Рулевое управление легкового автомобиля

 

Белорусский национальный технический  университет

Автотракторный факультет

Кафедра: “Большегрузные автомобили”

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по  дисциплине “Автомобили”

 

Тема

«Рулевое управление легкового автомобиля»

 

 

 

 

Выполнил:                                                                                   Забавнюк Е.А.

                                          студент гр. 301419

Руководитель:                                                                            Альгин В.Б.          

 

 

 

 

Минск-2013

Содержание

2.Введение

3. Обзор схем и конструкций рулевых управлений легковых автомобилей

4.  Описание  работы, регулировок и технических  характеристик проектируемого узла

5. Кинематический расчет рулевого управления

6. Силовой расчет рулевого управления

7. Гидравлический расчет рулевого управления

8. Прочностной расчет рулевого управления

Заключения

Список  используемой  литературы

 

2.Введение

Рулевое управление – это совокупность устройств, обеспечивающих поворот управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевое  колесо. Рулевое управление состоит  из рулевого механизма и рулевого привода. Для облегчения поворота колес  в рулевой механизм или привод может встраиваться усилитель. Рулевой  механизм предназначен для передачи усилия от водителя к рулевому приводу  и для увеличения крутящего момента, приложенного к рулевому колесу. Рулевым  механизмом называют механизм, который  позволяет осуществить поворот  колес с необходимым передаточным числом. Он состоит из рулевого колеса, колеса и редуктора. Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма к управляемым колесам  автомобиля и для обеспечения  необходимого соотношения между  углами их поворота. Рулевой привод – система тяг и рычагов, которые  в совокупности с рулевым механизмом осуществляют поворот автомобиля.


В данной курсовой работе содержится обзор современных  конструкций систем рулевого управления, а также проведен расчет рулевого управления легкового автомобиля Мазда 6.

Конструкция рулевого управления должна обеспечивать:

  1. легкость управления, оцениваемую усилием на рулевом колесе. Для грузовых автомобилей: 250 Н — для рулевого управления без усилителя, 120 Н — для рулевого управления с усилителем;
  2. качение управляемых колес с минимальным боковым уводом и скольжением при повороте автомобиля;
  3. стабилизацию повернутых боковых колес, обеспечивающую их возвращение в положение, соответствующее прямолинейному движению, при отпущенном рулевом колесе;
  4. предотвращение передачи ударов на рулевое колесо при наезде управляемых колес на препятствие;
  5. минимальные зазоры в соединениях. Оцениваются углом свободного поворота рулевого колеса автомобиля, стоящего на сухой, твердой и ровной поверхности в положении соответствующему прямолинейному движению. По ГОСТ 21398 — 75 этот зазор не должен превышать 15° при наличии усилителя и 5° — без усилителя рулевого управления;
  6. отсутствие      автоколебаний управляемых колес при работе автомобиля в любых условиях и на любых режимах движения.

Рисунок 2.1- Конструктивная схема рулевого управления

 

3. Обзор и анализ конструкций  рулевых управлений легковых  автомобилей

 

Рулевой механизм может представлять собой червячную (червяк-ролик или  червяк-сектор) или винтовую(винт-гайка-рейка или винт-гайка-кривошип) конструкцию.

 

3.1 Рулевой механизм в виде пары  глобоидальный червяк-двухгребневой ролик

 

Рулевой механизм, расположенный в чугунном картере 16 (рис. 3.1), выполнен в виде пары глобоидальный червяк - двухгребневой ролик. Ролик 11 установлен на оси 12 головки вала рулевой сошки на двухрядном радиально-упорном шарикоподшипнике. Червяк 15, закрепленный на нижнем конце составного рулевого вала, установлен в картере 16 рулевого механизма на двух конических роликоподшипниках. Подшипники регулируют нижней пробкой 17, ввернутой в картер на резьбе. Пробку фиксируют стопорной гайкой. Вал червяка уплотняют в картере сальником 14.

