Угловой редуктор рулевого управления это

23.03.2021 18:56 — дата обновления страницы

Устройство и техническое обслуживание автомобилей

сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

Рулевое управление автомобиля

Угловой редуктор, рулевой механизм автомобиля

Угловой редуктор (рис. 128) передает вращение от карданного вала на винт рулевого механизма. Редуктор состоит из ведущей и ведомой конических шестерен; причем ведущая шестерня 7 выполнена как одно целое с валом 1 и установлена на корпусе 4 на игольчатом 3 и шариковом 5 подшипниках.

Рис. 128. Угловой редуктор: 1- вал ведущей конической шестерни; 2 — сальник; 3 — игольчатый подшипник; 4 — корпус ведущей шестерни; 5 — шариковый подшипник; в — регулировочные прокладки; 7 — ведущая коническая шестерня; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — стопорное кольцо; 10- шариковые подшипники; 11 — ведомая коническая шестерня; 12- упорная крышка; 13 — корпус редуктора; 14- гайка крепления подшипников; 15 — стопорная шайба; 16 — гайка крепления подшипников

Шариковый подшипник закреплен на валу 1 гайкой 16, утонченный край которой вдавливается в паз, чем устраняется самопроизвольное отвертывание гайки. Ведомая шестерня вращается в двух шариковых подшипниках 10, закрепленных на хвостовике шестерни гайкой 14 со стопорной шайбой 15. Осевое положение ведомой шестерни 11 фиксируется стопорным кольцом 9 и упорной крышкой 12. Зацепление конических шестерен регулируется прокладками 6, установленными между корпусом 4 ведущей шестерни и корпусом 13 редуктора.

Рулевой механизм (рис. 129) имеет две рабочие пары: винт 30 с гайкой 31 на циркулирующих шариках 33 и поршень-рейка 28, зацепляющаяся с зубчатым сектором вала 23 рулевой сошки. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1. Рулевой механизм прикреплен к левому кронштейну передней рессоры и соединен с рулевым валом карданным валом с двумя шарнирами.

Картер 27 рулевого механизма одновременно является цилиндром гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка.

Зубья рейки и сектора вала рулевой сошки имеют переменную по длине толщину, что позволяет регулировать зазор в зацеплении посредством осевого перемещения вала сошки, который вращается в бронзовой втулке, запрессованной в картер. Осевое положение вала сошки устанавливается регулировочным винтом 45, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на шайбу 50. Осевое перемещение регулировочного винта после сборки должно быть в пределах 0,02-0,08 мм; оно ограничивается регулировочной шайбой 49 и стопорным кольцом 48.

Рис. 129. Рулевой механизм: 1 — передняя крышка; 2 -реактивный плунжер: 3 — корпус клапана управления; 4 — пружина реактивных плунжеров; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — регулировочные прокладки; 7 — стопорное кольцо; 8 — упорная шайба; 9 и 15 — шариковые подшипники; 10- гайка 11 -ведущая шестерня с валом; 12 — сальниковое уплотнение; 13- корпус ведущей шестерни; 14 — ведомая шестерня; 16 — стопорное кольцо; 17 — втулка; 18 и 20 — уплотнительные кольца; 19 и 21 — распорные кольца; 22 — установочный винт; 23 — вал’ рулевой с сектором; 24 — перепускной клапан; 25 — колпачок; 26 — задняя крышка; 27 — картер рулевого механизма; 28 — поршень-рейка; 29 — магнитная пробка-30 — винт; 31 — шариковая гайка; 32 — желоб; 33 — шарик; 34 — упорная крышка; 35 — гайка; 36 — запорная шайба; 37 — упорное Колесо; 38-корпус редуктора; 39 — упорный подшипник; 40 — предохранительный клапан; 41 — пружина; 42 — золотник; — пружинная шайба- 44 — гайка; 45 — регулировочный винт; 46 — гайка; 47 — боковая крышка; 48 — стопорное кольцо; 49 — регулировочная шайба- 50 — упорная шайба

В поршень-рейку вставлена шариковая гайка 31, которая, закреплена установочными винтами 22, раскернеиными после сборки. В паз шариковой гайки, соединенный двумя отверстиями с ее винтовой канавкой, установлены два штампованных желоба 32. При предварительной сборке в винтовые канавки винта 30 и гайки 31, а также в желобы, установленные в паз гайки, вкладываются шарики, которые при повороте винта, выкатываясь с одного конца гайки, возвращаются к ее другому концу по желобам..

