РУ включает в себя:
рулевой механизм;
рулевой привод;
усилитель (если есть необходимость).Рис.
2. Рулевое управление.
Требования к РУ1. Обеспечение высокой маневренности.
2. Минимальные затраты энергии на управление.
3. Минимальные обратные удары на рулевое колесо при движении по неровной дороге.
4. Отсутствие люфтов в приводе.
5. Стабилизация управляемых колес в направлении прямолинейного движения.
6. Правильная кинематика поворота управляемых колес, обеспечивающая чистое качение управляемых колес без бокового проскальзывания. Классификация РУ1. По компоновке. 1) Левостороннее расположение руля. 2) Правостороннее (Япония, Англия, Австралия, Индия и т. д.).
2. По способу изменения траектории движения. 1) С поворотом управляемых колес. 2) С поворотом управляемых осей (пневмокаток). 3) Складыванием шарнирно-сочлененных звеньев (К-700). 4) Изменением тягово-тормозных сил по бортам.
3. По конструкции рулевого механизма.
1) Червячные:
а) червяк — ролик (применяется часто на легковых автомобилях классической компоновки):Рис. 3. Червячное РУ1 — картер рулевого механизма; 2 — червяк; 3 — ролик; 4 — сошка; 5 — гайка винта 2) Винтовые:
Рис.
4. Винтовой РУ1 — вал рулевого колеса; 2- винт; 3 — циркулирующие шарики; 4 — канал циркуляции шариков; 5 — гайка с зубчатой рейкой; 6 — рулевая сошка; - 7 зубчатый сектор (секторная шестерня).
3) Шестеренные (показан реечный рулевой механизм):Рис.
5. Реечный РУ1 — пыльник;
2 — уплотнение; 3 — гидроцилиндр; 4 — шестерня; 5 — золотник; 6 — вал рулевого колеса; 7 — игольчатый клапан; 8 — трубопровод; 9 — поршень; 10 — рулевая рейка; 11 — шарнир рулевой тяги4) Кривошипные (практически не применяются).
4. По типу усилителя.
1) С гидравлическим усилителем руля.
2) С пневматическим.
3) С вакуумным.
4) С комбинированным.
3.2 Выбор конструктивной схемы рулевого управления автомобиля.
Рис. 6. Кинематическая схема рулевого управления.
Гидроусилитель рулевого управления уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колёс, смягчает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безопасность движения, позволяя сохранить контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса. Схема гидроусилителя рулевого управления изображена в графической части проекта. Момент на рулевом колесе, при котором включается гидроусилитель, зависит от силы центрирующих пружин и составляет около 5 Н, что соответствует усилию 23Н на ободе рулевого колеса. Этот же момент при максимальном расчетном моменте сопротивления повороту колес приблизительно равен 19 Н (усилие на ободе 86 Н). В действительности указанные величины несколько больше расчетных, вследствие наличия указанных выше предварительных натягов в рулевом механизме. Для винтореечного механизма в звене: винт —шариковаягайкаопределяют условнуюрадиальнуюнагрузку.
Рш на один шарик[7]: где — осевая сила, Н; -числорабочихвитков;
находят из условия полного заполнения канавки;
.Контактное напряжение, определяющее прочность шарика [7]: где Е-модульупругостипервогорода (Е = 200 ГПа); dш-диаметршарика; dк-диаметрканавки; kкркоэффициент, зависящийоткривизны контактирующихповерхностей (kкр = 0,6…0,8);[] = 2500…
3500 МПа в зависимости от диаметра шарика. По ГОСТ 3722–81 можетбытьопределенаразрушающая нагрузка, действующая на один шарик. Следует учитывать, что наибольшие нагрузки в винтовой паре имеют место при неработающем усилителе. Зубья сектора и рейки рассчитывают на изгиб и контактное напряжение по ГОСТ 21 354–87, приэтомконусностью зубьев сектора пренебрегают. Окружное усилие на зубьях сектора[7]: где радиусначальнойокружностисектора; максимальноедавлениежидкостивусилителе;
диаметр гидроцилиндраусилителя. Второе слагаемое применяется в том случае, если усилитель нагружает рейку и сектор, т. е. когда рулевой механизм объединен с гидроцилиндром. Материал секторасталь 18ХГТ, ЗОХ, 40Х, 20ХНЗА; [σи] = 300…
400 МПа; [σcж] = 1500 МПа.
Заключение
.
Разработанный автомобиль соответствует требованием ГОСТ, а также экономическим, экологическим и техническим нормам, и требованиям РФ. Этот проект может заинтересовать заводы специализирующиеся на выпуске автобусов и спецтехники. Разработанное транспортное средство используется для перевозки жидких грузов в цистерне объемом 750 л. Конструкция ТС не отличается от конструкции обычного грузового автомобиля. Разница лишь в том, что кузов выполнен в виде овальной цистерны. Сама цистерна располагается на шасси грузового автомобиля грузоподъемностью 1022,5 кг. Список используемой литературы1. Агейкин Я. С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. Теория и расчет. — М.: Машиностроение, 1972. — 184 с.
2.Агейкин Я. С. Проходимость автомобилей. — М.: Машиностроение, 1981. -232 с.
3.Аксенов П. В. Многоосные автомобили. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: машиностроение. 1989. -280 е.: ил.
4.Борисов Е. М. Гришан Б.Н. Характеристики дорожных возмущений: Учебное пособие — Челябинск: Издательство ЮУрГУ. 2003. — 12 с.
5.Вольская Н. С. Оценка проходимости колесных машин при движении по неровной грунтовой поверхности. — М.: ГОУ МГИУ. 2007. -215с.: 87 ил.
6.ГОСТ 22 653−77. Автомобили. Параметры проходимости. Термины и определения.
7.Гришкевич А. И. Автомобили: Теория: Учебник для вузов. — Мн.: Выш. шк. 1986.-208 е.: ил.
8.Динамика системы дорога — шина — автомобиль — водитель. Под рад. Хачатурова А. А. М., «Машиностроение», 1976. 535 с. с ил.
9.Литвинов А. С. Управляемость и устойчивость автомобиля. — М.: Машиностроение. 1971.-416с.
10.Платонов В. Ф. Полноприводные автомобили. — М. Машиностроение, 1981.-279 е., ил.
11.Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Учеб. для вузов / Б. А. Афанасьев. Б. Н. Белоусов.
Л.Ф. Жеглов. и др.; Под общ. ред.
А.А. Полунгяна. — М.: Изв-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2000. — 640 с.
12.Ротенберг Р. В. Подвеска автомобиля Изд. 3-е преработ. и доп. М., «Машиностроение», 1972, стр. 392.