Рисунок 3.1--  Рулевой механизм в виде пары глобоидальный червяк — двухгребневой ролик

Вал 28 рулевой сошки 18 лежит в приливе картера на бронзовых втулках и уплотнен сальником 29. Зацепление ролика с червяком регулируют винтом 30, ввернутым в верхнюю крышку 31 картера и входящим головкой с регулировочной шайбой в паз вала рулевой сошки. Винт закреплен контргайкой.

Картер 16 рулевого механизма крепят на кронштейне основания кузова. Между картером и кронштейном на один крепящий болт поставлены регулировочные шайбы 10. Картер в стенке кронштейна уплотнен резиновым уплотнителем 26.

Рулевой вал  3,4 установлен во втулке в резиновой обойме 33, закрепленной в кронштейне 32, который прикреплен к щитку кузова. На верхнем конце рулевого вала установлено рулевое колесо / с двумя спицами. В центре колеса расположена кнопка 2 включения звукового сигнала. Нижний конец рулевого вала соединен с валом 13 червяка на шлицах при помощи стяжного зажима 27. Такая конструкция составного рулевого вала с энергопоглощающим промежуточным зажимом устраняет передачу удара от картера на рулевой вал в случае аварии автомобиля. Энергия удара поглощается вследствие трения при скольжении вала червяка в зажиме 27, затягиваемом с определенным усилием при сборке.

На наружном конце вала 28 укреплена на елочных шлицах гайкой с шайбой рулевая сошка 18, соединяемая шарнирно с левым концом поперечной рулевой тяги 19. Правый конец этой тяги соединен с маятниковым рычагом 21, закрепленным на пальце 25, который установлен на двух конусных резиновых втулках 24. Втулки зажаты шплинтуемой гайкой с шайбой в кронштейне, закрепленном с правой стороны на кронштейне трубчатых кожухов передней подвески. Рулевая сошка 18 и маятниковый рычаг 21 боковыми тягами 22 шарнирно соединены с рычагами 23, закрепленными в поворотных кулаках передних колес. Соединения рулевых тяг выполнены на шаровых сочленениях.

В каждом сочленении хвостовик шарового пальца 9 коническим концом закреплен шплинтуемой гайкой в головке рычага. Шаровой палец 9 установлен в головке 8 тяги на двух пластмассовых вкладышах 4, поджимаемых подпятником 5 с пружиной 7. Пружина упирается в заглушку 6, укрепленную в головке стопорным кольцом. Шаровое сочленение закрыто резиновым чехлом 3 с опорной шайбой. Заглушка уплотняется в головке 8 резиновым кольцом. Сочленение заполняется при сборке смазкой и в дополнительной смазке не нуждается.

Наконечники шаровых сочленений соединяются с поперечной тягой 19 На резьбе. Это дает возможность изменять длину тяги и регулировать схождение колес. В установленном положении наконечники закрепляют в тяге контргайкой.

Наибольший  поворот управляемых колес ограничивается упором сошки и маятникового рычага в ограничительные болты 20, ввернутые в кронштейны на верхнем трубчатом кожухе подвески.

 

3.2 Рулевой механизм с цилиндрическим червяком и боковым сектором

 

Рисунок 3.2.1-- Рулевой механизм с цилиндрическим червяком и боковым сектором

 

На конец трубчатого вала 12 напрессован червяк 4. Опорами вала в картере 7 служат конические роликовые подшипники 3 и 8, установленные с предварительным натягом, который регулируют прокладками 9. Зубья червячного сектора 5 нарезаны на боковой поверхности, выполненной как одно целое с валом рулевой сошки. Вал поворачивается в картере на двух игольчатых подшипниках 13 и 14. На конце вала имеется конусная поверхность, на которой нарезаны мелкие шлицы для крепления сошки. 
 Зацепление червяка с сектором выполнено так, что зазор в зацеплении увеличивается при повороте червяка в обе стороны от среднего положения. Минимальный зазор в среднем положении определяется толщиной упорной шайбы 15, которая предохраняет вал от осевого перемещения.

3.3 Рулевой механизм реечного  типа (винт-гайка-рейка)

 

Но с середины 70-х годов, с  распространением на легковых автомобилях  переднего привода, стали в основном ставить тип рулевого механизма  — "шестерня—рейка" или попросту реечный, будучи легче и технологичнее  других механизмов, идеально подходит для переднеприводной компоновки и подвески McPherson, обеспечивая большую легкость и точность рулевого управления.

