Рулевой механизм является основой рулевого управления, где он выполняет следующие функции:
- увеличение усилия, приложенного к рулевому колесу;
- передача усилия рулевому приводу;
- самопроизвольный возврат рулевого колеса в нейтральное положение при снятии нагрузки.
По своей сути рулевой механизм является механической передачей (редуктором), поэтому основным его параметром является передаточное число.
В зависимости от типа механической передачи различают следующие типы рулевых механизмов:
- реечный;
- червячный;
- винтовой.
Реечный рулевой механизм
Реечный рулевой механизм является самым распространенным
типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный
рулевой механизм имеет следующее устройство: шестерня,
рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и
находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.
Схема реечного рулевого механизма
Работа реечного рулевого механизма
осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка
перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются
присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые
колеса.
Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции,
соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем,
данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от
дорожных неровностей, склонен к вибрациям.
В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм
устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.
Червячный рулевой механизм
Червячный рулевой механизм состоит из глобоидного
червяка (червяка с переменным диаметром), соединенного с рулевым валом, и
ролика. На валу ролика вне корпуса рулевого механизма установлен рычаг
(сошка), связанный с тягами рулевого привода.
Вращение рулевого колеса обеспечивает обкатывание ролика
по червяку, качание сошки и перемещение тяг рулевого привода, чем
достигается поворот управляемых колес.
Червячный рулевой механизм обладает меньшей
чувствительностью к ударным нагрузкам, обеспечивает большие углы
поворота управляемых колес и соответственно лучшую маневренность
автомобиля. С другой стороны червячный механизм сложен в изготовлении,
поэтому дорог. Рулевое управление с таким механизмом имеет большое число
соединений, поэтому требует периодической регулировки.
Червячный рулевой механизм применяется на легковых автомобилях повышенной проходимости с зависимой подвеской управляемых колес, легких грузовых автомобилях и автобусах. Ранее такой тип рулевого механизма устанавливался на отечественной «классике».
Винтовой рулевой механизм
Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы:
- винт на валу рулевого колеса;
- гайку, перемещаемую по винту;
- зубчатую рейку, нарезанную на гайке;
- зубчатый сектор, соединенный с рейкой;
- рулевую сошку, расположенную на валу сектора.
Схема винтового рулевого механизма
Особенностью винтового рулевого механизма является
соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее
трение и износ пары.
Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с
работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается
вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом
происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки
перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.
Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным
механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип
рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.