Винт рулевого механизма имеет в средней части шлицы, на которые свободно установлена ведомая шестерня 14 углового редуктора, которая вращается в двух шариковых подшипниках.

К корпусу 38 углового редуктора крепится на шпильках корпус 3 клапана управления. Золотник 42 клапана и упорные роликовые подшипники 39 закреплены на винте рулевого механизма гайкой 44, утонченный край которой вдавлен в паз на винте. Под гайку подложена коническая пружинная шайба 43, обеспечивающая равномерное сжатие упорных подшипников. Вогнутой стороной шайба устанавливается к подшипнику. Большие кольца роликовых подшипников обращены к золотнику.

Золотник 42 и винт 30 могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, так как длина золотника больше длины отверстия под него в корпусе клапана. Возврат в среднее положение происходит под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2, находящихся под давлением масла, поступающего из магистрали высокого давления.

Читайте также: Срок службы редуктора в годах

К корпусу клапана управления подведены два шланга от насоса гидроусилителя: шланг высокого давления, по которому подводится масло от насоса, и шланг низкого давления (слива), по которому масло возвращается в насос.

При вращении винта 30 в ту или другую сторону, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, создается сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Если эта сила повышает усилие предварительного сжатия пружин 4, то винт перемещается и смещает золотник 42. При этом одна полость цилиндра гидроусилителя сообщается с магистралью высокого давления, другая — с магистралью слива. Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень-рейку, создавая дополнительное усилие на секторе вала сошки и способствует повороту колес (рис. 130).

Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колес. Одновременно увеличивается и давление под реактивными плунжерами 2 (см. рис. 129). Винт и золотник стремятся вернуться в среднее положение под Действием пружин 4 и реактивных плунжеров.

Чем больше сопротивление повороту колес и выше давление в Рабочей полости цилиндра, тем больше усилие, с которым золотник стремится вернуться в среднее положение, тем больше также усилие на рулевом колесе. Когда усилие на рулевом колесе возрастает с увеличеним сопротивления повороту колес, у водителя создается чувство дороги.

Рис. 130. Схема работы гидроусилителя

При прекращении поворота рулевого колеса поступающее в цилиндр масло действует на поршень-рейку с винтом и сдвигает золотник к среднему положению, что вызывает уменьшение давления в цилиндре до необходимого для удержания колес в повернутом положении. Движение поршня, а следовательно и поворот колес, прекращается.

В корпусе клапана управления (рис. 131) имеется шариковый обратный клапан 6, соединяющий при неработающем насосе магистрали высокого давления и слива. Клапан обеспечивает в этом случае работу рулевого механизма как обычного рулевого механизма без гидроусилителя. Кроме этого, имеется предохранительный шариковый клапан 8, соединяющий магистрали высокого и низкого давлений при давлении 65-70 кгс/см2. В результате этого уменьшается нагрев насоса при работе гидроусилителя в предельном режиме. Полости клапана управления и углового редуктора соединены с магистралью слива и уплотнены по торцам резиновыми кольцами круглого сечения. Аналогичными кольцами уплотнены все неподвижные соединения гидроусилителя.

Рис. 131. Клапан управления гидроусилителем рулевого привода: 1 — корпус клапана; 2 — реактивный плунжер; 3 — пружина; 4 — золотник клапана; 5 — пружина; 6 — обратный клапан; 7 — плунжер; 8 — предохранительный клапан

Вал рулевой сошки уплотняется резиновым манжетом с упорным кольцом, предотвращающим выворачивание манжета под давлением. Наружный манжет защищает вал сошки от попадания пыли и грязи.

Уплотнение рейки-поршня по цилиндру осуществляется фторопластовым кольцом 20 (см. рис. 129) в комбинации с распорным кольцом 21.

В картере рулевого механизма имеется пробка с магнитом для улавливания стальных и чугунных частиц из масла.

Купить кислотную химию для очистки ржавых изделий в ультразвуковой ванне

Поделиться интересной информацией с друзьями

Назначение редуктора в рулевой системе авто

В системе управления машиной рулевой редуктор передает и усиливает крутящий момент с рулевого колеса. Конструкционно это механическая передача, помещенная в корпус, закрепленная неподвижно на кузове авто, имеющая собственную систему смазки и регулировку.

Редуктор рулевой системы

Безрельсовое наземное транспортное средство в принципе бесполезно без функции поворота. За нее отвечает рулевая система, состоящая из колеса (руль), колонки, редуктора и исполнительного механизма (тяги к управляемым колесам, обычно передним). Алгоритм поворота машины имеет вид:

1. водитель прилагает усилие на рулевое колесо;
2. крутящий момент передается в колонку (вал внутри трубчатой конструкции);
3. затем рулевой редуктор изменяет пространственное положение оси вращения, усиливает крутящий момент, передает его на кулису;
4. шарнирно закрепленные на кулисе средние и боковые тяги толкают в заданном направлении поворотные рычаги управляемых передних колес.

Принцип действия рулевой системы с редуктором

Другими словами, редуктор рулевого управления преобразует вращение руля в возвратно-поступательные движения влево/вправо относительно маршрута движения машины, делая возможным поворот транспортного средства.

Реализация этого принципа возможна несколькими способами, самыми популярными из которых являются шестерня/червяк, винт/рейка и шестерня/рейка.

Внимание: Последняя передача не имеет корпуса, то есть полноценным редуктором не является. В данном руководстве рассматриваться не будет.

Реечная передача рулевого управления

Заливается масло в рулевой редуктор для смазки деталей трения только в червячных и винтовых модификациях, имеющих картер.

Конструкция редуктора

В упрощенном виде устройство рулевого редуктора представляет механическую зубчатую передачу с передаточным числом 15 – 30. Это позволяет снизить усилие крутящего момента, которое пользователь должен приложить к рулю. Основными нюансами при этом являются:

• с увеличением передаточного числа вал внутри рулевой колонки крутить значительно легче;
• в то же время, в большую сторону отклоняется угол, на который нужно провернуть руль;
• на высоких скоростях это опасно ДТП, так как автолюбитель может физически не справиться с этой задачей.

Читайте также: Фланец редуктора болгарки бош 230

Передаточное число зубчатой пары

В связи с этим в транспортных средствах с гидроусилителем либо электроусилителем руля (ГУР и ЭУР, соответственно) эти агрегаты дублируют снижение крутящего момента на рулевом колесе. Для примера:

• в редукторе с передаточным числом 30 для поворота колес на 25 градусов «баранку» нужно выкрутить на 750 градусов;
• передача с отношением 15 потребует вращения руля на 375 градусов для аналогичного поворота колес;
• однако в первом случае нужно приложить 6 кН усилия, а во втором 3 кН, что вдвое меньше.

Редуктор на 2 оборота руля

Конструкторами транспортных средств в редуктор закладывается схема – из нейтрального положения (колеса по ходу движения) за 2,5 оборота руля максимум они должны повернуть на 30 – 45 градусов влево или вправо. То есть, общий ход «баранки» составит 4 – 5 оборотов, чтобы подшипник прослужил дольше, а пользователю было комфортно управление на разных скоростях.

Пространственное положение

Рулевая колонка расположена вертикально или наклонно, а тяги и рычаги поворотных колес горизонтально, поэтому простейшим вариантом преобразования вращения является горизонтально расположенный редуктор – рейка.

Во всех остальных случаях, то есть при использовании редукторов (передача в корпусе) используются вертикальные модификации:

• червяк, нижняя коническая шестерня или винт расположены вертикально;
• насаженная на их вал кулиса вращается в горизонтальной плоскости.

Вертикальный редуктор

В сложных схемах угловой рулевой редуктор обычно передает вращение с кардана на кардан, и дальше на управляющий механизм. Соответственно, в каждом редукторе используется подшипник разной конструкции.

Угловой редуктор

Внимание: ГУР и ЭУР не относятся к рулевым редукторам, так как являются самостоятельными сложными узлами автомобиля.

Конструкция ГУР

Тип передачи

Самыми эффективными традиционно считаются зубчатые и червячные передачи. Однако в них могут использоваться конические, цилиндрические и комбинированные шестерни. Существуют кинематические схемы редукторов нескольких модификаций:

• одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые;
• с раздвоенными ступенями;
• с развернутыми ступенями соосными.

Редуктор Мерседес многоступенчатый

Чаще прочих применяются схемы:

• шестерня – червяк (червячные);
• коническая шестерня – коническая шестерня (угловые);
• винт – гайка шариковая – рейка – шестерня (винтовые).

Редуктор винтовой

Винтовыми механизмами комплектуются легковые машины представительского класса, тяжелые грузовики и автобусы. Червячные модификации стоят на остальных авто, они не чувствительны к неровностям дорожного покрытия, передача находится в постоянном зацеплении, обеспечивает больший маневр.

По умолчанию червяк имеет большую поверхность контакта с валом, подшипник испытывает меньшие нагрузки, эксплуатируется в щадящем режиме. В винтовых редукторах вал и подшипник изнашиваются быстрее.

На практике червяк может сопрягаться с кривошипом двухзубым либо многозубым, 2 – 5 зубым сектором и роликом с двумя или тремя гребнями. В большинстве машин применяется глобоидный, а не цилиндрический червяк (седлообразная рабочая поверхность). Это позволяет снизить трение на 15 – 25%.

Обычный и глобоидный червяк в редукторе

Передаточное отношение

Указанная характеристика жестко привязана к конструкции конкретного транспортного средства. Самыми маневренными считаются машины с рулевыми рейками, но «баранку» приходится крутить с заметным напряжением, что особенно заметно на старых ВАЗ, не оснащенных ЭУРом и ГУРом.

При среднем значении передаточного числа U=20 полному обороту руля соответствует поворот колес на 20 градусов. В настоящее время для грузовиков и автобусов принято значение U 20 – 25. Например, у ЛиАЗа оно по паспорту 23,6, а у КамАЗа 20 ровно.

Редуктор рулевой грузовика Man

Для легковых машин стандартом условно считается U в пределах 16 – 20. Например, ВААЗ 2105 обладает передаточным числом 16,4 единицы. Основными нюансами рулевого управления являются:

• с усложнением конструкции увеличивается люфт в рулевом, так как детали изнашиваются, подтяжка производится несвоевременно;
• на малых скоростях и при выруливании с парковки требуется большее усилие на руле, поэтому созданы механизмы с изменяемым значением передаточного числа;
• существует обратная связь – рывки рулевого колеса при передвижении по неровному дорожному покрытию и пересеченной местности.

Поскольку узел является ответственным и достаточно сложным, продается рулевой редуктор с инструкцией по эксплуатации, в которой указано, как отрегулировать свободный ход и усилие на руле для конкретной конструкции.

Расположение рулевого редуктора

Поскольку под капотом авто стоит основной «виновник» вибраций – мотор, крепится редуктор рулевого механизма исключительно к кузову машины. Его местоположение отличается у различных брендов и модификаций, но доступ к крепежу всегда крайне сложный.

Читайте также: Как посмотреть уровень масла в редукторе

Расположение редуктора в Jeep WJ Limited

Чтобы отрегулировать рулевой редуктор, придется демонтировать защиту снизу, как минимум. Травмобезопасность водителя при лобовом столкновении обеспечивается следующим способом:

• верхние крепежные болты приварены к корпусу редуктора;
• снизу стоят болты отрывные, края фиксирующих пластин которых проходят в специальные прорези кронштейна.

Отрывные болты для безопасности водителя

При ударе руль складывается вперед вверх, что более безопасно для грудной клетки водителя, чем любые другие варианты.

Основные неисправности

В зависимости от конструкции и эксплуатационных условий конкретного авто ремонт рулевого редуктора становится необходим при обнаружении неисправностей:

• тугое вращение руля, усиление обратной связи;
• скрипы, стук и масляные пятна на месте парковки;
• поломкой считается ухудшение управляемости или маневренности машины.

Производители рекомендуют минимальный ремонт своими руками – можно поменять сальники и смазку, зная, какое масло или набивку использовать, отрегулировать зазоры. Остальные неисправности лучше исправлять в сервисе.

Регулировка

В отличие от ремонта, регулировка рулевого редуктора может осуществляться собственными силами. Для этого производители предусматривают в конструкции регулировочный винт, обычно защищенный полимерной крышкой, пробкой.