 

Рисунок 1.6 Реечный  рулевой механизм с тягами

 

Рассмотрим несколько вариантов  систем с реечными механизма в зависимости от способа усиления воздействия водителя. Заметим что на сегодня для грузовых автомобилей актуальна система с "винт- шариковая гайка- рейка- сектор", и является приоритетной для грузовых машин, пикапов и больших внедорожников, однако появляются тенденции ставить даже на них реечные механизмы, примером может служить реечный рулевой механизм Freightliner Cascadia.

 

 

Рисунок 1.7 Реечный рулевой механизм Freightliner Cascadia

 

 
1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники; 
4 — шарниры рулевых тяг; 5 — распределитель с золотником; 
6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный гидронасос

Рисунок  1.8 Реечный рулевой механизм с гидроусилителем.

 

Если рулевые тяги, как здесь, располагаются по бокам рейки, то поршень размещается посередине корпуса. А если тяги крепятся к центральной  части рейки, как это сделано  на Самарах и Москвиче-2141, то поршень выносят вбок.

Работу  рулевого управления также характеризует  общее передаточное отношение системы, а также интенсивность усиления воздействия водителя на рулевое  колесо и здесь вариантов много.

Основным  критерием системы является ее информативность  или обратная связь, т.е усиление должно быть не малым но и не сильно большим для того чтобы не лишать водителя «чувства дороги». На необходимое и достаточное усиление влияет ряд факторов: производительность насоса, параметры золотника и жесткость торсиона, геометрия передней подвески и углы установки колес (от этого в первую очередь зависит величина возвращающего усилия), параметры задней подвески, уводные характеристики шин и даже жесткость кузова на скручивание. Еще одна задача, которая стоит перед конструкторами, — сделать так, чтобы на маленькой скорости руль был легким, а на большом ходу становился более упругим и информативным.

Несколько лет назад, появились  серийные гидроусилители с электронной регулировкой работы распределителя в зависимости от скорости. 

В американской системе Magnasteer производства фирмы Delphi Saginaw, которой снабжены некоторые автомобили концерна General Motors (Chevrolet Corvette, многие модели Cadillac), с помощью электромагнитного устройства изменяется жесткость торсиона следящего устройства.

 
Рисунок 1.9 Разъем соединяет блок управления с электромагнитным устройством  изменения жесткости торсиона  

 

1 — гидронасос с бачком; 
2 — блок управления; 
3 — электронный спидометр;

4 — реечный рулевой  механизм с гидроусилителем; 
5 — распределитель с электромагнитным устройством изменения жесткости торсиона

 

Рисунок 1.10 Система Magnasteer




 

 

А в немецких гидроусилителях ZF Servotronic, которые стоят на машинах Audi A6 и A8, BMW 5-й и 7-й серий и всех моделях Jaguar, на помощь золотнику приходит электрогидравлический модулятор давления — с ростом скорости по сигналу от управляющего блока он ограничивает давление в рабочем контуре, и помощь гидроусилителя сходит на нет.

 

 

1 - электронный спидометр;  
2 - блок управления;  
3 - электорогидравлический модулятор; 
4 - реечный рулевой механизм;

5 -гидронасос; 
6 - бачок;

7 - карданный шарнир

 

Рисунок 1.10 Гидроусилители ZF Servotroniс




 

 

 

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем и переменным усилием на руле ZF Servotronic. С ростом скорости электрогидравлический модулятор снижает помощь усилителя до нуля.

Существует еще один вариант  решения — приводить насос  гидроусилителя не от коленчатого вала двигателя, а от электромотора. Тогда, с помощью электроники изменяя частоту вращения электропривода, можно варьировать производительность насоса как угодно. Такая схема применяется в гидроусилителях автомобилей Mercedes-Benz А-класса. Однако на прямой вообще отключать насос, чтобы экономить топливо (на привод гидронасоса уходит несколько лошадиных сил), неосуществимо — при резком отклонении баранки давление не успеет возрасти так быстро, и руль может "закусить".  
Впрочем, выход уже найден. Это электроусилители, в которых не осталось никакой гидравлики! На торсионе следящего устройства стоит датчик, и в зависимости от его сигнала электроника подает ток нужной полярности и силы на обмотки электромотора, связанного с рулевым механизмом через червячную передачу. А по сигналам от датчика скорости можно изменять характеристику усилителя в соответствии с любой заложенной в память блока зависимостью.

