работы.

При повороте влево золотник 18 смещается вперед, направляя масло в переднюю полость А цилиндра, т. е. под поршень. Полость. Б в это время сливным шлангом 6 соединяется с бачком. Под давлением масла и усилия, создаваемого водителем, поршень перемещается вверх и своей рейкой поворачивает сектор и далее через рулевую сошку и рулевые тяги он повернет колеса автомобиля влево (положение III). Следовательно, при работающем двигателе и исправном гидравлическом усилителе для поворота автомобиля водителю не приходится затрачивать большие усилия, что повышает его работоспособность и надежность рулевого управления. Однако это усилие может оказаться настолько незначительным, что водитель может потерять «чувство» дороги. Чтобы этого не случилось, в гидравлическом, усилителе пространство между плунжерами сообщается с нагнетательной полостью. С повышением сопротивления повороту колес для перемещения поршня 10 требуется приложить большее усилие, поэтому давление масла в нагнетательной полости возрастает. Под этим давлением плунжеры 22 сильнее прижимаются к кольцам подшипников и для сдвига, золотника требуется приложить большее усилие, что и вызывает «чувство» дороги. При неработающем двигателе насос не подает масло в гидравлический усилитель и рулевой механизм работает как обычный механический. В этом случае водителю приходится затрачивать значительные усилия на управление автомобилем.

Что подразумевается под передаточным отношением рулевого управления?

Под передаточным отношением рулевого управления подразумевается отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес около шкворней поворотных цапф. Его подбирают таким образом, чтобы сошка не поворачивалась вокруг оси, а получала лишь колебательное движение.

Передаточное отношение рулевого управления определяется как произведение передаточных отношений рулевого механизма и рулевого привода. Оно находится в таких пределах: 19,1 – ГАЗ-24 «Волга», 20 – ЗИЛ-130 и КамАЗ-5320.

Рулевое управление

Автомобиль ЗИЛ-130 оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в один агрегат с рулевым механизмом (рис. 51). Гидро­усилитель рулевого управления ЗИЛ-130 уменьшает усилие, которое необходи­мо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смяг­чает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безо­пасность движения, позволяя сохранить контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

Рис. 51. Рулевое управление ЗИЛ-130: 1 — насос гидроусилителя; 2 — ба­чок насоса; 3 — шланг низкого дав­ления; 4 — шланг высокого давле­ния; 5 — колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключа­тель указателей поворота; 8 — клин крепления карданного вала; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм ЗИЛ-130; 11 — сошка.

Рис. 51. Рулевое управление ЗИЛ-130:
1 — насос гидроусилителя; 2 — ба­чок насоса; 3 — шланг низкого дав­ления; 4 — шланг высокого давле­ния; 5 — колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключа­тель указателей поворота; 8 — клин крепления карданного вала; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм ЗИЛ-130; 11 — сошка.

Рулевой механизм ЗИЛ-130 (рис. 52) имеет винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейку с зубчатым сектором. Передаточное отношение руле­вого механизма равно 20:1. Рулевой механизм ЗИЛ-130 прикреплен к раме и соединен с валом колонки рулевого управления карданным валом.

Рис. 52. Рулевой механизм ЗИЛ-130 с гидроусилителем: 1 — нижняя крышка; 2, 6, 14, 25, 29 и 41 — уплотнительные кольца; 3 — заглушка; 4 — картер рулевого механизма; 5 — поршень-рейка; 7 — винт рулевого управления ЗИЛ-130; 8 — шариковая гайка; 9 — желоб; 10 — шарик; 11 — поршневое кольцо; 12 — промежуточная крышка; 13 — упорный шарикоподшипник; 15 — шариковый клапан; 15 — золотник; 17 — корпус клапана; 18 — пружинная шайба; 19 — регулировочная гай­ка рулевого механизма ЗИЛ-130; 20 — верхняя крышка; 21 и 34 — сальники; 22 и 35 — упорные кольца сальников; 23 — наружная уплотнительная манжета; 24 — боковая крышка; 26 — упорная шайба; 27 — регулировочная шайба; 28 — стопорное кольцо; 30 — регулировочный винт; 31 — вал сошки; 52 — пробка сливного отверстия с магнитом; 33 — втулка вала сошки; 36 — резиновая манжета; 37 — гайка вала сошки; 33 — сошка; 39 - пружина; 40 — плунжер; 42 - установочный винт.

Рис. 52. Рулевой механизм ЗИЛ-130 с гидроусилителем:
1 — нижняя крышка; 2, 6, 14, 25, 29 и 41 — уплотнительные кольца; 3 — заглушка; 4 — картер рулевого механизма; 5 — поршень-рейка; 7 — винт рулевого управления ЗИЛ-130; 8 — шариковая гайка; 9 — желоб; 10 — шарик; 11 — поршневое кольцо; 12 — промежуточная крышка; 13 — упорный шарикоподшипник; 15 — шариковый клапан; 15 — золотник; 17 — корпус клапана; 18 — пружинная шайба; 19 — регулировочная гай­ка рулевого механизма ЗИЛ-130; 20 — верхняя крышка; 21 и 34 — сальники; 22 и 35 — упорные кольца сальников; 23 — наружная уплотнительная манжета; 24 — боковая крышка; 26 — упорная шайба; 27 — регулировочная шайба; 28 — стопорное кольцо; 30 — регулировочный винт; 31 — вал сошки; 52 — пробка сливного отверстия с магнитом; 33 — втулка вала сошки; 36 — резиновая манжета; 37 — гайка вала сошки; 33 — сошка; 39 — пружина; 40 — плунжер; 42 — установочный винт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *