Навигация
Назначение рулевого управления. Основные требования
39698
знаков
7
таблиц
12
изображений
1.2 Назначение рулевого управления. Основные требования
Рулевое управление – это совокупность устройств, обеспечивающих поворот управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевое колесо. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Для облегчения поворота колес в рулевой механизм или привод может быть встроен усилитель. Кроме того, для повышения комфорта и безопасности езды на автомобиле в рулевое управление может встраиваться амортизатор.
Рулевой механизм предназначен для передачи усилия от водителя к рулевому приводу и для увеличения момента, приложенного к рулевому колесу. Он состоит из рулевого колеса, рулевого вала и редуктора. Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма (редуктора) к управляемым колесам автомобиля и для обеспечения необходимого соотношения между углами их поворота. Амортизатор компенсирует ударные нагрузки и предотвращает биение рулевого управления.
Задачей рулевого управления является возможно более однозначное преобразование угла поворота рулевого колеса в угол поворота колес и передача водителю через рулевое колесо информации о состоянии движения автомобиля. Конструкция рулевого управления должна обеспечивать:
1) Легкость управления, оцениваемую усилием на рулевом колесе. Для легковых автомобилей без усилителя при движении это усилие составляет 50…100 Н, а с усилителем 10…20 Н. Согласно проекту ОСТ 37.001 "управляемость и устойчивость автомобилей. Общие технические требования", который введен в действие в 1995 году, усилие на руле для автомобилей категории М1 и М2 не должно превышать нижеследующих величин.
Нормы по усилию на рулевом колесе, приведенные в проекте ОСТ соответствуют введенным в действие правилам ЕЭК ООН №79;
· Для неподвижного автомобиля без усилителя | …250 Н |
| · Для неподвижного автомобиля с усилителем | … 60 Н |
| · Для движущегося автомобиля с исправным рулевым автомобилем | …150 Н |
| · Для движущегося автомобиля при отказе усилителя | …300 Н |
2) Качение управляемых колес с минимальным боковым уводом и скольжением при повороте автомобиля. Несоблюдение этого требования приводит к ускорению изнашивания шин и снижению устойчивости автомобиля при движении;
3) Стабилизацию повернутых управляемых колес, обеспечивающую их возвращение в положение, соответствующее прямолинейному движению при отпущенном рулевом колесе. Согласно проекту ОСТ 37.001.487, возврат рулевого колеса в нейтральное положение должен происходить без колебаний. Допускается один переход рулевого колеса через нейтральное положение. Это требование также согласовано с Правилами ЕЭК ООН №79;
4) Информативность рулевого управления, что обеспечивается его реактивным действием. Согласно ОСТ 37.001.487.88, усилие на рулевом колесе для автомобиля категории М1 должно монотонно возрастать с увеличением бокового ускорения до величины 4,5 м/с2;
5) Предотвращение передачи ударов на рулевое колесо при наезде управляемых колес на препятствие;
6) Минимальные зазоры в соединениях. Оцениваются углом свободного поворота рулевого колеса автомобиля, стоящего на сухой, твердой и ровной поверхности в положении, соответствующем прямолинейному движению. По ГОСТ 21398-75 этот зазор не должен превышать 150 при наличие усилителя и 50 – без усилителя рулевого управления;
7) Отсутствие автоколебаний управляемых колес при работе автомобиля в любых условиях и на любых режимах движения;
8) Углы поворота рулевого колеса для автомобилей категории М1 должны находиться в пределах, установленных табл. :
| Кривизна траектории х10-2, м-1 | Угол поворота руля, рад | |
| минимальный | максимальный | |
| 0,21 | (0,21L+0,2)i×10-2 | (0,21L+1,3)i×10-2 |
| 0,42 | (0,42L+0,4)i×10-2 | (0,42L+2,6)i×10-2 |
| 0,84 | (0,84L+0,48)i×10-2 | (0,84L+5,0)i×10-2 |
Помимо указанных основных функциональных требований, рулевое управление должно обеспечивать хорошее "чувство дороги", которое также зависит от:
1) ощущение точности управления;
2) плавности работы рулевого управления;
3) усилия на руле в зоне прямолинейного движения;
4) ощущения трения в рулевом управлении;
5) ощущения вязкости рулевого управления;
6) точности центрирования рулевого колеса.
При этом в зависимости от скорости движения автомобиля наибольшую значимость имеют различные характеристики. Практически, на этом этапе проектирования создать оптимальную конструкцию рулевого управления, которое бы обеспечило хорошее "чувство дороги", очень сложно. Обычно эта задача решается эмпирическим путем, на основе личного опыта конструкторов. Окончательное решение этой задачи обеспечивается на этапе доводки автомобиля и его узлов.
Особые требования предъявляются к надежности рулевого управления, поскольку при его блокировке, при разрушении или ослаблении какой-либо из его деталей автомобиль становится неуправляемым, а авария почти неизбежной.
Все изложенные требования учитываются при формулировании частных требований к отдельным деталям и элементам рулевого управления. Так, требования по чувствительности автомобиля к повороту руля и к предельным усилиям на рулевом колесе ограничивают передаточное отношение рулевого управления. Для обеспечения "чувства дороги" и снижения усилия на руле прямой КПД рулевого механизма должен быть минимальным, но с точки зрения информативности рулевого управления и его вязкости обратный КПД должен быть достаточно большим. В свою очередь, большое значение КПД может быть достигнуто за счет снижение потерь на трение в шарнирах подвески и рулевого управления, а также в рулевом механизме.
Для обеспечения минимального скольжения управляемых колес рулевая трапеция должна иметь определенные кинематические параметры.
Большое значение для управляемости автомобиля имеет жесткость рулевого управления. С повышением жесткости улучшается точность управления, повышается быстродействие рулевого управления.
Трение в рулевом управлении играет как положительную, так и отрицательную роль. Малое трение ухудшает устойчивость качения управляемых колес, повышает уровень их колебаний. Большое трение снижает КПД рулевого управления, повышает усилие на руле, ухудшает "чувство дороги".
Зазоры в рулевом управлении также играют как положительную, так и отрицательную роль. С одной стороны, при их наличии исключается заклинивание рулевого управления, уменьшается трение за счет "встряхивания" узлов; с другой стороны, ухудшается "прозрачность" рулевого управления, ухудшается его быстродействие; чрезмерные зазоры в рулевом управлении способны привести к автоколебаниям управляемых колес.
Особые требования предъявляются к геометрическим размерам рулевого колеса, его конструкции. Увеличение диаметра рулевого колеса приводит к снижению усилия на руле, однако затрудняет его компоновку в салоне автомобиля, ухудшает эргономические показатели, обзорность. В настоящее время для легковых автомобилей малого класса общего назначения величина диаметра рулевого колеса составляет 350…400 мм.
Рулевой механизм должен обеспечивать минимальный зазор в среднем положении руля (соответствующем прямолинейному движению автомобиля). В этом положении рабочие поверхности деталей рулевого механизма подвержены наиболее интенсивному изнашиванию, то есть люфт рулевого колеса в среднем положении увеличивается быстрее, чем в крайних. Чтобы при регулировке зазоров не происходило заклинивания в крайних положениях, зацепление рулевого механизма выполняется с увеличенным зазором в крайних положениях, что достигается конструктивными и технологическими мероприятиями. В процессе эксплуатации разница в зазорах зацепления в среднем и крайних положениях уменьшается.
Рулевой механизм должен иметь минимальное количество регулировок.
Для обеспечения пассивной безопасности автомобиля вал рулевого колеса должен изгибаться или расцепляться при аварии, труба рулевой колонки и ее крепление не должны препятствовать этому процессу. Эти требования реализуются в автомобилестроении в виде травмобезопасных рулевых колонок. Рулевое колесо должно деформироваться при аварии и поглощать передаваемую на него энергию. При этом оно не должно разрушаться, образовывать осколки и острые кромки. Ограничители повороте передних колес на поворотных рычагах или на корпусе рулевого механизма должны сокращать жесткость даже при больших нагрузках. Это предотвращает перекручивание тормозных шлангов, трение шин о брызговик крыла и повреждения деталей подвески и рулевого управления.
автомобиль рулевой шестерня рейка
Похожие работы
... =0,2м После подстановки данных в формулу (2.7) получим: 2.3 Прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода Прочностной расчет рулевого механизма. В автомобиле Москвич 2140 в качестве рулевого механизма применяют глобоидную пару «червяк-ролик». Осевое усилие на винте определяется по формуле: ;(2.8) где: - начальный радиус винтовой линии червяка по наименьшему сечению; ...
... 500х400 860х360 1,26 0,86 1,71 2,3 4,3 1,41 3,42 3,3 6,5 1,8 2,5 1,26 0,86 1,71 2,3 4,3 1,41 3,42 3,3 6,5 1,8 2,5 26,04 14. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ХОДОВОЙ ЧАСТИ И РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ Ходовая часть состоит из: остова, переднего моста, колесного движетеля и подвески. Передними колесами трактора управляют ...
... дорожный просвет и повышается уровень шума при работе главной передачи. КПД цилиндрической пары — не менее 0,98. 1.4 Дифференциалы трансмиссии автомобиля Анализ и оценка конструкции дифференциала автомобиля На автомобиле ВАЗ-2108 применяется симметричный конический сателитный дифференциал. Симметричные конические дифференциалы наиболее распространенные (их часто называют простыми). ...
... 90 Угол преодолеваемого подъема, не менее, % 25 Внешний габаритный радиус поворота, м 9,8 Перечень регламентных работ технического обслуживания автомобиля КамАЗ 53212 Техническое обслуживания ТО-1 для автомобиля КамАЗ 53212 представленная далее проводится согласно "Положению о текущем ремонте и обслуживании подвижного состава". Согласно данному положению первое техническое обслуживание ...
0 комментариев