 

 
Вариант для автомобилей малого класса — усилитель встроен в  рулевую колонку 

 
Вариант для автомобилей среднего класса

 
Вариант для автомобилей большого класса и микроавтобусов — электропривод  усилителя интегрирован с рулевой  рейкой


1  рулевая колонка; 2  электроусилитель с червячной передачей и электронным блоком управления;3  промежуточный вал; 4  реечный рулевой механизм; 5  следящее устройство с торсионом; 6  блок управления; 7  электропривод с механизмом винт—шариковая гайка—рейка

 

4.Описание работы, регулировок и технических характеристик проектируемого узла

4.1 Особенности конструкции

Рисунок 5.1.1-Реечный рулевой механизм

В рулевом  механизме показанном на рисунке 2.1 , вал-шестерня 1 и рейка 6 размешены в картере 7 открытые торцы которого защищены чехлам 5. Пружина плунжера 9 и регулировочная пробка 8 обеспечивает беззазорное  зацепление рейки и шестерни и гашение колебаний при ударах со стороны дороги. К концам рейки с помощью шаровых шарниров 4 присоединены боковые тяги 3 регулируемой длинны. Шарниры 2 соединяют тяги 3 с поворотными рычагами колес. Обычно вал-шестерню устанавливают в паре радиально упорных подшипников 10 (рисунок 2.1 а), или в радиальном подшипнике 12 с увеличенной глубиной канавок для повышения несущей способности в осевом направлении и игольчатом подшипнике 11(рисунок 2.1б). Прямой и обратный КПД соответственно 0.65 и 0.59.

В реечном  рулевом механизме с гидроусилителем (рисунок 2.2) поршень 4, разделяющий цилиндр 3 на две полости, посажен на рейку 1. Шестерня 2 выполнена как одно целое с вращающимся корпусом распределителя 5. Необходимость в специальном демпфирущем устройстве при наличии гудроусилителя отпадает.

Таким образом регулировка схождения управляемых колес обеспечивается за счет регулируемых боковых тяг (изменяется их длинна).  Регулировка зацепления шестерня-рейка обеспечивается поджимным устройством.

 

Рисунок 5.1.2 – Реечный рулевой механизм с гидроусилителем

Рисунок 5.1.3- Распределитель с роторным золотником и центрирующим торсионом

Распределитель, представленный на рисунке 2.3, состоит  из корпуса 2, внутри которого размещена  гильза 4 и золотник-ротор 6 с отверстием 7, соединенные между собой центрирующим торсионом 5. Гильза и ротор могут заворачиваться относительно друг друга при закручивании торсиона 5 в пределах зазора Д между пальцем 3 и ротором 6. Гильза 4 изготовлена как одно целое с шестерней 1 реечной рулевой передачи. Золотник ротор 6 соединен с рулевым колесом. На золотнике-роторе 6 выполнены продольные пазы 8, кромки которых вместе кромками 9 в гильзе 4 создают переменное сечение. Четыре полости распределителя, образованные кольцевыми уплотнениями 10, соединены с двумя полостями Ц, нагнетанием Н и сливом С.

Распределения потоков жидкости происходит при  относительных поворотах золотника-ротора 6 и гильзы 4. Точность управления обеспечивается торсионом 5. Соответствующую эффективность  усилителя регулируют подбором жесткости  торсиона 5.

4.2 Работа гидроусилителя

 

Исполнительный  механизм гидроусилителя легкового автомобиля, как правило, выполнен заодно с рулевым механизмом - такие усилители называются интегральными. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF- то же, что и в автоматических коробках передач. А отечественные агрегаты работают на масле марки Р, по своим свойствам близком к обычной "веретенке".