Регулировочный винт углового редуктора

Ее вращением увеличивается или уменьшается зазор между деталями передачи (ролик/червяк, сектор/червяк, коническая шестерня/коническая шестерня) в зависимости от конструкции эксплуатируемого редуктора:

1. защитный колпачок снимается, удаляется стопорная шайба после ослабления гайки;
2. руль быстро прокручивается помощником на небольшой угол около 15 градусов вправо/влево;
3. в это же время мастер убирает свободный ход откручиванием или закручиванием винта отверткой;
4. усилие на руле и свободный ход приводятся в оптимальное соотношение указанным способом;
5. при затягивании гайки необходимо придержать шлиц винта в отрегулированном положении отверткой.

Регулировка свободного хода и усилия на руле винтом

Внимание: Люфт может присутствовать в оси маятникового рычага, избавиться от него поможет затягивание другой гайки, находящейся на верхней части этой оси, защищенной от прокручивания шплинтом.

Протяжка гайки оси маятникового рычага

По аналогии с этим стук в рулевом редукторе может быть вызван ослаблением крепежа промежуточного вала, гаек поворотных рычагов, кронштейна рычага-маятника, крепежа картера. Похожий эффект вызывает увеличение зазора в червячных подшипниках или в самом зацеплении червяк/ролик.

Смазка

Опытные пользователи часто производят замену смазки, даже в отсутствие поломок по причинам:

• штатная набивка синего цвета слишком густая;
• возможно снижение пластичности зимой;
• она скапливается возле крышки, минимально поступает к парам трения.

Штатная смазка редуктора

Обычно используется графитовая смазка с добавлением моторного масла для разжижения или специальная редукторная набивка.

Графитная смазка с Мотул 4100 10W40

В некоторых авто, например, ВАЗ 21213 Нива используется трансмиссионное масло, о чем указано в мануале официального производителя для СТО. Для этого верхняя крышка картера имеет отверстие, защищенное резьбовой пробкой, заливать масло можно, не разбирая редуктор.

Редуктор ВАЗ 21213 с отверстием для смазки

Устранение течи

Если смазка рулевого редуктора периодически остается на асфальте под машиной, причинами неисправности могут быть:

• сальники валов червяка и сошки – необходим ремкомплект по цене 1200 – 3500 рублей в зависимости от конструкции редуктора;
• выработан вал возле рулевой сошки – деталь считается не ремонтопригодной, на практике ремонтируем наплавлением и последующей шлифовкой в заводских условиях;
• деформация нижней крышки подшипника червячного вала – возвращение начальной геометрии.

Течь редуктора

В любом случае придется снять рулевой редуктор, что очень сложно на практике. На некоторых авто он извлекается вверх после частичного демонтажа прочих узлов и механизмов в подкапотном пространстве (например, узел инжектора). В других откручивается сверху, а вытаскивается вниз, потребуется, как минимум, яма и демонтаж защиты двигателя.

Замена редуктора

При замене узла трудоемкость ниже, чем при ремонте:

1. убрал крепление спряженных механизмов, демонтировал редуктор, разбирать его не нужно ;
2. во время ремонта производится переборка деталей, при необходимости наваривается и шлифуется вал, затем выбираем заливаемое масло, после сборки подтягиваем регулировочный винт.

На примере Гранд Чероки замена рулевого редуктора состоит из последовательности действий:

• поддомкрачивание переднего моста и установка на временные опоры;
• сняв переднее левое колесо и подкрылок внутри арки, получаем доступ снизу;
• снимите бак омывателя ;
• откручивание болта, которым рулевой кардан крепится к редуктору;
• демонтаж трубок ГУР, идущих на редуктор;
• снимается сошка рулевого редуктора и 4 крепежных болта картера.

Демонтаж редуктора рулевого управления

Традиционно для любого механизма, сборка рулевого редуктора происходит в обратном порядке.

Таким образом, независимо от конструкции редуктора системы рулевого управления машины, чаще всего производится регулировка зазора между деталями передачи либо замена агрегата целиком. Для ремонта выпускаются наборы прокладок и сальников вала, трансмиссионное масло и редукторная набивка. Валы реставрируются народными умельцами, в мануалах нет информации по размерам посадочных поверхностей, так как узел считается не ремонтопригодным.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/uglovoy-reduktor-rulevogo-upravleniya-eto