Винтовые рулевые механизмы

Передаточное число:

R₀ – радиус начальной окружности сектора

t – шаг винта

Данные по выполненным конструкциям:

n КПД – 0,65/0,25

n Угол подъема нарезки винта g_в = 10…15°

n Шаг винта t=12…18 мм

Реечные и кривошипные рулевые механизмы

Прочностные расчеты рулевых механизмов

Схема для определения сил в зацеплении червячных и винтовых рулевых механизмов

Силы в зацеплении

Окружная сила:

r₀ – радиус начальной окружности сектора или

средний диаметр резьбы винта

R_рк – радиус рулевого колеса

F_p – усилие на рулевом колесе (до 700 Н)

Осевая сила:

Нормальная сила:

g – угол наклона винтовой линии винта или червяка

РМ "винт-гайка"

Срез резьбы гайки:

Смятие резьбы:

i – число витков гайки

Статическая нагрузка на шарик:

Расчетное количество шариков:

b - угол наклона контактного усилия (обычно 40°)

Червячные рулевые механизмы

Изгиб зуба сектора:

Момент сопротивления изгибу:

Смятие зуба для РМ "червяк – сектор":

Смятие контакта для РМ "червяк – ролик":

Реечные рулевые механизмы

Смятие зуба по длине для

РМ "рейка – сектор":

Изгиб зуба для РМ "рейка – сектор":

h – полная высота зуба

Оценочные параметры рулевого привода

n Передаточное число i_п

n Коэффициент полезного действия h_п

n Жесткость привода

n Усилие на рулевом колесе

Усилие на рулевом колесе

Условие: максимальный момент, прикладываемый к

рулевому колесу, должен превышать суммарный

момент сопротивления на цапфах управляемых колес:

m – количество управляемых мостов

c=1+M_h/(M_f+M_m)

M_Ц – момент на цапфах управляемых колес

М_f – момент сопротивления качению

М_m - момент трения верчения

М_h – момент сопротивления подъему колес

f – коэффициент сопротивления качению

G_к – вес автомобиля, приходящийся на одно

управляемое колесо

r_s – радиус обкатки

l – длина цапфы

b – угол развала колес

s - угол поперечного наклона шкворня

l₀ – плечо момента трения верчения

m – коэффициент сцепления колеса с дорогой

d^ср – средние углы поворота управляемых колес

t – угол продольного наклона шкворня

Усилие на рулевом колесе:

R_р – радиус рулевого колеса

h_s – КПД рулевого управления

i_s – передаточное число рулевого управления

Прочностные расчеты элементов рулевого привода

Рулевой вал

Напряжение кручения в опасном сечении:

R_р – радиус рулевого колеса

F_p – максимальное усилие на рулевом колесе

W – момент сопротивления кручению

Рулевая сошка

Рулевая сошка
(рулевое управление без усилителя)

Усилие на шаровом пальце сошки:

Q – осевая сила на рулевом механизме

r₀ – радиус начальной окружности сектора,

кривошипа …

Эквивалентное напряжение растяжения в точке "а":

Напряжение кручения в точке "b":

W – моменты сопротивления изгибу и кручению

Продольная рулевая тяга

Напряжение сжатия:

Напряжение изгиба:

J – экваториальный момент инерции сечения

S – площадь сечения

Запас прочности:

Поперечная рулевая тяга
и боковые тяги рулевой трапеции

1) Поперечная рулевая тяга

рассчитывается по аналогии

с продольной,

боковые тяги – по аналогии

с рулевой сошкой.

2) Вместо силы F_c

подставляется сила U.

Величина силы U при торможении:

Максимальная тормозная сила на управляемом колесе:

m - коэффициент сцепления колеса с дорогой для

асфальтобетонного покрытия

Конструкции элементов рулевого привода

самостоят

Технические параметры рулевого привода

Усилители рулевого управления.

Активное рулевое управление

Типы усилителей рулевого управления