 

Рисунок 5.2.1-Реечный рулевой механизм с гидроусилителем

1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники; 4 — шарниры рулевых  тяг; 5 — распределитель с золотником; 6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный  гидронасос

 

Роторный  или аксиально-поршневой насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает  под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Задача распределителя - отслеживать усилие на руле и строго дозировано помогать поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство - чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала. Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен — соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок. Водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются - торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Золотник открывает каналы и направляет масло в исполнительное устройство. В механизме типа "винт-шариковая гайка" большее давление подается или за поршень, или до него, помогая тому перемещаться вдоль рулевого вала. А в реечном механизме масло подается в корпус рейки — в ту или иную сторону от поршня, связанного с рейкой, и подталкивает ее вправо или влево. Когда баранка уже повернута до упора, срабатывают предохранительные клапаны, сбрасывая давление масла и сохраняя детали механизма от повреждения.

4.3 Регулировки

Проверка и регулировка рейки:

Установите передние колеса в положение  прямолинейного движения и измерьте расстояние, на которое рулевое колесо может быть повернуто при неподвижных  передних колесах.

Люфт: (0 - 10) мм

Если люфт превышает предельное значение, выполните регулировку  прижима рулевой рейки. Если люфт после регулировки все еще  чрезмерный, проверьте привод рулевого механизма и механизм, как описано  ниже.

 

Проверка вспомогательного усилия на неподвижном автомобиле:

1. Проверьте уровень жидкости  гидроусилителя и натяжение ремня  насоса.

2. Запустите двигатель на холостом  ходу, поверните рулевое колесо  от упора до упора несколько  раз, чтобы прогреть жидкость.

3. Прикрепите динамометр к рулевому  колесу. При работающем двигателе  на холостом ходу и автомобиле  установленном на чистой, сухой  поверхности, натяните динамометр, как показано, и запомните показания  при которых колеса только  начинают поворачиваться.

 

4. Показания не должны превышать  29Н (3.0 кгс).

Если показания больше, проверьте  механизм и насос.

 

Регулировка рулевой рейки:

1. Ослабляйте контргайку винта  прижима рулевой рейки специальным  инструментом, затем ослабьте винт  прижима рулевой рейки. 

2 Затяните винт направляющего  прижима рулевой рейки до 25 Нм (2.5 кгс-м), затем ослабьте его. 

3. Затяните еще раз винт направляющего  прижима рулевой рейки до 3.9 Н-м  (0.4 кгс-м), затем поверните его  обратно на установленный угол.

Установленный угол поворота : 20° max.

4. Затяните контргайку удерживая  винт прижима рулевой рейки. 

5. Проверьте на затягивание или  ослабление рулевое управление, выполнив полный поворот руля.

6. Выполните следующие проверки:

Работу рулевого управления

Измерьте вспомогательное усилие на неподвижном автомобиле.

 

Снятие реечного рулевого механизма:

ПРИМЕЧАНИЕ: смойте грязь и масло  с корпуса клапанного узла, магистралей  и редуктора, применяя растворитель и щетку. Высушите сжатым воздухом.

1. Слейте жидкость гидроусилителя.

2. Поднимите перед автомобиля  и закрепите на подставках  безопасности в соответствующих  местах.

3. Снимите передние колеса.

4. Автомобили с SRS: Перед разъединением  крестовины рулевого управления, снимите рулевое колесо.

5. Снимите кожух рулевого узла.

 

6. Снимите нижний болт рулевой  крестовины, и отсоедините рулевую  крестовину, двигая ее по направлению  к колонке

 

7. Вытащите шплинт из стопорной  гайки и снимите гайку.

 

8. Установите 10мм шестигранную  гайку на шаровый шарнир. Убедитесь  что 10 мм шестигранная гайка  совпадает с концом рулевого  пальца, в противном случае, резьбовая  часть рулевого пальца может  быть повреждена специальным  инструментом.

ПРИМЕЧАНИЕ: снимите рулевой шарнир, применяя съемник 28 мм (07МАС SI00200).

9. Разъедините рулевую тягу и  шарнир, применяя специальный инструмент.

ВНИМАНИЕ.Избегайте повреждения  пыльника рулевого шарнира.

10. Снимите левый наконечник  рулевой тяги (для автомобилей  с правым рулем-правый), затем  поверните рулевую рейку на  право (для автомобилей с правым  рулем-налево).

11. Разъедините выхлопную трубу  А или TWC.

12.Отсоедините тягу переключения  коробки передач. 

13. Ослабьте14 мм штуцер и отсоедините  питающую магистраль.

14. Ослабьте регулируемый хомут  и разъедините обратный шланг. 

15. Ослабьте 16 мм штуцер и снимите  возвратный шланг с корпуса  клапанного узла.

ВНИМАНИЕ.После отсоединения шланга и магистрали, закройте отверстия  шланга и магистрали клейкой лентой или заменителем для предотвращения попадания посторонних материалов из корпуса клапанного узла.

ПРИМЕЧАНИЕ: не ослабляете магистрали А и В между корпусом клапанного узла и цилиндром.

 

16. Снимите ребро жесткости. 

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые соединительные болты ребра жесткости используются как болты крепления рулевого механизма. При снятии этих болтов, рулевой механизм наклонится в сторону.

 

17. Снимите кронштейны крепления. 

 

18. Оттяните реечный механизм  вниз, чтобы высвободить ведущий  вал-шестерню из перегородки и  снимите предохранительную втулку  вала- шестерни.

19. Сдвиньте реечный механизм  вправо так, чтобы высвободить  левый конец рулевой рейки  и наклоните левую сторону  вниз, чтобы удалить из автомобиля.

ВНИМАНИЕ:будьте осторожны, чтобы  не погнуть или не повредить питающую магистраль и магистраль цилиндра во время снятия рулевого механизма.

 

ПРИМЕЧАНИЕ:

Помойте, разобранные части в  растворе и высушите их сжатым воздухом. Не погружайте резиновые сальники в  раствор. Перед сборкой всегда заменяйте  уплотнительные кольца и резиновые  сальники новыми. Наносите жидкость гидроусилителя или смазку на детали, обозначенные в схеме сборки. Не допускайте попадания  пыли или других посторонних материалов в систему гидроусилителя. Используйте  соответствующие специальные инструменты, где необходимо.

 

 

 

Установка реечного рулевого механизма:

ВНИМАНИЕ.Будьте осторожны, чтобы  не погнуть или не повредить питающую магистраль и магистрали цилиндра, во время установки механизма.

1. Перед установкой механизма,  сдвиньте рулевая рейку на  право (для RHD налево).

2. Установите протектор крепления  на рулевой механизм.

3. Установите кожух вала шестерни, и установите вал шестерни  через перегородку. 

ПРИМЕЧАНИЕ: совместите прорезь на ведущем вале шестерни с выступом на корпусе клапана.

 

4. Установите кронштейны крепления  двумя болтами крепления механизма  на протекторе.

 

 

 

ПРИМЕЧАНИЕ:стрелка на кронштейне показывает прямо 

5. Укрепите подрамник рулевого  механизма двумя болтами крепления  механизма и соединительными  болтами. 

ВНИМАНИЕ.Убедитесь воздухопровод  не зацеплен или не защемлен подрамником  рулевого механизма.

ПРИМЕЧАНИЕ: установите болты сначала  свободно, затем прочно затяните их для надежности.

 

6. Установите шарнир возвратного  шланга, закручивая 16 мм накидную  гайку. 

7. Надежно закрепите возвратный  шланг , и затяните болтовой  хомут из отделения двигателя  .

8. Соединяйте питающую магистраль  и затяните 14 мм накидную гайку. 

ПРИМЕЧАНИЕ: убедитесь, что магистрали жидкости , задняя перекладина и  другие части не переплелись.

 

ПРИМЕЧАНИЕ: показан LHD тип, RHD тип- симметричен.

9. Отцентруйте рулевую рейку  во время ее движения.

10. Перед соединением рулевой  крестовины выполните следующее. 

Для SRS:

Отцентруйте кабельную катушку, вращая ее сначала по часовой стрелке (примерно два оборота) пока стрелка не займет положение "прямо".

Без SRS (обычное рулевое колесо)

Установите рулевое колесо в  строго прямом положении, поворачивая  колесо от упора до упора.

11. Надвиньте нижний конец рулевой  крестовины на вал шестерни (совместив  на одной линии отверстие для  болта и паз вала), и затяните  нижний болт.

ПРИМЕЧАНИЕ: Соединяйте рулевой вал  и вал-шестерню при отцентрованной рейке и кабельной катушке SRS. Убедитесь, что нижний болт рулевой  крестовины попал в паз на вале-шестерне. Если рулевое колесо и рейка оказались  не отцентрованными после сборки. пересоедините нижний конец крестовины.

 

12. Закрепите кожух рулевой крестовины  зажимом и скобами. 

13. Автомобили с SRS: установите  рулевое колесо и подушку безопасности.

 

14. Присоедините наконечники рулевой  тяги к поворотным кулакам,  затяните контргайку на указанный  момент и установите новые  шплинты. 

ПРИМЕЧАНИЕ:перед присоединением наконечников рулевой тяги проверьте  резьбовую часть рулевого пальца на загрязнение смазкой, удалите  ее при необходимости.

ВНИМАНИЕ.Закрутите контргайку на меньший требуемый крутящий момент, затем подтяните ее так, чтобы  совместить паз с отверстие пальца. Не добивайтесь совмещения по одной  линии ослаблением гайки.

 

15. Установите выхлопную трубу  или TWC.

16. Соедините тягу переключения  скоростей. 

17. Установите колеса в положение  прямолинейного движения.

18. Наполняйте систему жидкостью  гидроусилителя, и прокачайте воздух  из системы. 

19. После установки, выполните  следующие проверки.

Запустите двигатель, пусть работает на холостом ходу, и поворачивайте  рулевое колесо от упора к упору  некоторое время, чтобы разогреть  жидкость. Осмотрите корпус рулевого механизма на утечки. Проконтролируйте угол спицы рулевого колеса. Регулируйте, поворачивая правую и левую рулевые тяги, при необходимости.

5. Кинематический расчёт рулевого управления

Исходные данные Мазда 6:

Нагрузка на управляемую ось: G1 = 998,25 (кг);

База: L = 2,675 (м);

Минимальный радиус поворота: Rmin = 5,45 (м);

Шины: 195/65R15;

Свободный радиус: Rсв= 0,3175 (м);

Статический радиус: Rст= 0,29 (м);

 

Выбор параметров:

Исходя из компоновки автомобиля, принимаем следующие размеры:

радиус обката rf = 0,0048 м;

расстояние между осями шкворней l0 = 1,540 м;

радиус вращения поворотного рычага Rр = 0,18 м;

радиус рулевого колеса Rрк = 0,15 м;

Принимаем передаточное число рулевого механизма upм = 16,72

      Кинематический расчет заключается в определении углов поворота управляемых колес, выбора параметров рулевой трапеции.

Рисунок 5.1 – Схема поворота

Как следует из рисунка 5.1:

 

где qe, qi – углы поворота наружного и внутреннего колес,

l0-колея передних колёс

Находим необходимые  максимальные углы поворота колес при  заданном Rmin=5,45 м:

 

 

 

Наружный угол поворота :

 

Подбор  параметров трапеции при жёстких  в боковом направлении управляемых  колёсах начинается с определения  угла наклона боковых рычагов трапеции:

Рисунок 6.2 – Схема расположения задней 1 и передней 2 рулевых трапеций

 

Боковые рычаги находятся в таком положении, чтобы а ≈ 0,7…0,8L при заднем положении поперечной тяги (т.е. соответственно сзади управляемых колёс).

Угол находим по формуле:

 

Для выполненных конструкция отношение  длины бокового рычага к длине  поперечной тяги . Длину принимают возможно большей по условиям компоновки:

 

Принимаем

Тогда длина поперечной тяги n:

 

Общее кинематическое передаточное число  рулевого управления, определяемое передаточными  числами механизма  и привода :

 

где - полный угол поворота рулевого колеса

Для легковых автомобилей (3..3,5 оборота рулевого колеса)

Принимаем (3 оборота рулевого):

 

 

 

=16..20;  =15..20;

 

Принимаем =16

Следовательно: