Στείλτε την καλή σας δουλειά στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Μηχανισμοί ελέγχου

1. Πηδαλιούχηση

Σκοπός του σχεδίου διεύθυνσης και στροφής αυτοκινήτου

Το τιμόνι χρησιμοποιείται για την αλλαγή της κατεύθυνσης κίνησης του οχήματος περιστρέφοντας τους μπροστινούς τροχούς διεύθυνσης. Αποτελείται από μηχανισμό διεύθυνσης και μηχανισμό διεύθυνσης. Στα φορτηγά βαρέως τύπου, χρησιμοποιείται υδραυλικό τιμόνι στο τιμόνι, το οποίο διευκολύνει την οδήγηση, μειώνει τους κραδασμούς στο τιμόνι και αυξάνει την ασφάλεια της κυκλοφορίας.

Διάγραμμα στροφής αυτοκινήτου

Ο μηχανισμός διεύθυνσης χρησιμεύει για να αυξάνει και να μεταδίδει στο τιμόνι τη δύναμη που ασκεί ο οδηγός στο τιμόνι. Ο μηχανισμός διεύθυνσης μετατρέπει την περιστροφή του τιμονιού σε μεταφορική κίνηση των ράβδων μετάδοσης κίνησης, προκαλώντας τη στροφή των τιμονιών. Σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη που μεταδίδεται από τον οδηγό από το τιμόνι στους τροχούς στροφής αυξάνεται πολλές φορές.

Το σύστημα διεύθυνσης, μαζί με το μηχανισμό διεύθυνσης, μεταδίδει τη δύναμη ελέγχου από τον οδηγό απευθείας στους τροχούς και έτσι διασφαλίζει ότι οι κατευθυνόμενοι τροχοί περιστρέφονται σε μια καθορισμένη γωνία.

Για να κάνετε μια στροφή χωρίς οι τροχοί να γλιστρούν προς τα πλάγια, πρέπει όλοι να κυλήσουν κατά μήκος τόξων διαφορετικού μήκους, που περιγράφονται από το κέντρο της στροφής O, βλ. Σε αυτή την περίπτωση, οι μπροστινοί τροχοί πρέπει να περιστρέφονται σε διαφορετικές γωνίες. Ο εσωτερικός τροχός σε σχέση με το κέντρο περιστροφής πρέπει να περιστρέφεται μέσω μιας γωνίας άλφα Β, ο εξωτερικός τροχός - μέσω μιας μικρότερης γωνίας άλφα Η. Αυτό εξασφαλίζεται με τη σύνδεση των ράβδων και των μοχλών του τιμονιού σε σχήμα τραπεζοειδούς. Η βάση του τραπεζοειδούς είναι η δοκός 1 του μπροστινού άξονα του αυτοκινήτου, οι πλευρές είναι ο αριστερός 4 και ο δεξιός 2 περιστροφικοί μοχλοί και η κορυφή του τραπεζοειδούς σχηματίζεται από την εγκάρσια ράβδο 3, η οποία συνδέεται με τους μοχλούς περιστροφικά . Οι άξονες διεύθυνσης των 5 τροχών είναι στερεωμένοι στους μοχλούς 4 και 2.

Ένας από τους περιστροφικούς μοχλούς, πιο συχνά ο αριστερός μοχλός 4, συνδέεται με τον μηχανισμό διεύθυνσης μέσω μιας διαμήκους ράβδου 6. Έτσι, όταν ενεργοποιείται ο μηχανισμός διεύθυνσης, η διαμήκης ράβδος, κινούμενη προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, αναγκάζει και τους δύο τροχούς να περιστρέφονται σε διαφορετική γωνίες σύμφωνα με το σχέδιο περιστροφής.

μηχανισμός ελέγχου τιμόνι αυτοκινήτου

Κυκλώματα διεύθυνσης

Η θέση και η αλληλεπίδραση των μερών του συστήματος διεύθυνσης, το οποίο δεν διαθέτει ενισχυτή, φαίνεται στο διάγραμμα (βλ. εικόνα). Εδώ, ο μηχανισμός διεύθυνσης αποτελείται από ένα τιμόνι 3, έναν άξονα διεύθυνσης 2 και έναν μηχανισμό διεύθυνσης 1, που σχηματίζονται από την εμπλοκή ενός ατέρμονα γραναζιού (σκουλήκι) με ένα οδοντωτό πώμα, στον άξονα του οποίου το δίποδο 9 του συστήματος διεύθυνσης επισυνάπτεται. Το δίποδο και όλα τα άλλα μέρη του τιμονιού: η διαμήκης ράβδος 8, ο άνω βραχίονας του αριστερού άξονα διεύθυνσης 7, ο κάτω βραχίονας 5 του αριστερού και του δεξιού άξονα διεύθυνσης, η εγκάρσια ράβδος 6 συνθέτουν την κίνηση του τιμονιού.

Τα τιμόνια περιστρέφονται όταν περιστρέφεται το τιμόνι 3, το οποίο μεταδίδει την περιστροφή μέσω του άξονα 2 στον μηχανισμό διεύθυνσης 1. Σε αυτήν την περίπτωση, το σκουλήκι κιβωτίου ταχυτήτων, το οποίο εμπλέκεται με τον τομέα, αρχίζει να μετακινεί τον τομέα πάνω ή κάτω κατά μήκος του σπειρώματος του . Ο άξονας τομέα αρχίζει να περιστρέφεται και εκτρέπει το δίποδο 9, το οποίο με το άνω άκρο του είναι στερεωμένο στο προεξέχον τμήμα του άξονα τομέων. Η εκτροπή του δίποδου μεταδίδεται στη διαμήκη ράβδο 8, η οποία κινείται κατά μήκος του άξονά της. Η διαμήκης ράβδος 8 συνδέεται μέσω του άνω μοχλού 7 με τον πείρο περιστροφής 4, επομένως η κίνησή του προκαλεί την περιστροφή του αριστερού πείρου περιστροφής. Από αυτό, η δύναμη στροφής μέσω των κάτω βραχιόνων 5 και της εγκάρσιας ράβδου 6 μεταδίδεται στον δεξιό άξονα. Με αυτόν τον τρόπο περιστρέφονται και οι δύο τροχοί.

Οι κατευθυνόμενοι τροχοί περιστρέφονται από το χειριστήριο διεύθυνσης σε περιορισμένη γωνία 28-35°. Ο περιορισμός εισάγεται προκειμένου να αποτραπεί η επαφή των τροχών με μέρη της ανάρτησης ή του αμαξώματος του αυτοκινήτου κατά την στροφή.

Ο σχεδιασμός του τιμονιού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο της ανάρτησης των τιμονιών. Με την εξαρτημένη ανάρτηση των μπροστινών τροχών, καταρχήν, το διάγραμμα διεύθυνσης που φαίνεται στο (Εικ. α) διατηρείται με ανεξάρτητη ανάρτηση (Εικ. 6), η μετάδοση του τιμονιού γίνεται κάπως πιο περίπλοκη.

2. Κύριοι τύποι μηχανισμών διεύθυνσης και μετάδοσης κίνησης

Εξοπλισμός διεύθυνσης

Επιτρέπει στα τιμόνια να στρίβουν με λίγη προσπάθεια στο τιμόνι. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αύξηση της σχέσης μετάδοσης διεύθυνσης. Ωστόσο, η σχέση μετάδοσης περιορίζεται από τον αριθμό των στροφών του τιμονιού. Εάν επιλέξετε μια σχέση μετάδοσης με αριθμό στροφών του τιμονιού μεγαλύτερο από 2-3, τότε ο χρόνος που απαιτείται για να στρίψετε το αυτοκίνητο αυξάνεται σημαντικά και αυτό είναι απαράδεκτο λόγω των συνθηκών οδήγησης. Ως εκ τούτου, η σχέση μετάδοσης στους μηχανισμούς διεύθυνσης περιορίζεται στο 20-30 και για να μειωθεί η δύναμη στο τιμόνι, ένας ενισχυτής είναι ενσωματωμένος στον μηχανισμό διεύθυνσης ή στην κίνηση.

Ο περιορισμός της σχέσης μετάδοσης του τιμονιού σχετίζεται επίσης με την ιδιότητα αντιστρεψιμότητας, δηλαδή τη δυνατότητα μετάδοσης της αντίστροφης περιστροφής μέσω του μηχανισμού στο τιμόνι. Με μεγάλες σχέσεις μετάδοσης, η τριβή στο γρανάζια του μηχανισμού αυξάνεται, η ιδιότητα αναστρεψιμότητας εξαφανίζεται και η αυτοεπιστροφή των τιμονιού μετά την στροφή σε ευθεία θέση αποδεικνύεται αδύνατη.

Οι μηχανισμοί διεύθυνσης, ανάλογα με τον τύπο του μηχανισμού διεύθυνσης, χωρίζονται σε:

· σκουλήκι,

· βίδα,

· μηχανισμός.

Ένας μηχανισμός διεύθυνσης με κιβώτιο ταχυτήτων τύπου worm-roller έχει ένα σκουλήκι τοποθετημένο στον άξονα του τιμονιού ως κινητήριο σύνδεσμο και ο κύλινδρος είναι τοποθετημένος σε ένα ρουλεμάν κυλίνδρου στον ίδιο άξονα με το δίποδο. Για να γίνει πλήρης εμπλοκή σε μεγάλη γωνία περιστροφής του σκουληκιού, το σκουλήκι κόβεται κατά μήκος ενός τόξου κύκλου - ενός σφαιροειδούς. Ένα τέτοιο σκουλήκι ονομάζεται σφαιροειδές.

Σε έναν βιδωτό μηχανισμό, η περιστροφή της βίδας που συνδέεται με τον άξονα διεύθυνσης μεταδίδεται σε ένα παξιμάδι, το οποίο τελειώνει με μια σχάρα που εμπλέκεται με έναν τομέα γραναζιών και ο τομέας είναι τοποθετημένος στον ίδιο άξονα με το δίποδο. Αυτός ο μηχανισμός διεύθυνσης σχηματίζεται από ένα μηχανισμό διεύθυνσης τύπου βίδας-παξιμάδι.

Στους μηχανισμούς διεύθυνσης με γρανάζια, ο μηχανισμός διεύθυνσης διαμορφώνεται από κυλινδρικούς ή λοξοτμημένους γρανάζια, οι οποίοι περιλαμβάνουν επίσης κιβώτιο ταχυτήτων τύπου rack-and-pinion. Στο τελευταίο, ένας οδοντωτός τροχός συνδέεται με τον άξονα του τιμονιού και μια σχάρα που εμπλέκεται με τα δόντια του γραναζιού λειτουργεί ως εγκάρσια ράβδος. Τα κιβώτια ταχυτήτων με ράφι και οδοντωτούς τροχούς και τα κιβώτια ταχυτήτων ατέρμονα χρησιμοποιούνται κυρίως σε επιβατικά αυτοκίνητα, καθώς παρέχουν σχετικά μικρή σχέση μετάδοσης. Για τα φορτηγά, χρησιμοποιούνται γρανάζια διεύθυνσης τύπου ατέρμονα και βιδωτών παξιμαδιών, εξοπλισμένα είτε με ενισχυτές ενσωματωμένους στο μηχανισμό είτε με ενισχυτές που βρίσκονται στο σύστημα διεύθυνσης.

Εξοπλισμός διεύθυνσης

Το σύστημα διεύθυνσης έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει δύναμη από τον μηχανισμό διεύθυνσης στους κατευθυνόμενους τροχούς, διασφαλίζοντας παράλληλα την περιστροφή τους σε άνισες γωνίες. Τα σχέδια του συστήματος διεύθυνσης διαφέρουν ως προς τη θέση των μοχλών και των ράβδων που συνθέτουν τον σύνδεσμο του τιμονιού σε σχέση με τον μπροστινό άξονα. Εάν ο σύνδεσμος διεύθυνσης βρίσκεται μπροστά από τον μπροστινό άξονα, τότε αυτός ο σχεδιασμός της μονάδας διεύθυνσης ονομάζεται μπροστινός σύνδεσμος διεύθυνσης, εάν βρίσκεται στο πίσω μέρος, ονομάζεται πίσω σύνδεσμος. Η σχεδίαση της ανάρτησης του μπροστινού τροχού έχει μεγάλη επιρροή στη σχεδίαση και τη διάταξη του συνδέσμου του τιμονιού.

Με μια εξαρτημένη ανάρτηση, το σύστημα διεύθυνσης έχει απλούστερο σχεδιασμό, καθώς αποτελείται από ελάχιστα μέρη. Η εγκάρσια ράβδος τιμονιού σε αυτή την περίπτωση είναι συμπαγής και το δίποδο ταλαντεύεται σε ένα επίπεδο παράλληλο με τον διαμήκη άξονα του αυτοκινήτου. Μπορείτε επίσης να κάνετε κίνηση με ένα δίποδο που αιωρείται σε επίπεδο παράλληλο με τον μπροστινό άξονα. Τότε δεν θα υπάρχει διαμήκης ώθηση και η δύναμη από το δίποδο μεταδίδεται απευθείας σε δύο εγκάρσιες ωθήσεις που συνδέονται με τους άξονες των τροχών.

Με την ανεξάρτητη ανάρτηση των μπροστινών τροχών, το κύκλωμα κίνησης του τιμονιού είναι δομικά πιο περίπλοκο. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζονται πρόσθετα εξαρτήματα μετάδοσης κίνησης που δεν υπάρχουν στο σχέδιο με εξαρτημένη ανάρτηση τροχού. Ο σχεδιασμός της εγκάρσιας ράβδου τιμονιού αλλάζει. Κατασκευάζεται τεμαχισμένο, αποτελούμενο από τρία μέρη: την κύρια εγκάρσια ράβδο 4 και δύο πλευρικές ράβδους - αριστερά 3 και δεξιά 6. Για τη στήριξη της κύριας ράβδου 4, χρησιμοποιείται ένας μοχλός εκκρεμούς 5, ο οποίος σε σχήμα και μέγεθος αντιστοιχεί στο δίποδο 1 Σύνδεση των πλευρικών εγκάρσιων ράβδων με τους περιστροφικούς βραχίονες 2 άξονες και με μια κύρια εγκάρσια ράβδο γίνονται με τη χρήση μεντεσέδων που επιτρέπουν την ανεξάρτητη κίνηση των τροχών στο κατακόρυφο επίπεδο. Το θεωρούμενο κύκλωμα μετάδοσης κίνησης του τιμονιού χρησιμοποιείται κυρίως σε επιβατικά αυτοκίνητα.

Το σύστημα διεύθυνσης, που αποτελεί μέρος του συστήματος διεύθυνσης του οχήματος, όχι μόνο παρέχει τη δυνατότητα περιστροφής των κατευθυνόμενων τροχών, αλλά επιτρέπει επίσης στους τροχούς να ταλαντεύονται όταν χτυπούν σε ανώμαλους δρόμους. Στην περίπτωση αυτή, τα κινητήρια μέρη δέχονται σχετικές κινήσεις στο κατακόρυφο και οριζόντιο επίπεδο και, κατά την περιστροφή, μεταδίδουν δυνάμεις που περιστρέφουν τους τροχούς. Τα εξαρτήματα συνδέονται για οποιοδήποτε σχήμα κίνησης χρησιμοποιώντας σφαιρικούς ή κυλινδρικούς συνδέσμους.

3. Σχεδιασμός και λειτουργία μηχανισμών διεύθυνσης

Εξοπλισμός διεύθυνσηςμε μετάδοση σκουληκιού-ρολού

Χρησιμοποιείται ευρέως σε αυτοκίνητα και φορτηγά. Τα κύρια μέρη του μηχανισμού διεύθυνσης είναι το τιμόνι 4, ο άξονας τιμονιού 5, τοποθετημένος στην κολόνα του τιμονιού 3 και συνδεδεμένος με το σφαιρικό σκουλήκι 1. Το σκουλήκι είναι τοποθετημένο στο περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης 6 σε δύο κωνικά ρουλεμάν 2 και εμπλέκεται με έναν κύλινδρο τριών κορυφών 7, ο οποίος περιστρέφεται σε ρουλεμάν στον άξονα . Ο άξονας του κυλίνδρου είναι στερεωμένος στον στρόφαλο του πιρουνιού του άξονα δίποδων 8, ο οποίος στηρίζεται σε ένα χιτώνιο και ένα ρουλεμάν κυλίνδρου στον στροφαλοθάλαμο 6. Η εμπλοκή του ατέρμονα και του κυλίνδρου ρυθμίζεται με ένα μπουλόνι 9, στην αυλάκωση του οποίου παρεμβάλλεται κλιμακωτό στέλεχος του άξονα του δίποδου. Το καθορισμένο κενό στην εμπλοκή του σκουληκιού με τον κύλινδρο στερεώνεται χρησιμοποιώντας μια διαμορφωμένη ροδέλα με καρφίτσα και παξιμάδι.

Μηχανισμός διεύθυνσης του αυτοκινήτου GAZ-53A

Το περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης 6 είναι βιδωμένο στο πλευρικό μέλος του πλαισίου. Το πάνω άκρο του άξονα του τιμονιού έχει κωνικές σφήνες πάνω στις οποίες είναι τοποθετημένο το τιμόνι και στερεώνεται με παξιμάδι.

Μηχανισμός διεύθυνσης με κιβώτιο τύπου βιδωτό παξιμάδια - rack - τομέας με ενισχυτή

Χρησιμοποιείται στο τιμόνι του αυτοκινήτου ZIL-130. Το υδραυλικό τιμόνι συνδυάζεται δομικά με το σύστημα διεύθυνσης σε μία μονάδα και διαθέτει υδραυλική κίνηση από την αντλία 2, η οποία κινείται από έναν ιμάντα V από την τροχαλία του στροφαλοφόρου άξονα. Η στήλη διεύθυνσης 4 συνδέεται με τον μηχανισμό διεύθυνσης 1 μέσω ενός κοντού άξονα μετάδοσης κίνησης 3, καθώς οι άξονες του άξονα διεύθυνσης και του μηχανισμού διεύθυνσης δεν συμπίπτουν. Αυτό γίνεται για να μειωθούν οι συνολικές διαστάσεις του συστήματος διεύθυνσης.

Μηχανισμός διεύθυνσης αυτοκινήτου

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη δομή του μηχανισμού διεύθυνσης. Το κύριο μέρος του είναι ο στροφαλοθάλαμος 1, ο οποίος έχει σχήμα κυλίνδρου. Στο εσωτερικό του κυλίνδρου υπάρχει ένα έμβολο - σχάρα 10 με ένα παξιμάδι 3 σταθερά στερεωμένο σε αυτό με τη βίδα 2, η οποία, με τη σειρά της, συνδέεται με τον άξονα του τιμονιού 5. B Στο επάνω μέρος του στροφαλοθαλάμου, το περίβλημα 6 της βαλβίδας ελέγχου του υδραυλικού τιμονιού είναι στερεωμένο σε αυτό. Το στοιχείο ελέγχου στη βαλβίδα είναι το καρούλι 7. Ο ενεργοποιητής του υδραυλικού ενισχυτή είναι το έμβολο - ράφι 10, σφραγισμένο στον κύλινδρο του στροφαλοθαλάμου χρησιμοποιώντας δακτυλίους εμβόλου. Η σχάρα εμβόλου συνδέεται με ένα σπείρωμα στον οδοντωτό τομέα 9 του άξονα του δίποδα 8.

Μηχανισμός διεύθυνσης με ενσωματωμένο υδραυλικό ενισχυτή

Η περιστροφή του άξονα διεύθυνσης μετατρέπεται από τη μετάδοση του μηχανισμού διεύθυνσης στην κίνηση του παξιμαδιού του εμβόλου κατά μήκος της βίδας. Σε αυτή την περίπτωση, τα δόντια οδοντωτών τροχών περιστρέφουν τον τομέα και τον άξονα με το δίποδο προσαρτημένο σε αυτό, λόγω του οποίου περιστρέφονται οι κατευθυνόμενοι τροχοί.

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, η αντλία υδραυλικού τιμονιού τροφοδοτεί λάδι υπό πίεση στο υδραυλικό τιμόνι, με αποτέλεσμα κατά την περιστροφή, το υδραυλικό τιμόνι να αναπτύσσει πρόσθετη δύναμη που εφαρμόζεται στο σύστημα διεύθυνσης. Η αρχή λειτουργίας του ενισχυτή βασίζεται στη χρήση πίεσης λαδιού στα άκρα του εμβόλου - rack, η οποία δημιουργεί πρόσθετη δύναμη που κινεί το έμβολο και διευκολύνει την περιστροφή των κατευθυνόμενων τροχών. [ 1 ]

Διάγραμμα στροφής αυτοκινήτου

Ένα από τα πιο σημαντικά συστήματα οχημάτων από την άποψη της οδικής ασφάλειας είναι το σύστημα διεύθυνσης, το οποίο εξασφαλίζει την κίνηση (στροφή) του προς μια δεδομένη κατεύθυνση. Ανάλογα με τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά των τροχοφόρων οχημάτων, υπάρχουν τρεις μέθοδοι στροφής:

Περιστρέφοντας τους κατευθυνόμενους τροχούς ενός, πολλών ή όλων των αξόνων

Με τη δημιουργία διαφοράς ταχύτητας μεταξύ των μη κατευθυνόμενων τροχών της δεξιάς και της αριστερής πλευράς των οχημάτων (στρίψιμο "ιχνηλάτη")

Αμοιβαία αναγκαστική περιστροφή των συνδέσμων ενός αρθρωτού οχήματος

Τροχοφόρα οχήματα πολλαπλών ή δύο συνδέσμων (οδικά τρένα), που αποτελούνται από τροχοφόρο τρακτέρ, ρυμουλκούμενο (ρυμουλκούμενο) ή ημιρυμουλκούμενο (ημιρυμουλκούμενο), στρίβουν χρησιμοποιώντας τους κατευθυνόμενους τροχούς μόνο του ελκυστήρα ή του ελκυστήρα και του ρυμουλκούμενου (ημιρυμουλκούμενου τρέιλερ) σύνδεσμος.

Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα σχέδια είναι τροχοφόρα οχήματα με περιστρεφόμενους (κατευθυνόμενους) τροχούς.

Καθώς ο αριθμός των ζευγών κατευθυνόμενων τροχών αυξάνεται, η ελάχιστη δυνατή ακτίνα στροφής του οχήματος μειώνεται, δηλ. βελτιώνεται η ικανότητα ελιγμών του οχήματος. Ωστόσο, η επιθυμία να βελτιωθεί η ευελιξία μέσω της χρήσης μπροστινών και πίσω κατευθυνόμενων τροχών περιπλέκει σημαντικά τη σχεδίαση της κίνησης ελέγχου τους. Η μέγιστη γωνία στροφής των κατευθυνόμενων τροχών συνήθως δεν υπερβαίνει τις 35…40°.

Μοτίβα στροφής για τροχοφόρα οχήματα δύο, τριών και τεσσάρων αξόνων με κατευθυνόμενους τροχούς

Ρύζι. Σχέδια στροφής για τροχοφόρα οχήματα δύο, τριών και τεσσάρων αξόνων με κατευθυνόμενους τροχούς: a, b - μπροστινοί. γ -- εμπρός και πίσω. e, g - ο πρώτος και ο δεύτερος άξονες. z -- όλοι οι άξονες

Σχέδια στροφής τροχοφόρου οχήματος με μη κατευθυνόμενους τροχούς

Ρύζι. Σχέδια περιστροφής τροχοφόρου οχήματος με μη κατευθυνόμενους τροχούς:

α - με μεγάλη ακτίνα στροφής. β -- με μηδενική ακτίνα. O - κέντρο περιστροφής. V1, V2 -- ταχύτητες κίνησης των πλευρών που υστερούν και προωθούνται του οχήματος

Περιστρέφοντας τους κατευθυνόμενους τροχούς του οχήματος, ο οδηγός το αναγκάζει να κινηθεί κατά μήκος μιας τροχιάς δεδομένης καμπυλότητας σύμφωνα με τις γωνίες περιστροφής των τροχών. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία περιστροφής σε σχέση με τον διαμήκη άξονα του οχήματος, τόσο μικρότερη είναι η ακτίνα στροφής του οχήματος.

Το μοτίβο στροφής «κάμπια» χρησιμοποιείται σχετικά σπάνια και κυρίως σε ειδικά οχήματα. Ένα παράδειγμα είναι ένας τροχοφόρος τρακτέρ με σταθερούς τροχούς και ένα κιβώτιο ταχυτήτων που διασφαλίζει ότι το τρακτέρ περιστρέφεται σχεδόν γύρω από το γεωμετρικό του κέντρο. Το εγχώριο σεληνιακό rover, το οποίο διαθέτει ηλεκτρικό κινητήρα-τροχούς με τύπο 8×8, έχει το ίδιο σχέδιο στροφής. Η περιστροφή τέτοιων οχημάτων πραγματοποιείται σε άνισες ταχύτητες των τροχών σε διαφορετικές πλευρές του οχήματος. Αυτός ο έλεγχος στροφής επιτυγχάνεται πιο εύκολα με τη διακοπή της παροχής ροπής στην πλευρά της μηχανής που υστερεί κατά την στροφή, η ταχύτητα των τροχών της οποίας μειώνεται λόγω του φρεναρίσματος τους. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ταχύτητας του δρομέα V2, δηλ. εξωτερικές σε σχέση με το κέντρο περιστροφής (σημείο Ο) και υστερούντες V1 (εσωτερικές σε σχέση με το κέντρο περιστροφής) πλευρές της μηχανής, τόσο μικρότερη είναι η ακτίνα της καμπυλόγραμμης κίνησής της. Στην ιδανική περίπτωση, εάν οι ταχύτητες όλων των τροχών και στις δύο πλευρές είναι ίσες, αλλά κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις (V2 = -V1), θα λάβουμε μηδενική ακτίνα στροφής, δηλαδή το αυτοκίνητο θα περιστρέφεται γύρω από το γεωμετρικό του κέντρο.

Τα κύρια μειονεκτήματα των οχημάτων με μη τιμονισμένους τροχούς είναι η αυξημένη κατανάλωση ισχύος για το στρίψιμο και η μεγαλύτερη φθορά των ελαστικών σε σύγκριση με τα οχήματα με τιμόνι.

Σχέδια στροφής αρθρωτών οχημάτων για μηχανικούς ελκυστήρες. Αυτά τα οχήματα έχουν καλή ευελιξία (η ελάχιστη ακτίνα στροφής τους είναι μικρότερη από αυτή των συμβατικών οχημάτων με την ίδια βάση και καλύτερη προσαρμοστικότητα στις ανωμαλίες του δρόμου (λόγω της παρουσίας μεντεσέδων στη διάταξη ζεύξης του τρακτέρ και της ζεύξης του τρέιλερ) και επίσης παρέχουν τη δυνατότητα χρήσης τροχών μεγάλης διαμέτρου, η οποία βελτιώνει την ικανότητα αυτών των οχημάτων για τη μετακίνηση της χώρας.

Δημοσιεύτηκε στο Allbest.ru

Παρόμοια έγγραφα

Η διασφάλιση της κίνησης του οχήματος προς την κατεύθυνση που καθορίζει ο οδηγός είναι ο κύριος σκοπός της διεύθυνσης του οχήματος Kamaz-5311. Ταξινόμηση μηχανισμών διεύθυνσης. Συσκευή διεύθυνσης, αρχή λειτουργίας του. Συντήρηση και επισκευή.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 14/07/2016


Ανασκόπηση διαγραμμάτων και σχεδίων χειριστηρίων διεύθυνσης αυτοκινήτου. Περιγραφή της λειτουργίας, ρυθμίσεις και τεχνικά χαρακτηριστικά της σχεδιασμένης μονάδας. Υπολογισμοί κινηματικών, υδραυλικών και υδραυλικού τιμονιού. Υπολογισμοί αντοχής στοιχείων διεύθυνσης.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 25/12/2011


Η κύρια αιτία της κυκλοφοριακής συμφόρησης και η καλύτερη επιλογή για την αποφυγή της κυκλοφοριακής συμφόρησης στην πόλη. Χαρακτηριστικά οδήγησης αυτοκινήτου σε κυκλοφοριακή συμφόρηση. Αλλαγή λωρίδας για στροφή σε συνεχή κυκλοφορία. Παράκαμψη γύρω από ένα εμπόδιο. Οδήγηση μέσω ελεγχόμενων διασταυρώσεων. Έξοδος στον κεντρικό δρόμο.

περίληψη, προστέθηκε 02/06/2008


Υπολογισμός διεύθυνσης αυτοκινήτου. Αναλογία υδραυλικού τιμονιού. Στιγμή αντίστασης στο γύρισμα των κατευθυνόμενων τροχών. Υπολογισμός σχεδιασμού μηχανισμών διεύθυνσης. Υπολογισμός μηχανισμών πέδησης, υδραυλικοί ενισχυτές πέδησης αυτοκινήτου.

εγχειρίδιο εκπαίδευσης, προστέθηκε 19/01/2015


Ανάλυση των διαδικασιών λειτουργίας μονάδων (συμπλέκτης, ανάρτηση), έλεγχος διεύθυνσης και φρένων ενός οχήματος. Κινητικοί και υπολογισμοί αντοχής μηχανισμών και εξαρτημάτων του αυτοκινήτου Moskvich-2140. Προσδιορισμός ποιότητας κύλισης οχήματος (ανάρτηση).

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 03/01/2011


Μονάδα μετάδοσης διεύθυνσης φορτηγού. Εξωτερική παρακολούθηση της τεχνικής κατάστασης των εξαρτημάτων μετάδοσης κίνησης, αξιολόγηση της λειτουργίας των περιοριστών περιστροφής. Ρύθμιση των κενών στη διαμήκη ώθηση. Λίστα πιθανών βλαβών που σχετίζονται με το σύστημα διεύθυνσης.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 22/05/2013


Γενική δομή του αυτοκινήτου και ο σκοπός των κύριων μερών του. Ο κύκλος λειτουργίας του κινητήρα, οι παράμετροι λειτουργίας του και ο σχεδιασμός μηχανισμών και συστημάτων. Μονάδες μετάδοσης ισχύος, πλαίσιο και ανάρτηση, ηλεκτρικός εξοπλισμός, σύστημα διεύθυνσης, σύστημα πέδησης.

περίληψη, προστέθηκε 17/11/2009


Κιβώτια μεταφοράς και πρόσθετα κιβώτια ταχυτήτων. Μειωτικό εργαλείο στη θήκη μεταφοράς ενός αυτοκινήτου. Σκοπός και τύποι μηχανισμών διεύθυνσης. Διάγραμμα κίνησης του συστήματος πέδησης εργασίας του αυτοκινήτου GAZ-3307. Σκοπός και γενικός σχεδιασμός ρυμουλκούμενων βαρέως τύπου.

δοκιμή, προστέθηκε στις 03/03/2011


Τεχνολογική διαδικασία για την επισκευή του συστήματος διεύθυνσης ενός αυτοκινήτου VAZ 2104 Αυξημένο ελεύθερο παιχνίδι του τιμονιού. Μετρητής συνολικού παιχνιδιού τιμονιού. Βάση ευθυγράμμισης τροχών, η δοκιμή του. Εξοπλισμός και εργαλεία για επισκευή.

διατριβή, προστέθηκε 25/12/2014


Σκοπός και γενικά χαρακτηριστικά του ελέγχου διεύθυνσης του οχήματος KamAZ-5320 και του τροχοφόρου τρακτέρ MTZ-80 με υδραυλικό ενισχυτή. Βασικές ρυθμίσεις τιμονιού. Πιθανές δυσλειτουργίες και συντήρηση. Υδραυλική ενισχυτική αντλία.

Υπολογισμός στοιχείων διεύθυνσης

Τα φορτία στα στοιχεία του συστήματος διεύθυνσης και του μηχανισμού διεύθυνσης καθορίζονται με βάση τις ακόλουθες δύο περιπτώσεις σχεδιασμού.

Σύμφωνα με μια δεδομένη υπολογιζόμενη δύναμη στο τιμόνι.

Σύμφωνα με τη μέγιστη αντίσταση στη στροφή των κατευθυνόμενων τροχών στη θέση τους.

Όταν οδηγείτε ένα αυτοκίνητο σε δρόμους με ανώμαλες επιφάνειες ή όταν φρενάρετε με διαφορετικούς συντελεστές πρόσφυσης κάτω από τους κατευθυνόμενους τροχούς, ορισμένα μέρη του τιμονιού αντιλαμβάνονται δυναμικά φορτία που περιορίζουν τη δύναμη και την αξιοπιστία του συστήματος διεύθυνσης. Ο δυναμικός αντίκτυπος λαμβάνεται υπόψη με την εισαγωγή ενός δυναμικού συντελεστή σε d = 1,5...3,0.

Σχεδιαστική δύναμη τιμονιού για επιβατικά αυτοκίνητα P PK = 700 N. Για να προσδιορίσετε τη δύναμη στο τιμόνι με βάση τη μέγιστη αντίσταση στη στροφή των τροχών στη θέση τους 166 Διεύθυνση, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τη στιγμή αντίστασης στη στροφή χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο εμπειρικό τύπο

M c = (2р о/3) V О ък/рш ,

όπου p o είναι ο συντελεστής πρόσφυσης κατά την περιστροφή του τροχού στη θέση του ((p o = 0,9...1,0), G k είναι το φορτίο στο τιμόνι, p w είναι η πίεση αέρα στο ελαστικό.

Δύναμη του τιμονιού για να στρίψει στη θέση του

P w = Mc /(u a R PK nPp y),

όπου u a είναι η γωνιακή σχέση μετάδοσης.

Εάν η υπολογισμένη τιμή της δύναμης στο τιμόνι υπερβαίνει την παραπάνω υπό όρους υπολογιζόμενη δύναμη, τότε το όχημα απαιτεί την εγκατάσταση υδραυλικού τιμονιού. Άξονας διεύθυνσης. Στα περισσότερα σχέδια, το ᴇᴦο γίνεται κοίλο. Ο άξονας του τιμονιού είναι φορτωμένος με ροπή

M RK = P PK R PK .

Στρεπτική τάση κοίλου άξονα

t = M PK D/. (8.4)

Επιτρεπόμενη τάση [t] = 100 MPa.

Ελέγχεται επίσης η γωνία περιστροφής του άξονα διεύθυνσης, η οποία επιτρέπεται εντός 5...8° ανά μέτρο μήκους άξονα.

Εξοπλισμός διεύθυνσης. Για έναν μηχανισμό που περιλαμβάνει ένα σφαιροειδή σκουλήκι και έναν κύλινδρο, προσδιορίζεται η τάση επαφής στο πλέγμα

o= Px /(Fn) , (8.5)

P x - αξονική δύναμη που γίνεται αντιληπτή από το σκουλήκι. F είναι η περιοχή επαφής μιας κορυφογραμμής κυλίνδρου με το σκουλήκι (το άθροισμα των εμβαδών δύο τμημάτων, Εικ. 8.4) και είναι ο αριθμός των κορυφογραμμών κυλίνδρων.

Αξονική δύναμη

Px = Mrk /(r wo tgP),

Υλικό σκουληκιού: κυανιδωμένος χάλυβας ZOKH, 35KH, 40KH, ZOKHN; Υλικό κυλίνδρου: σκληρυμένο ατσάλι 12ХНЗА, 15ХН.

Επιτρεπόμενη τάση [a] = 7...8MPa.

Για έναν μηχανισμό βιδωτών ραφιών στο σύνδεσμο "παξιμάδι με βίδα", προσδιορίζεται το υπό όρους ακτινικό φορτίο P 0 ανά μπάλα

P w = 5P x /(mz COs -$con) ,

όπου m είναι ο αριθμός των στροφών εργασίας, z είναι ο αριθμός των σφαιρών σε μία στροφή, 8 con είναι η γωνία επαφής των σφαιρών με τις αυλακώσεις (d con = 45 o).

Το άγχος επαφής, που καθορίζει τη δύναμη της μπάλας

όπου E είναι ο συντελεστής ελαστικότητας, d m είναι η διάμετρος της σφαίρας, d k είναι η διάμετρος της αυλάκωσης, k kr είναι ένας συντελεστής ανάλογα με

καμπυλότητα των επιφανειών επαφής (kkr = 0,6...0,8).

Επιτρεπόμενη τάση [a (Zh] = 2500..3500 MPa με βάση τη διάμετρο της σφαίρας Σύμφωνα με το GOST 3722-81, πρέπει να προσδιοριστεί το φορτίο θραύσης που ενεργεί σε μία μπάλα.

Υπολογισμός στοιχείων διεύθυνσης - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας «Υπολογισμός στοιχείων διεύθυνσης» 2015, 2017-2018.

Εισαγωγή

Κάθε χρόνο, η κυκλοφορία αυτοκινήτων στους ρωσικούς δρόμους αυξάνεται σταθερά. Σε τέτοιες συνθήκες, ο σχεδιασμός οχημάτων που πληρούν τις σύγχρονες απαιτήσεις ασφάλειας της κυκλοφορίας είναι υψίστης σημασίας.

Η ασφάλεια στην οδήγηση επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη σχεδίαση του συστήματος διεύθυνσης, ως τον σημαντικότερο παράγοντα στην αλληλεπίδραση του οδηγού με το δρόμο. Για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών του συστήματος διεύθυνσης, προστίθενται διαφορετικοί τύποι ενισχυτών στο σχεδιασμό του. Στη χώρα μας το υδραυλικό τιμόνι χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά σε φορτηγά και λεωφορεία. Στο εξωτερικό, όλο και περισσότερα επιβατικά αυτοκίνητα διαθέτουν υδραυλικό τιμόνι, συμπεριλαμβανομένων επιβατικών αυτοκινήτων μεσαίας και ακόμη και μικρής κατηγορίας, καθώς το υδραυλικό τιμόνι έχει αναμφισβήτητο πλεονέκτημα έναντι του συμβατικού συστήματος διεύθυνσης και παρέχει πολύ μεγαλύτερη οδηγική άνεση και ασφάλεια.

1.1 Δεδομένα εισόδου για τη σχεδίαση του συστήματος διεύθυνσης

Οι παράμετροι του πλαισίου εξαρτώνται από τον τύπο του αμαξώματος, τη θέση του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων, την κατανομή των βαρών του οχήματος και τις εξωτερικές του διαστάσεις. Με τη σειρά του, η διάταξη και ο σχεδιασμός του χειριστηρίου διεύθυνσης εξαρτώνται τόσο από τις παραμέτρους ολόκληρου του οχήματος όσο και από τις αποφάσεις που λαμβάνονται για τη διάταξη και το σχεδιασμό άλλων στοιχείων πλαισίου και μετάδοσης κίνησης. Η διάταξη και ο σχεδιασμός του τιμονιού καθορίζονται από νωρίς στη σχεδίαση του οχήματος.

Η βάση για την επιλογή της μεθόδου ελέγχου και της διάταξης διεύθυνσης είναι τα χαρακτηριστικά και οι σχεδιαστικές λύσεις που υιοθετήθηκαν στο στάδιο της προκαταρκτικής μελέτης, όπως: μέγιστη ταχύτητα, διαστάσεις μεταξονίου, μετατρόχια, διάταξη τροχών, κατανομή φορτίου κατά μήκος των αξόνων, ελάχιστη ακτίνα στροφής του οχήματος.

Στην περίπτωσή μας, είναι απαραίτητο να σχεδιάσουμε ένα σύστημα διεύθυνσης για ένα επιβατικό αυτοκίνητο μικρής κατηγορίας με εμπρός εγκάρσιο κινητήρα και μπροστινούς κινητήριους τροχούς.

Αρχικά δεδομένα για υπολογισμούς:

Για να εκτιμηθούν οι δυνάμεις και οι ροπές που ασκούνται στο τιμόνι, χρειάζονται επίσης πληροφορίες για τα κύρια κινηματικά σημεία της μπροστινής ανάρτησης, καθώς και για τις γωνίες των κατευθυνόμενων τροχών. Συνήθως, αυτά τα δεδομένα καθορίζονται καθώς η σύνθεση του κινηματικού διαγράμματος της ανάρτησης ολοκληρώνεται στο τέλος του σταδίου διάταξης και διευκρινίζονται (διορθώνονται) στο στάδιο τελικής επεξεργασίας του οχήματος. Για αρχικούς, κατά προσέγγιση υπολογισμούς, επαρκή δεδομένα σχετικά με τις γωνίες εγκατάστασης του άξονα του πείρου βασιλιά και το μέγεθος του βραχίονα κίνησης. Στην περίπτωσή μας είναι:

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αποδεκτή τιμή της ελάχιστης ακτίνας στροφής ενός αυτοκινήτου, που χαρακτηρίζει την ευελιξία του, είναι προφανώς η ελάχιστη δυνατή για τα προσθιοκίνητα αυτοκίνητα αυτής της κατηγορίας. Ο περιοριστικός παράγοντας εδώ είναι η μέγιστη δυνατή γωνία στους συνδέσμους σταθερής ταχύτητας, που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση της ροπής από τη μονάδα ισχύος στους μπροστινούς τροχούς. Η ανάλυση των δεδομένων σχετικά με την ακτίνα στροφής των επιβατικών αυτοκινήτων μικρής κατηγορίας που κατασκευάστηκαν στη δεκαετία του 70-80 δείχνει ότι η τιμή του κυμαίνεται μεταξύ 4,8-5,6 m. Περαιτέρω μείωση αυτού του δείκτη είναι δυνατή μόνο μέσω της χρήσης του συστήματος διεύθυνσης σε όλους τους τροχούς.

Για την εκτίμηση (υπολογισμό) της ροπής στο τιμόνι και των δυνάμεων που ασκούνται στο τιμόνι, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το φορτίο στον άξονα. Για προσθιοκίνητα οχήματα, η μέση κατανομή βάρους κατά μήκος των αξόνων είναι (%):

1.2 Σκοπός διεύθυνσης. Πρωτογενείς απαιτήσεις

Το τιμόνι είναι ένα σύνολο συσκευών που διασφαλίζουν ότι τα τιμόνια ενός αυτοκινήτου περιστρέφονται όταν ο οδηγός ενεργεί στο τιμόνι. Αποτελείται από μηχανισμό διεύθυνσης και μηχανισμό διεύθυνσης. Για να διευκολυνθεί η περιστροφή των τροχών, μπορεί να ενσωματωθεί ένας ενισχυτής στον μηχανισμό διεύθυνσης ή στην κίνηση. Επιπλέον, για να αυξηθεί η άνεση και η ασφάλεια της οδήγησης ενός αυτοκινήτου, μπορεί να ενσωματωθεί ένα αμορτισέρ στο τιμόνι.

Ο μηχανισμός διεύθυνσης έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει δύναμη από τον οδηγό στο σύστημα διεύθυνσης και να αυξάνει τη ροπή που εφαρμόζεται στο τιμόνι. Αποτελείται από τιμόνι, άξονα διεύθυνσης και κιβώτιο ταχυτήτων. Το σύστημα διεύθυνσης χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δύναμης από τον μηχανισμό διεύθυνσης (κιβώτιο ταχυτήτων) στα τιμόνια του οχήματος και για τη διασφάλιση της απαιτούμενης αναλογίας μεταξύ των γωνιών περιστροφής τους. Το αμορτισέρ αντισταθμίζει τα φορτία κραδασμών και αποτρέπει την ταλάντευση του τιμονιού.

Το καθήκον του ελέγχου διεύθυνσης είναι να μετατρέψει τη γωνία περιστροφής του τιμονιού στη γωνία περιστροφής των τροχών όσο το δυνατόν πιο ξεκάθαρα και να μεταδώσει πληροφορίες στον οδηγό μέσω του τιμονιού σχετικά με την κατάσταση κίνησης του οχήματος. Ο σχεδιασμός του συστήματος διεύθυνσης πρέπει να παρέχει:

1) Ευκολία ελέγχου, μετρημένη από την προσπάθεια στο τιμόνι. Για επιβατικά αυτοκίνητα χωρίς υποβοήθηση ισχύος κατά την οδήγηση, αυτή η δύναμη είναι 50...100 N, και με υποβοήθηση ισχύος 10...20 N. Σύμφωνα με το σχέδιο OST 37.001 "Έλεγχος και ευστάθεια οχημάτων. Γενικές τεχνικές απαιτήσεις", που προέκυψε σε ισχύ το 1995, η δύναμη στο τιμόνι για αυτοκίνητα των κατηγοριών M 1 και M 2 δεν πρέπει να υπερβαίνει τις ακόλουθες τιμές.

Οι κανόνες για τη δύναμη στο τιμόνι που δίνονται στο προσχέδιο OST αντιστοιχούν στους θεσπισμένους κανόνες UNECE Νο. 79.

2) Κύληση των κατευθυνόμενων τροχών με ελάχιστη πλευρική ολίσθηση και ολίσθηση κατά την περιστροφή του αυτοκινήτου. Η μη συμμόρφωση με αυτήν την απαίτηση οδηγεί σε επιταχυνόμενη φθορά των ελαστικών και μειωμένη σταθερότητα του οχήματος κατά την οδήγηση.

3) Σταθεροποίηση των περιστρεφόμενων τιμονιών, διασφαλίζοντας την επιστροφή τους στη θέση που αντιστοιχεί στην ευθεία κίνηση όταν απελευθερώνεται το τιμόνι. Σύμφωνα με το σχέδιο OST 37.001.487, το τιμόνι πρέπει να επιστρέψει στην ουδέτερη θέση χωρίς δισταγμό. Επιτρέπεται μία μετάβαση του τιμονιού στην ουδέτερη θέση. Αυτή η απαίτηση είναι επίσης συνεπής με τον κανονισμό UNECE αριθ.

4) Πληροφοριακό περιεχόμενο του συστήματος διεύθυνσης, το οποίο διασφαλίζεται από την αντιδραστική του δράση. Σύμφωνα με το OST 37.001.487.88, η δύναμη στο τιμόνι για ένα αυτοκίνητο κατηγορίας M 1 θα πρέπει να αυξάνεται μονότονα με την αύξηση της πλευρικής επιτάχυνσης σε τιμή 4,5 m/s 2 .

5) Αποτροπή μεταφοράς κραδασμών στο τιμόνι όταν οι τροχοί συγκρούονται με εμπόδιο.

6) Ελάχιστα κενά στις συνδέσεις. Εκτιμώνται από τη γωνία ελεύθερης περιστροφής του τιμονιού ενός αυτοκινήτου που στέκεται σε στεγνή, σκληρή και επίπεδη επιφάνεια σε θέση που αντιστοιχεί σε ευθεία κίνηση. Σύμφωνα με το GOST 21398-75, αυτό το κενό δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15 0 με υδραυλικό τιμόνι και 5 0 χωρίς υδραυλικό τιμόνι.

7) Απουσία αυτοταλαντώσεων των τιμονιών όταν το όχημα λειτουργεί σε οποιεσδήποτε συνθήκες και σε οποιοδήποτε τρόπο οδήγησης.

8) Οι γωνίες περιστροφής του τιμονιού για αυτοκίνητα κατηγορίας M 1 πρέπει να είναι εντός των ορίων που καθορίζονται στον πίνακα. :

Εκτός από τις βασικές λειτουργικές απαιτήσεις που υποδεικνύονται, το σύστημα διεύθυνσης πρέπει να παρέχει μια καλή «αίσθηση δρόμου», η οποία εξαρτάται επίσης από:

1) αίσθημα ελέγχου ακριβείας.

2) ομαλή λειτουργία του συστήματος διεύθυνσης.

3) δυνάμεις στο τιμόνι στη ζώνη ευθείας κίνησης.

4) αισθήσεις τριβής στο τιμόνι.

5) αίσθηση ιξώδους του συστήματος διεύθυνσης.

6) ακρίβεια στο κεντράρισμα του τιμονιού.

Ταυτόχρονα, ανάλογα με την ταχύτητα του οχήματος, τα διάφορα χαρακτηριστικά έχουν τη μεγαλύτερη σημασία. Στην πράξη, σε αυτό το στάδιο σχεδιασμού, είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί ένα βέλτιστο σχέδιο διεύθυνσης που θα παρείχε μια καλή «αίσθηση για το δρόμο». Συνήθως αυτό το πρόβλημα λύνεται εμπειρικά, με βάση την προσωπική εμπειρία των σχεδιαστών. Η τελική λύση σε αυτό το πρόβλημα παρέχεται στο στάδιο της τελειοποίησης του αυτοκινήτου και των εξαρτημάτων του.

Ειδικές απαιτήσεις τίθενται για την αξιοπιστία του συστήματος διεύθυνσης, καθώς εάν είναι μπλοκαρισμένο ή εάν κάποιο από τα μέρη του καταστραφεί ή εξασθενήσει, το αυτοκίνητο γίνεται ανεξέλεγκτο και ένα ατύχημα είναι σχεδόν αναπόφευκτο.

Όλες οι αναφερόμενες απαιτήσεις λαμβάνονται υπόψη κατά τη διαμόρφωση ειδικών απαιτήσεων για μεμονωμένα εξαρτήματα και στοιχεία διεύθυνσης. Έτσι, οι απαιτήσεις για την ευαισθησία του αυτοκινήτου στην περιστροφή του τιμονιού και στις μέγιστες δυνάμεις στο τιμόνι περιορίζουν την αναλογία του κιβωτίου του τιμονιού. Για να εξασφαλιστεί μια "αίσθηση δρόμου" και να μειωθεί η προσπάθεια διεύθυνσης, η άμεση απόδοση του μηχανισμού διεύθυνσης πρέπει να είναι ελάχιστη, αλλά από την άποψη του περιεχομένου πληροφοριών του συστήματος διεύθυνσης και του ιξώδους του, η αντίστροφη απόδοση θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη. Με τη σειρά του, μια υψηλή τιμή απόδοσης μπορεί να επιτευχθεί με τη μείωση των απωλειών τριβής στις αρθρώσεις ανάρτησης και διεύθυνσης, καθώς και στον μηχανισμό διεύθυνσης.

Για να εξασφαλιστεί η ελάχιστη ολίσθηση των κατευθυνόμενων τροχών, ο σύνδεσμος του τιμονιού πρέπει να έχει ορισμένες κινηματικές παραμέτρους.

Η ακαμψία του τιμονιού έχει μεγάλη σημασία για τον χειρισμό του αυτοκινήτου. Με την αυξανόμενη ακαμψία, η ακρίβεια ελέγχου βελτιώνεται και η ταχύτητα διεύθυνσης αυξάνεται.

Η τριβή στο τιμόνι παίζει τόσο θετικό όσο και αρνητικό ρόλο. Η χαμηλή τριβή επιδεινώνει τη σταθερότητα κύλισης των κατευθυνόμενων τροχών και αυξάνει το επίπεδο των κραδασμών τους. Η υψηλή τριβή μειώνει την απόδοση του τιμονιού, αυξάνει την προσπάθεια διεύθυνσης και χειροτερεύει την αίσθηση του δρόμου.

Τα διάκενα του τιμονιού παίζουν επίσης θετικό και αρνητικό ρόλο. Αφενός, εάν υπάρχουν, το μπλοκάρισμα του τιμονιού εξαλείφεται και η τριβή μειώνεται λόγω "κουνήματος" των εξαρτημάτων. Από την άλλη πλευρά, η «διαφάνεια» του συστήματος διεύθυνσης επιδεινώνεται και η απόδοσή του επιδεινώνεται. Τα υπερβολικά διάκενα στο τιμόνι μπορεί να οδηγήσουν σε αυτοταλαντώσεις των κατευθυνόμενων τροχών.

Ειδικές απαιτήσεις επιβάλλονται στις γεωμετρικές διαστάσεις του τιμονιού και στη σχεδίασή του. Η αύξηση της διαμέτρου του τιμονιού οδηγεί σε μείωση της δύναμης στο τιμόνι, αλλά περιπλέκει τη διάταξή του στο εσωτερικό του αυτοκινήτου, επιδεινώνει τους εργονομικούς δείκτες και την ορατότητα. Επί του παρόντος, για μικρά επιβατικά αυτοκίνητα γενικής χρήσης, η διάμετρος του τιμονιού είναι 350...400 mm.

Ο μηχανισμός διεύθυνσης πρέπει να παρέχει ένα ελάχιστο διάκενο στη μεσαία θέση του τιμονιού (που αντιστοιχεί στην ευθεία κίνηση του αυτοκινήτου). Σε αυτή τη θέση, οι επιφάνειες εργασίας των τμημάτων του μηχανισμού διεύθυνσης υπόκεινται στην πιο έντονη φθορά, δηλαδή, το παιχνίδι του τιμονιού στη μεσαία θέση αυξάνεται ταχύτερα από ό,τι στις ακραίες θέσεις. Για την αποφυγή εμπλοκής στις ακραίες θέσεις κατά τη ρύθμιση των κενών, ο μηχανισμός διεύθυνσης εμπλέκεται με αυξημένο κενό στις ακραίες θέσεις, το οποίο επιτυγχάνεται με σχεδιαστικά και τεχνολογικά μέτρα. Κατά τη λειτουργία, η διαφορά στα κενά εμπλοκής στη μεσαία και ακραία θέση μειώνεται.

Ο μηχανισμός διεύθυνσης πρέπει να έχει έναν ελάχιστο αριθμό ρυθμίσεων.

Για να διασφαλιστεί η παθητική ασφάλεια του οχήματος, ο άξονας του τιμονιού πρέπει να λυγίσει ή να απεμπλακεί σε περίπτωση ατυχήματος και η στερέωσή του δεν πρέπει να παρεμβαίνει σε αυτή τη διαδικασία. Αυτές οι απαιτήσεις εφαρμόζονται στην αυτοκινητοβιομηχανία με τη μορφή κολώνων τιμονιού ασφαλείας. Το τιμόνι πρέπει να παραμορφώνεται κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος και να απορροφά την ενέργεια που μεταδίδεται σε αυτό. Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να καταρρέει, να σχηματίζει θραύσματα ή αιχμηρές άκρες. Οι περιοριστές τιμονιού του μπροστινού τροχού στους βραχίονες αιώρησης ή στο περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης θα πρέπει να μειώνουν την ακαμψία ακόμη και κάτω από μεγάλα φορτία. Αυτό αποτρέπει το τσάκισμα των εύκαμπτων σωλήνων των φρένων, το τρίψιμο των ελαστικών πάνω στο προστατευτικό του φτερού και τη ζημιά στα εξαρτήματα της ανάρτησης και του συστήματος διεύθυνσης.

σχάρα τιμονιού αυτοκινήτου

1.3 Ανάλυση γνωστών σχεδίων διεύθυνσης. Λογική

επιλογή ελέγχου rack και πινιόν

Το τιμόνι, μέσω του άξονά του, μεταδίδει τη ροπή που αναπτύσσει ο οδηγός στον μηχανισμό διεύθυνσης και τη μετατρέπει σε δυνάμεις εφελκυσμού από τη μία πλευρά και σε δυνάμεις συμπίεσης από την άλλη, που δρουν μέσω των πλευρικών ράβδων στους βραχίονες του τιμονιού. Τα τελευταία τοποθετούνται σε περιστροφικούς άξονες και τους περιστρέφουν στην απαιτούμενη γωνία. Η περιστροφή συμβαίνει γύρω από τους άξονες περιστροφής.

Οι μηχανισμοί διεύθυνσης χωρίζονται σε μηχανισμούς με περιστροφική και παλινδρομική κίνηση στην έξοδο. Μηχανισμοί διεύθυνσης τριών τύπων είναι εγκατεστημένοι σε επιβατικά αυτοκίνητα: "κύλινδρος με διπλή κορυφογραμμή", "βίδα με μπίλιες κυκλοφορίας" - με περιστροφική κίνηση στην έξοδο και "ράφι γραναζιών" - με περιστροφική-μεταφραστική .

Ο μηχανισμός διεύθυνσης «βίδα με μπίλιες κυκλοφορίας» είναι αρκετά προηγμένος, αλλά και ο πιο ακριβός από όλους τους μηχανισμούς διεύθυνσης. Στο ζεύγος βιδών αυτών των μηχανισμών, δεν υπάρχει τριβή ολίσθησης, αλλά τριβή κύλισης. Το παξιμάδι, όντας ταυτόχρονα ράφι, είναι σε εμπλοκή με τον τομέα του γραναζιού. Λόγω της μικρής γωνίας περιστροφής του τομέα, είναι εύκολο να εφαρμοστεί μια μεταβλητή σχέση μετάδοσης με έναν τέτοιο μηχανισμό, αυξάνοντάς την καθώς αυξάνεται η γωνία περιστροφής του τιμονιού ρυθμίζοντας τον τομέα με εκκεντρότητα ή χρησιμοποιώντας μεταβλητό βήμα μετάδοσης. Η υψηλή απόδοση, η αξιοπιστία, η σταθερότητα των χαρακτηριστικών κάτω από βαριά φορτία, η υψηλή αντοχή στη φθορά και η δυνατότητα απόκτησης σύνδεσης χωρίς οπισθοδρόμηση έχουν καθορίσει την πρακτική αποκλειστική χρήση αυτών των μηχανισμών σε μεγάλα και υψηλής κατηγορίας αυτοκίνητα και εν μέρει στη μεσαία κατηγορία.

Σε επιβατικά αυτοκίνητα μικρών και ιδιαίτερα μικρών κατηγοριών, χρησιμοποιούνται μηχανισμοί διεύθυνσης τύπου "worm-roller" και "gear-rack". Με την εξαρτημένη ανάρτηση των μπροστινών τροχών, η οποία χρησιμοποιείται επί του παρόντος μόνο σε οχήματα εκτός δρόμου και εκτός δρόμου, απαιτείται μηχανισμός διεύθυνσης με μόνο περιστροφική κίνηση στην έξοδο. Σε έναν συντριπτικό αριθμό δεικτών, οι μηχανισμοί τύπου ατέρμονα κυλίνδρου είναι κατώτεροι από τον μηχανισμό οδοντωτών τροχών και λόγω της ευκολίας της διάταξης σε οχήματα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς, οι τελευταίοι μηχανισμοί χρησιμοποιούνται εξαιρετικά ευρέως.

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και πινιόν είναι:

· Απλότητα σχεδιασμού.

· Χαμηλό κόστος κατασκευής.

· Ευκολία κίνησης λόγω υψηλής απόδοσης.

· Αυτόματη εξάλειψη των κενών μεταξύ της βάσης και του πινιόν, καθώς και ομοιόμορφη αυτοαπόσβεση.

· Δυνατότητα αρθρωτής τοποθέτησης πλευρικών εγκάρσιων ράβδων απευθείας στο ράφι τιμονιού.

· Χαμηλή συμμόρφωση στο σύστημα διεύθυνσης και, κατά συνέπεια, υψηλή απόδοση.

· Απαιτείται μικρός όγκος για την εγκατάσταση αυτού του συστήματος διεύθυνσης (εξαιτίας του οποίου το έχουν εγκαταστήσει όλα τα προσθιοκίνητα αυτοκίνητα που παράγονται στην Ευρώπη και την Ιαπωνία).

· Απουσία βραχίονα εκκρεμούς (συμπεριλαμβανομένων των στηριγμάτων του) και μεσαίας ράβδου.

· Υψηλή απόδοση λόγω χαμηλής τριβής τόσο στον μηχανισμό διεύθυνσης όσο και στην κίνηση του τιμονιού λόγω μειωμένου αριθμού αρμών.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

· Αυξημένη ευαισθησία σε κραδασμούς λόγω χαμηλής τριβής, υψηλή αντίστροφη απόδοση.

· Αυξημένο φορτίο από δυνάμεις που ασκούνται από πλευρικές ράβδους.

· Αυξημένη ευαισθησία στους κραδασμούς του τιμονιού.

· Περιορισμένο μήκος πλευρικών ράβδων (όταν είναι αρθρωτές στα άκρα της σχάρας τιμονιού).

· Εξάρτηση της γωνίας περιστροφής των τροχών από τη διαδρομή του ράφι.

· Αυξημένες προσπάθειες σε ολόκληρο το σύστημα διεύθυνσης λόγω μερικές φορές πολύ κοντών συνδέσμων διεύθυνσης.

· Μείωση της σχέσης μετάδοσης καθώς αυξάνεται η γωνία περιστροφής των τροχών, με αποτέλεσμα οι ελιγμοί στο χώρο στάθμευσης να απαιτούν περισσότερη προσπάθεια.

· Η αδυναμία χρήσης αυτού του χειριστηρίου διεύθυνσης σε αυτοκίνητα με εξαρτημένη ανάρτηση των μπροστινών τροχών.

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι τύποι τιμονιού με κρεμαγιέ και πινιόν είναι:

Τύπος 1 - πλευρική διάταξη του γραναζιού (αριστερά ή δεξιά ανάλογα με τη θέση του τιμονιού) όταν συνδέετε τις πλευρικές ράβδους στα άκρα της σχάρας.

Τύπος 2 – διάταξη μεσαίου γραναζιού με την ίδια βάση σύνδεσης.

Τύπος 3 – πλευρική διάταξη του γραναζιού κατά την προσάρτηση των πλευρικών ράβδων στο μέσο της σχάρας.

Τύπος 4 - οικονομική κοντύτερη έκδοση: πλευρική διάταξη του γραναζιού με τις δύο πλευρικές ράβδους προσαρτημένες στο ένα άκρο της σχάρας.

Ο σχεδιασμός του συστήματος διεύθυνσης με κρεμαγιέ και πινιόν τύπου 1 είναι ο απλούστερος και απαιτεί τον λιγότερο χώρο για την τοποθέτησή του. Επειδή οι μεντεσέδες στερέωσης της πλευρικής ράβδου είναι στερεωμένοι στα άκρα της σχάρας. Το ράφι φορτίζεται κυρίως από αξονικές δυνάμεις. Οι ακτινικές δυνάμεις, που εξαρτώνται από τις γωνίες μεταξύ των πλευρικών ράβδων και του άξονα του ραφιού, είναι μικρές.

Σχεδόν όλα τα προσθιοκίνητα αυτοκίνητα με εγκάρσιο κινητήρα έχουν βραχίονες διεύθυνσης με σύνδεσμο τιμονιού που κατευθύνονται προς τα πίσω. Εάν, λόγω αλλαγής του ύψους των εξωτερικών και εσωτερικών μεντεσέδων των πλευρικών συνδέσμων, δεν επιτυγχάνεται η απαιτούμενη κλίση κατά τις στροφές, τότε τόσο κατά τη συμπίεση όσο και κατά την επαναφορά, το δάκτυλο γίνεται αρνητικό. Η αποφυγή ανεπιθύμητων αλλαγών στο toe-in είναι δυνατή σε ένα αυτοκίνητο στο οποίο το σύστημα διεύθυνσης βρίσκεται χαμηλά και οι πλευρικοί σύνδεσμοι είναι ελαφρώς μακρύτεροι από τα κάτω ψαλίδια της ανάρτησης. Μια πιο ευνοϊκή περίπτωση είναι η μπροστινή θέση του τιμονιού, η οποία είναι πρακτικά εφικτή μόνο για αυτοκίνητα με κλασική διάταξη. Σε αυτήν την περίπτωση, οι περιστρεφόμενοι βραχίονες του τιμονιού πρέπει να είναι στραμμένοι προς τα έξω, οι εξωτερικοί μεντεσέδες των πλευρικών συνδέσμων να μπαίνουν βαθιά στους τροχούς και οι πλευρικοί σύνδεσμοι μπορούν να μακραίνουν.

Το σύστημα διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και οδοντωτό τροχό τύπου 2, στο οποίο το πινιόν είναι τοποθετημένο στο μεσαίο επίπεδο του οχήματος, χρησιμοποιείται μόνο σε οχήματα με μεσαίο ή πίσω κινητήρα, καθώς η θέση του μεσαίου κινητήρα φέρει το μειονέκτημα του μεγάλου όγκου τιμονιού που απαιτείται λόγω του ανάγκη για "στρίβλωμα" "άξονας διεύθυνσης.

Εάν ο μηχανισμός διεύθυνσης πρέπει να βρίσκεται σχετικά ψηλά, όταν χρησιμοποιείτε ανάρτηση MacPherson, είναι αναπόφευκτο να στερεωθούν οι πλευρικοί σύνδεσμοι στη μέση της σχάρας. Ένα διάγραμμα που απεικονίζει τα βασικά της επιλογής του μήκους των πλευρικών συνδέσμων για μια ανάρτηση MacPherson φαίνεται στο Σχ. 1. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι εσωτερικοί μεντεσέδες αυτών των ράβδων συνδέονται στο μεσαίο επίπεδο του οχήματος απευθείας στο ράφι ή σε ένα στοιχείο που σχετίζεται με αυτό. Σε αυτή την περίπτωση, ο σχεδιασμός του μηχανισμού διεύθυνσης πρέπει να αποτρέπει τη συστροφή της σχάρας από τις στιγμές που επενεργούν σε αυτήν. Αυτό δημιουργεί ιδιαίτερες απαιτήσεις για το ράφι και τους οδηγούς, καθώς εάν τα κενά σε αυτά είναι πολύ μικρά, το τιμόνι θα είναι πολύ δύσκολο (λόγω της υψηλής τριβής, εάν τα κενά είναι πολύ μικρά, θα προκληθεί κτύπημα). Εάν η διατομή του ραφιού δεν είναι στρογγυλή, αλλά έχει σχήμα Υ, τότε ενδέχεται να μην παρέχονται πρόσθετα μέτρα για την αποφυγή στρέψης του ραφιού γύρω από τον διαμήκη άξονα.

Ρύζι. 1. Προσδιορισμός του μήκους της πλευρικής ώθησης.

Το τιμόνι τύπου 4, το οποίο είναι εγκατεστημένο σε αυτοκίνητα Volkswagen, είναι εύκολο στη μετακίνηση και φθηνό στην κατασκευή. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν αυξημένα φορτία μεμονωμένων εξαρτημάτων και πιθανή συνακόλουθη μείωση της ακαμψίας.

Για την αποφυγή παραμόρφωσης/στρέψης που προκαλείται από ροπή κάμψης, η σχάρα έχει σχετικά μεγάλη διάμετρο 26 mm.

Στην πράξη, η επιλογή του τύπου του συστήματος διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και πινιόν γίνεται με βάση τις εκτιμήσεις της διάταξης. Στην περίπτωσή μας, λόγω έλλειψης χώρου για την τοποθέτηση του μηχανισμού διεύθυνσης στο κάτω μέρος, υιοθετήθηκε η επάνω θέση του μηχανισμού διεύθυνσης. Αυτό καθορίζει τη χρήση των τύπων διεύθυνσης 3.4. Για να εξασφαλιστεί η αντοχή και η ακαμψία της δομής, υιοθετούνται τελικά ο μηχανισμός διεύθυνσης που είναι τοποθετημένος στην κορυφή και το σύστημα διεύθυνσης τύπου 3.

Πρέπει να παραδεχτούμε ότι αυτή η διάταξη του τιμονιού δεν είναι η πιο επιτυχημένη. Η υψηλή θέση του μηχανισμού διεύθυνσης το καθιστά πιο ευέλικτο λόγω της εκτροπής των γόνατων του αμορτισέρ. Σε αυτή την περίπτωση, ο εξωτερικός τροχός κάμπτεται προς τη θετική κύρτωση και ο εσωτερικός τροχός κάμπτεται προς την αρνητική κάμπερ. Ως αποτέλεσμα, οι τροχοί γέρνουν επιπλέον προς την κατεύθυνση στην οποία οι πλευρικές δυνάμεις τείνουν ήδη να τους γέρνουν όταν στρίβουν.

Κινηματικός υπολογισμός του συστήματος διεύθυνσης.

Ο κινηματικός υπολογισμός αποτελείται από τον προσδιορισμό των γωνιών διεύθυνσης των τιμονιών, την εύρεση των σχέσεων μετάδοσης του μηχανισμού διεύθυνσης, της κίνησης και του ελέγχου συνολικά, την επιλογή των παραμέτρων του συνδέσμου διεύθυνσης, καθώς και τον συντονισμό της κινηματικής του τιμονιού και της ανάρτησης.

1.4 Προσδιορισμός παραμέτρων συνδέσμου διεύθυνσης

Αρχικά, υπολογίζεται η μέγιστη μέση γωνία διεύθυνσης που απαιτείται για να κινηθεί το όχημα με ελάχιστη ακτίνα. Σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 2.

(1)

Ρύζι. 2. Σχέδιο περιστροφής αυτοκινήτου με απολύτως άκαμπτους τροχούς.

Ρύζι. 3. Σχέδιο στροφής αυτοκινήτου με εύκαμπτους τροχούς.

Προκειμένου οι κατευθυνόμενοι άκαμπτοι τροχοί να κυλούν όταν στρίβουν χωρίς ολίσθηση, το στιγμιαίο κέντρο περιστροφής τους πρέπει να βρίσκεται στη διασταύρωση των αξόνων περιστροφής όλων των τροχών. Σε αυτή την περίπτωση, η εξωτερική qn και η εσωτερική γωνία περιστροφής qin των τροχών σχετίζονται με τη σχέση:

(2)

όπου l 0 είναι η απόσταση μεταξύ των σημείων τομής των αξόνων των αξόνων με την επιφάνεια στήριξης. Δεδομένου ότι αυτά τα σημεία πρακτικά συμπίπτουν για αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς με τα κέντρα επαφής των τροχών με το δρόμο (κάτι που οφείλεται στη μικρή διάρρηξη ώμου και στη διαμήκη γωνία του πείρου βασιλιά),

Είναι δυνατό να εξασφαλιστεί μια τέτοια εξάρτηση μόνο με τη βοήθεια ενός μάλλον πολύπλοκου κινηματικού διαγράμματος κίνησης, ωστόσο, η σύνδεση του τιμονιού σάς επιτρέπει να πλησιάσετε όσο το δυνατόν περισσότερο.

Λόγω της ευκαμψίας των ελαστικών στην πλευρική κατεύθυνση, οι τροχοί κυλούν με ένα τράβηγμα υπό την επίδραση πλευρικών δυνάμεων. Το διάγραμμα στροφής ενός αυτοκινήτου με εύκαμπτους τροχούς φαίνεται στο Σχ. 3. Για ελαστικά υψηλής ελαστικότητας, το τραπεζοειδές σχήμα είναι πιο κοντά σε ένα ορθογώνιο για να αυξηθεί η απόδοση του εξωτερικού τροχού με μεγαλύτερη φόρτιση. Σε ορισμένα οχήματα, το τραπεζοειδές είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε οι τροχοί να παραμένουν περίπου παράλληλοι μέχρι μια γωνία διεύθυνσης ≥10°. Αλλά σε μεγάλες γωνίες διεύθυνσης τροχού, η καμπύλη των πραγματικών γωνιών διεύθυνσης φτάνει και πάλι στην καμπύλη των απαιτούμενων γωνιών σύμφωνα με τον Ackermann. Αυτό μειώνει τη φθορά των ελαστικών κατά το παρκάρισμα και το στρίψιμο.

Η επιλογή των τραπεζοειδών παραμέτρων ξεκινά με τον προσδιορισμό της γωνίας κλίσης των πλευρικών βραχιόνων του τραπεζοειδούς. Επί του παρόντος, αυτή η γωνία επιλέγεται συνήθως με βάση την εμπειρία στο σχεδιασμό προηγούμενων μοντέλων.

Για το σχεδιασμένο χειριστήριο διεύθυνσης παίρνουμε l=84,19 0.

Στη συνέχεια, προσδιορίζεται το μήκος του ταλαντευόμενου βραχίονα του τραπεζοειδούς. Αυτό το μήκος θεωρείται όσο το δυνατόν μεγαλύτερο σύμφωνα με τις συνθήκες διάταξης. Η αύξηση του μήκους του βραχίονα περιστροφής σάς επιτρέπει να μειώσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα διεύθυνσης, ως αποτέλεσμα, να αυξήσετε την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία του συστήματος διεύθυνσης και επίσης να μειώσετε τη συμμόρφωσή του.

Στην περίπτωσή μας, το μήκος του ταλαντευόμενου βραχίονα θεωρείται ότι είναι 135,5 mm.

Προφανώς, καθώς αυξάνεται το μήκος του ταλαντευόμενου βραχίονα, αυξάνεται η διαδρομή του rack που απαιτείται για την επίτευξη μιας δεδομένης μέγιστης γωνίας περιστροφής των κατευθυνόμενων τροχών.

Η απαιτούμενη διαδρομή ραφιού προσδιορίζεται γραφικά ή με υπολογισμό. Επίσης, η κινηματική της ζεύξης του τιμονιού προσδιορίζεται γραφικά ή με υπολογισμό.

Ρύζι. 4. Εξάρτηση της μέσης γωνίας περιστροφής των κατευθυνόμενων τροχών από τη διαδρομή του rack

Στο Σχ. Το Σχήμα 4 δείχνει ένα γράφημα της εξάρτησης της μέσης γωνίας περιστροφής των τροχών από τη διαδρομή του ράφι. Τα δεδομένα για τη σχεδίαση του γραφήματος λήφθηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα WKFB5M1, το οποίο χρησιμοποιείται στο τμήμα γενικής διάταξης και στο τμήμα πλαισίου και φρένων του UPSh DTR VAZ για τον υπολογισμό της κινηματικής της ανάρτησης MacPherson και του τιμονιού με κρεμαγιέ και πινιόν. Σύμφωνα με το γράφημα, προσδιορίζουμε ότι για να διασφαλιστεί η γωνία περιστροφής του τροχού q = 34,32 0, απαιτείται διαδρομή ραφιού προς μία κατεύθυνση 75,5 mm. Πλήρης διαδρομή ράφι l=151 mm.

Στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει την εξάρτηση της διαφοράς μεταξύ των γωνιών διεύθυνσης του εξωτερικού και του εσωτερικού τροχού ως συνάρτηση της γωνίας διεύθυνσης του εσωτερικού τροχού. Η καμπύλη της απαιτούμενης αλλαγής στη διαφορά στις γωνίες περιστροφής του τροχού, που υπολογίζεται σύμφωνα με τον Άκερμαν, φαίνεται επίσης εδώ.

Ένας δείκτης που χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της κινηματικής του συστήματος διεύθυνσης είναι η διαφορά στις γωνίες περιστροφής των τροχών στη γωνία περιστροφής του εσωτερικού τροχού ίση με 20 0:

1,5 Λόγος διεύθυνσης

Η γενική κινηματική σχέση διεύθυνσης, που προσδιορίζεται από τις σχέσεις μετάδοσης του μηχανισμού U r.m. και οδηγείτε U r.p. ίση με την αναλογία της πλήρους γωνίας περιστροφής του τιμονιού προς τη γωνία περιστροφής των τροχών από κλειδαριά σε κλειδαριά:

(5)

Ρύζι. 5. Εξάρτηση της διαφοράς στις γωνίες περιστροφής του τροχού από τη γωνία περιστροφής του εσωτερικού τροχού:

1-υπολογίζεται από τη σχέση του Ackermann

2-για το σχεδιασμένο αυτοκίνητο

Για επιβατικά αυτοκίνητα με μηχανικό τιμόνι q r.k. max =1080 0 …1440 0 (3…4 στροφές του τιμονιού), εάν υπάρχει ενισχυτής q r.k. max =720 0…1080 0 (2…3 στροφές του τιμονιού).

Συνήθως, ο αριθμός των στροφών του τιμονιού καθορίζεται εντός αυτών των ορίων με βάση τα αποτελέσματα του υπολογισμού του γραναζιού οδοντωτών τροχών. Στην περίπτωσή μας, οι υπολογισμοί έδειξαν τη βέλτιστη ταχύτητα 3,6 (1296 0).

Τότε η συνολική σχέση μετάδοσης είναι:

(6)

Είναι γνωστό ότι

(7)

Δεδομένου ότι ο μηχανισμός διεύθυνσης με σταθερή σχέση μετάδοσης υιοθετείται για το σχεδιασμένο όχημα, η U r.m. σταθερά για οποιαδήποτε γωνία διεύθυνσης:

Η σχέση μετάδοσης του τιμονιού δεν είναι σταθερή και μειώνεται με την αύξηση της γωνίας διεύθυνσης, η οποία επηρεάζει αρνητικά τη δύναμη στο τιμόνι κατά το παρκάρισμα.

Η εξάρτηση της κινηματικής σχέσης μετάδοσης του σχεδιασμένου χειριστηρίου διεύθυνσης φαίνεται στο Σχ. 6

Ρύζι. 6. Εξάρτηση της σχέσης του κιβωτίου διεύθυνσης από τη γωνία διεύθυνσης.

Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις για την αντιστοίχιση της κινηματικής της ανάρτησης και του συστήματος διεύθυνσης. Σύμφωνα με το πρώτο, κατά τη διάρκεια των περιστροφών ανάκαμψης και συμπίεσης της ανάρτησης, οι κατευθυνόμενοι τροχοί δεν πρέπει να περιστρέφονται. Σύμφωνα με το δεύτερο, πιο προηγμένο, ο σχεδιαστής θέτει σκόπιμα το νόμο της αλλαγής του δακτύλου του τροχού κατά τη διαδρομή της ανάρτησης για να βελτιώσει τον χειρισμό του οχήματος και να μειώσει τη φθορά των ελαστικών. Σύμφωνα με τις συστάσεις της εταιρείας Porsche, οι οποίες χρησιμοποιούνται στο VAZ κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, η μύτη των τροχών θα πρέπει να αυξάνεται κατά τη διάρκεια της διαδρομής ανάκαμψης και να μειώνεται κατά τη διαδρομή συμπίεσης της ανάρτησης. Ο ρυθμός αλλαγής στο δάχτυλο του ποδιού πρέπει να είναι 3-4 λεπτά ανά εκατοστό διαδρομής ανάρτησης.

Η εργασία αυτή εκτελείται από ειδικούς του τμήματος γενικής διάταξης και περιλαμβάνει τη σύνθεση της κινηματικής της ανάρτησης και του συστήματος διεύθυνσης, ως αποτέλεσμα της οποίας καθορίζονται οι συντεταγμένες των χαρακτηριστικών κινηματικών σημείων.

1.7 Υπολογισμός των παραμέτρων εμπλοκής του μηχανισμού οδοντωτών τροχών

Ο υπολογισμός των παραμέτρων εμπλοκής γραναζιών οδοντωτών τροχών έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά. Δεδομένου ότι αυτό το κιβώτιο ταχυτήτων είναι χαμηλής ταχύτητας και χωρίς οπισθοδρομήσεις, επιβάλλονται ειδικές απαιτήσεις ακρίβειας στο προφίλ του γραναζιού και των δοντιών της βάσης.

Αρχικά δεδομένα για υπολογισμούς:

1. Μονάδα σύμφωνα με νομογράμματα, συνήθως από την τυπική σειρά (1,75; 1,9; 2,0;…) ανάλογα με τη διαδρομή του rack και τον αριθμό των περιστροφών του τιμονιού: m 1 = 1,9

2. Αριθμός δοντιών γραναζιών z 1. Επιλέγεται επίσης σύμφωνα με νομογράμματα. Για μηχανισμούς διεύθυνσης με κρεμαγιέ και πινιόν συνήθως βρίσκεται εντός 6...9. z 1 =7

3. Γωνία του αρχικού περιγράμματος α και.σ. =20 0

4. Γωνία κλίσης του άξονα του άξονα μετάδοσης κίνησης προς τον διαμήκη άξονα του οδοντωτού τροχού d=0 0 .

5. Γωνία δοντιού γραναζιού β.

Η μικρότερη ολίσθηση, άρα και η υψηλότερη απόδοση, εξασφαλίζεται στο b=0 0 . Σε αυτή την περίπτωση, δεν εφαρμόζονται αξονικά φορτία στα ρουλεμάν στερέωσης του άξονα μετάδοσης.

Η ελικοειδής μετάδοση υιοθετείται όταν είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί αυξημένη αντοχή, καθώς και για μηχανισμούς με μεταβλητές σχέσεις μετάδοσης - για εξασφάλιση ομαλής λειτουργίας.

Δεχόμαστε b=15 0 50".

6. Απόσταση κέντρου α. Συνήθως θεωρείται ότι είναι το ελάχιστο δυνατό όσον αφορά την αντοχή, γεγονός που εξασφαλίζει συμπαγή σχεδιασμό, μειώνει το βάρος του μηχανισμού διεύθυνσης και εξασφαλίζει καλή διάταξη. a=14,5 mm

7. Διάμετρος ράγας d. Για να εξασφαλίσουμε την αντοχή του μηχανισμού λόγω του μήκους του δοντιού, παίρνουμε d=26 mm.

8. Διαδρομή ραφιού l р =151 mm.

9. Συντελεστής ακτινικής απόστασης γραναζιού C 1 = 0,25 mm.

10. Αναλογία κεφαλής δοντιού του εργαλείου κατασκευής γραναζιών

11. Ακτινικός συντελεστής διάκενου του rack C 2 =0,25 mm.

12. Συντελεστής οδοντικής κεφαλής εργαλείου κατασκευής ραφιών

Υπολογισμός παραμέτρων γραναζιών:

1. Ο συντελεστής μετατόπισης του αρχικού περιγράμματος είναι ελάχιστος (καθορίζεται από την προϋπόθεση της μέγιστης επικάλυψης προφίλ)

2. Ελάχιστη διάμετρος του στελέχους του δοντιού.

3. Διάμετρος του κύριου κύκλου

(10)

4. Αρχική διάμετρος κύκλου

(11)

5. Συντελεστής ύψους κεφαλής δοντιού

(12)

6. Γωνία εμπλοκής (γωνία τερματισμού) κατά την κατασκευή

7. Ο μέγιστος συντελεστής μετατόπισης του αρχικού περιγράμματος x 1 max καθορίζεται από την προϋπόθεση ότι το πάχος της κεφαλής του δοντιού είναι 0,4 m 1. Για τον υπολογισμό απαιτείται η διάμετρος της περιφέρειας της κεφαλής του δοντιού d a 1. Ο προκαταρκτικός υπολογισμός της διαμέτρου της κεφαλής του δοντιού πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο:

, (βλ. Εικ. 7.) (14)

Η γωνία a SK λαμβάνεται ίση με 50 0 και στη συνέχεια προσαρμόζεται με τη λειτουργική μέθοδο σύμφωνα με τον τύπο:

(15)

Οπου - διόρθωση στη γωνία a SK (rad).

(17)

Επαρκής ακρίβεια στον υπολογισμό ενός SK επιτυγχάνεται μετά από 4 πράξεις

Επειτα

(18)

8. Ο συντελεστής μετατόπισης του αρχικού περιγράμματος x 1 επιλέγεται εντός x 1 min

9. Διάμετρος της περιφέρειας της κεφαλής του δοντιού του γραναζιού d a 1 με επιλεγμένο x 1:

d a 1 =2m 1 (h * 01 + x 1)+d 01 =19,87mm (19)

10. Διάμετρος περιφέρειας ρίζας δοντιού γραναζιού

11. Η διάμετρος του ενεργού κύκλου του σκέλους του δοντιού του γραναζιού d n 1 υπολογίζεται ανάλογα με το πρόσημο του Β:

d n 1 =d B 1 σε B£Φ (21)

στο V>F (22)

Οπου (23);

h * a2 – συντελεστής κεφαλής δοντιού rack

d n 1 = 13,155 mm

Ύψος δοντιού γραναζιού

(24)

12. Γωνία a SK με τον αποδεκτό συντελεστή μετατόπισης του αρχικού περιγράμματος x 1:

(25)

13. Η αναλογική επικάλυψη στο τελικό τμήμα ε α υπολογίζεται ανάλογα με το Α:

(27) στο Α<Ф

όπου A=a-r Na 2 -0,5d B 1 cosa wt – η απόσταση μεταξύ της ενεργής γραμμής της κεφαλής του δοντιού ράφι και του κύριου κύκλου.

r Na 2 – απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι την ενεργή γραμμή της κεφαλής του δοντιού

14. Αξονική επικάλυψη στο τελικό τμήμα

(28)

όπου b 2 είναι το μέσο πλάτος του δοντιού ραφιού

15. Τελική ενότητα

(29)

16. Ακτινικό διάκενο του εργαλείου

C 1 =m n C 1 * =0,475 mm (30)

17. Βασικό βήμα

P b =pm n cosa 01 =5,609 mm (31)

18. Συντελεστής μετατόπισης του αρχικού περιγράμματος στο τελικό τμήμα

x f1 =x n1 ×cosb 1 =0,981 (32)

19. Πάχος δοντιού στον κύριο κύκλο στο τελικό τμήμα

S bt1 =(2 x 1 tga 0 +0,5p)cosa wt m t +d B1 ×inva wt =4,488210mm (33)

inv a wt =tga wt –a wt /180=0,01659 (34)

20. Πάχος κεφαλής δοντιού γραναζιού

Διάμετρος επαφής πινιόν στο άκρο της σχάρας

για d a 1 -d y >0 για d a 1 -d y £Ф d a 1 =d y

όπου r Na 2 είναι η απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι την ενεργή γραμμή της κεφαλής του δοντιού

21. Μέτρηση αριθμού δοντιών γραναζιών

(37)

στρογγυλεμένο προς τα κάτω, όπου b B =arcsin(cosa 0 ×sinb 01) είναι η γωνία κλίσης του δοντιού κατά μήκος του κύριου κύκλου.

P l =pm n cosa 01 – κύριο βήμα

22. Μήκος της κοινής κανονικής

W=(z"-1)P b +S bt1 cosb B =9,95mm (38)

23. Ελάχιστο πλάτος ενεργού γραναζιού

1.8 Υπολογισμός παραμέτρων rack

1. Γωνία δοντιού ραφιού

b 02 =d-b 01 =-15 0 50" (40)

2. Συντελεστής κεφαλής δοντιού ραφιού

h * a2 =h * ap01 -C * 2 =1,25 (41)

3. Ακτινικό διάκενο ραφιού

C 2 =m n C * 2 =0,475 (42)

4. Απόσταση από τον άξονα του ραφιού έως τη μέση γραμμή του δοντιού

r 2 =a-0,5d 01 -m n x 1 =5,65 mm (43)

5. Απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι τη γραμμή του στελέχους του δοντιού

r f2 = r 2 -m n h * ap02 =4,09 mm (44)

6. Απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι την ενεργή γραμμή της κεφαλής του δοντιού

r Na2 = r 2 + m n h * ap01 -m n C * 2 = 8,025 mm (45)

7. Απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι τη γραμμή της κεφαλής του δοντιού του ραφιού

r a 2 = r Na 2 +0,1=8,125 (46)

8. Μέσο πλάτος δοντιού ραφιού

9. Απόσταση από τον άξονα του ραφιού μέχρι την ενεργή γραμμή του στελέχους του δοντιού

r N2 =a-0,5d a1 cos(a SK -a wt)=5,78 mm (48)

10. Ύψος κεφαλής δοντιού ράφι

h a2 =r a2 -r 2 =2,475 mm (49)

11. Ύψος του ποδιού του δοντιού rack

h f2 =r 2 -r f2 =1,558mm (50)

12. Ύψος δοντιού ραφιού

h 2 = h a 2 - h f 2 =4,033 mm (51)

13. Βήμα προσώπου

(52)

14. Πάχος του δοντιού rack στο πόδι

S fn2 =2(r 2 - r f2)tga 0 +0,5pm n =4,119 mm (53)

15. Πλάτος της κοιλότητας στο πόδι

S ef2 =pm n - S fn2 =1,85 mm (54)

16. Πάχος της κεφαλής του δοντιού rack

S an2 =0,5 pm n -(r Na2 +0,1- r 2) 2tga 0 =1,183 mm (55)

17. Ακτίνα της βάσης του ποδιού του δοντιού rack

P f2 =0,5 S ef2 ×tg(45 0 +0,5d 0)=1,32 mm (56)

18. Ελάχιστος αριθμός δοντιών ραφιών z 2 λεπτά:

όπου l p – χτύπημα ραφιού

Απώλεια μήκους (διαφορά μεταξύ της συνολικής εμπλοκής και της διαδρομής του rack) (58).

(59)

l 1 =a-r a2 (60)

(62)

(63)

19. Η μέτρηση της διαμέτρου του κυλίνδρου είναι θεωρητική

στρογγυλό στο υπάρχον d 1 = 4,5 mm

20. Μετρημένο μέγεθος από την άκρη της ράγας

21. Μετρημένη διάμετρος από τον άξονα του ραφιού

22. Μετρημένη διάμετρος ως την κεφαλή του δοντιού

23. Μετρημένη διάμετρος μέχρι το στέλεχος του δοντιού

Οι παράμετροι του πλαισίου εξαρτώνται από τον τύπο του αμαξώματος, τη θέση του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων, την κατανομή των βαρών του οχήματος και τις εξωτερικές του διαστάσεις. Με τη σειρά του, η διάταξη και ο σχεδιασμός του χειριστηρίου διεύθυνσης εξαρτώνται τόσο από τις παραμέτρους του οχήματος στο σύνολό του, όσο και από τις αποφάσεις που λαμβάνονται για τη διάταξη και το σχεδιασμό άλλων στοιχείων πλαισίου και μετάδοσης κίνησης. Η διάταξη και ο σχεδιασμός του τιμονιού καθορίζονται από νωρίς στη σχεδίαση του οχήματος.

Η βάση για την επιλογή της μεθόδου ελέγχου και της διάταξης του κυκλώματος διεύθυνσης είναι τα χαρακτηριστικά και οι σχεδιαστικές λύσεις που υιοθετήθηκαν στο στάδιο του προκαταρκτικού σχεδιασμού: μέγιστη ταχύτητα, μέγεθος μεταξόνιου, διάταξη τροχών, κατανομή φορτίου κατά μήκος των αξόνων, ελάχιστη ακτίνα στροφής του οχήματος κ.λπ.

Το τιμόνι του αυτοκινήτου VAZ-2110 αποτελείται από έναν μηχανισμό διεύθυνσης με οδοντωτό τροχό και έναν μηχανισμό διεύθυνσης. Το σχέδιο που παρουσιάζεται στο γραφικό μέρος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ένας μηχανισμός διεύθυνσης με κρεμαγιέρα και πινιόν με συναρμολογημένες ράβδους, καθώς και σχέδια εργασίας των μερών του.

Οι μηχανισμοί διεύθυνσης με ράφι και πινιόν είναι πιο συνηθισμένοι επειδή έχουν χαμηλό βάρος, υψηλή απόδοση και αυξημένη ακαμψία και συνδυάζονται καλά με υδραυλικούς ενισχυτές, γεγονός που οδήγησε στη χρήση τους σε επιβατικά αυτοκίνητα με μπροστινό κινητήρα, για παράδειγμα, το τιμόνι χρησιμοποιείται στο VAZ -2110 λόγω του γεγονότος ότι αυτό το μοντέλο αυτοκινήτου έχει μέγιστο φορτίο στον κατευθυνόμενο άξονα έως και 24 kN.

Το διάγραμμα διεύθυνσης του αυτοκινήτου VAZ-2110 φαίνεται στο Σχ. 8. Σε αυτή την εικόνα:

1 - κεφαλή άκρου ράβδου.

2 - σφαιρική άρθρωση.

3 - περιστροφικοί μοχλοί.

5 - σωληνοειδής ράβδος.

6 - οριζόντιες ράβδοι.

8 - ράβδος στερέωσης.

12 - πλάκα σύνδεσης.

13 - πλάκα ασφάλισης.

14 - μεντεσέ από καουτσούκ-μεταλλικό.

15 - δακτύλιοι στεγανοποίησης.

16 - δακτύλιος?

17 - ράφι?

18 - στροφαλοθάλαμος?

19 - σφιγκτήρας?

20 - ελαστική σύζευξη.

21 - ράβδοι τιμονιού.

22 - στοιχείο απόσβεσης.

23 - τιμόνι?

24 - ακτινικό ρουλεμάν.

26 - κολόνα τιμονιού.

27 - βραχίονας?

28 - προστατευτικό καπάκι.

29 - ρουλεμάν κυλίνδρων.

30 - γρανάζι κίνησης.

31 - ρουλεμάν.

32 - δακτύλιος συγκράτησης.

33 - προστατευτική ροδέλα.

34 - δακτύλιοι στεγανοποίησης.

35 - παξιμάδι;

36 - μπότα?

37 - δακτύλιος από καουτσούκ.

38 - δακτύλιος συγκράτησης.

39 - μεταλλικό κεραμικό στοπ.

40 - άνοιξη?

44 - παξιμάδι.

Το Σχήμα 9 δείχνει έναν μηχανισμό διεύθυνσης με κρεμαγιέ και πινιόν με συναρμολογημένες ράβδους.

Αυτός ο σχεδιασμός περιλαμβάνει:

1 - προστατευτικό καπάκι.

2 - περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης.

3 - ράφι τιμονιού.

4 - γρανάζι κίνησης.

5 - ράβδος τιμονιού.

6 - χιτώνιο αποστάτη που περιορίζει τη διαδρομή της σχάρας.

7 - μπουλόνι στερέωσης της ράβδου σύνδεσης, σφίξτε με ροπές 7,8±0,8 kgf×m και ασφαλίστε τις λυγίζοντας τις άκρες της πλάκας ασφάλισης στην άκρη των μπουλονιών.

8 - πλάκα σύνδεσης.

9 - δακτύλιος ώθησης.

10 - υποστήριξη του μηχανισμού διεύθυνσης, σφιχτά δίπλα στο κάλυμμα.

11 - μανίκι στήριξης ραφιών.

12 - προστατευτικό κάλυμμα, τοποθετημένο έτσι ώστε το δεξί του άκρο να βρίσκεται σε απόσταση 28,5 -0,5 mm από το άκρο του σωλήνα και ασφαλισμένο με σφιγκτήρες.

13 - σφιγκτήρας?

14 - ωστικός δακτύλιος του ράφι, περιορίζοντας τη διαδρομή του ράφι.

15 - στεγανοποιητικός δακτύλιος για το στοπ ραφιών.

16 - παξιμάδι;

17 - στάση ραφιού.

18 - ρουλεμάν κυλίνδρων.

19 - ρουλεμάν.

Η βίδα ρύθμισης δέχεται φορτίο όταν εκτίθεται σε ακτινική δύναμη F r = 985 H και F L 1 = 1817,6 N.

Σπείρωμα M32 x 1,5

Υλικό:

· ρυθμιστής βίδας GD – Z και Al 4

· δακτύλιος CDAl 98 Cu 3

Μήκος φέροντος σπειρώματος 5 mm.

Τάση επαφής

Το υλικό για όλα τα εξαρτήματα που μεταδίδουν δύναμη, όπως σύνδεσμοι διεύθυνσης, αιωρούμενοι βραχίονες, εγκάρσιοι σύνδεσμοι, σφαιρικοί σύνδεσμοι κ.λπ., πρέπει να έχει αρκετά μεγάλη επιμήκυνση. Όταν υπερφορτώνονται, αυτά τα μέρη πρέπει να παραμορφώνονται πλαστικά, αλλά όχι να καταστραφούν. Τα μέρη που κατασκευάζονται από υλικά με μικρή επιμήκυνση, όπως χυτοσίδηρος ή αλουμίνιο, πρέπει να είναι αντίστοιχα παχύτερα. Όταν το τιμόνι είναι μπλοκαρισμένο ή κάποιο από τα μέρη του είναι κατεστραμμένο ή εξασθενημένο, το αυτοκίνητο γίνεται ανεξέλεγκτο και ένα ατύχημα είναι σχεδόν αναπόφευκτο. Γι' αυτό η αξιοπιστία όλων των εξαρτημάτων είναι σημαντική.

6. Ilarionov V.A., Morin N.M., Sergeev N.M. Θεωρία και σχεδιασμός του αυτοκινήτου. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1972

7. Loginov M.I. Τιμόνι αυτοκινήτου. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1972

8. Lukin P.P., Gaparyants G.A., Rodionov V.F. Σχεδιασμός και υπολογισμός αυτοκινήτου. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1984

9. Προστασία εργασίας στη μηχανολογία. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1983

10. Ασφάλεια και υγεία στην εργασία σε επιχειρήσεις οδικών μεταφορών. Μ.: Μεταφορές, 1985

11. Reimpel J. Πλαίσιο αυτοκινήτου. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1987

12. Tchaikovsky I.P., Solomatin P.A. Χειριστήρια διεύθυνσης αυτοκινήτου. Μ. Μηχανολόγων Μηχανικών, 1987

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ο κλάδος «Βασικές αρχές υπολογισμού της σχεδίασης και των εξαρτημάτων αυτοκινήτων» αποτελεί συνέχεια του κλάδου «Σχεδίαση αυτοκινήτων και τρακτέρ» και σκοπός του μαθήματος είναι να εμπεδώσει τις γνώσεις που αποκτά ο φοιτητής κατά τη μελέτη αυτών των κλάδων.

Το μάθημα ολοκληρώνεται από τον μαθητή ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας σχολικά βιβλία, διδακτικά βοηθήματα, βιβλία αναφοράς, GOST, OST και άλλο υλικό (μονογραφίες, επιστημονικά περιοδικά και εκθέσεις, Διαδίκτυο).

Η εργασία του μαθήματος περιλαμβάνει τον υπολογισμό των συστημάτων ελέγχου αυτοκινήτου: τιμόνι (μονός αριθμός του κωδικού μαθητή) ή φρένο (ζυγός αριθμός του κωδικού μαθητή). Το πρωτότυπο του αυτοκινήτου και τα αρχικά δεδομένα επιλέγονται με βάση τα δύο τελευταία ψηφία του κωδικού του μαθητή. Συντελεστής πρόσφυσης τροχού στο δρόμο = 0,9.

Για τον έλεγχο του συστήματος διεύθυνσης, το γραφικό πρέπει να περιλαμβάνει: 1) ένα διάγραμμα της στροφής του οχήματος με ένδειξη της ακτίνας και των γωνιών των κατευθυνόμενων τροχών, 2) ένα διάγραμμα της σύνδεσης διεύθυνσης με τύπους υπολογισμού για τις παραμέτρους του, 3) ένα διάγραμμα ο σύνδεσμος διεύθυνσης για τον προσδιορισμό της εξάρτησης των γωνιών περιστροφής του εξωτερικού και του εσωτερικού κατευθυνόμενου τροχού με γραφικό τρόπο, 4) γραφήματα των εξαρτήσεων των γωνιών περιστροφής του εξωτερικού και του εσωτερικού τροχού διεύθυνσης, 5) γενικό διάγραμμα διεύθυνσης, 6) διάγραμμα για τον υπολογισμό των τάσεων στο δίποδο διεύθυνσης.

Το γραφικό μέρος του συστήματος πέδησης πρέπει να περιέχει: 1) ένα διάγραμμα του μηχανισμού πέδησης με τύπους υπολογισμού της ροπής πέδησης, 2) ένα στατικό χαρακτηριστικό του μηχανισμού πέδησης, 3) ένα γενικό διάγραμμα του συστήματος πέδησης, 4) ένα διάγραμμα της βαλβίδας του φρένου ή του κύριου κυλίνδρου με υδραυλικό ενισχυτή κενού.

Αρχικά δεδομένα για έλξη, δυναμικούς και οικονομικούς υπολογισμούς ενός οχήματος.

Υπολογισμός διεύθυνσης αυτοκινήτου

Βασικές τεχνικές παράμετροι

Ελάχιστη ακτίνα στροφής (εξωτερικός τροχός).

όπου L είναι η βάση του οχήματος.

Нmax - μέγιστη γωνία περιστροφής του εξωτερικού τιμονιού.

Για μια δεδομένη τιμή της ελάχιστης ακτίνας και βάσης του οχήματος, προσδιορίζεται η μέγιστη γωνία περιστροφής του εξωτερικού τροχού.

Σύμφωνα με το διάγραμμα στροφής του αυτοκινήτου (το οποίο πρέπει να συνταχθεί), καθορίζεται η μέγιστη γωνία στροφής του εσωτερικού τροχού

όπου M είναι η απόσταση μεταξύ των αξόνων των ακίδων.

Γεωμετρικές παράμετροι τραπεζοειδούς διεύθυνσης.

Για τον προσδιορισμό των γεωμετρικών παραμέτρων του τραπεζοειδούς διεύθυνσης, χρησιμοποιούνται γραφικές μέθοδοι (είναι απαραίτητο να συντάξετε ένα διάγραμμα κλίμακας).

Το μήκος της εγκάρσιας ράβδου και των πλευρών του τραπεζοειδούς καθορίζεται με βάση τις ακόλουθες εκτιμήσεις.

Η τομή της προέκτασης των αξόνων των πλευρικών βραχιόνων του τραπεζοειδούς βρίσκεται σε απόσταση 0,7L από τον μπροστινό άξονα εάν το τραπεζοειδές είναι πίσω και σε απόσταση L εάν το τραπεζοειδές είναι πρόσθιο (καθορίζεται από το πρωτότυπο).

Η βέλτιστη αναλογία του μήκους m του πλευρικού μοχλού του τραπεζοειδούς προς το μήκος n της εγκάρσιας ράβδου είναι m = (0,12…0,16)n.

Οι αριθμητικές τιμές των m και n μπορούν να βρεθούν από την ομοιότητα των τριγώνων

όπου είναι η απόσταση από τον πείρο του βασιλιά έως το σημείο τομής της προέκτασης των αξόνων των πλευρικών βραχιόνων του τιμονιού.

Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν, πραγματοποιείται μια γραφική κατασκευή του τραπεζοειδούς διεύθυνσης σε μια κλίμακα. Στη συνέχεια, έχοντας σχεδιάσει τη θέση του άξονα του εσωτερικού τροχού σε ίσα γωνιακά διαστήματα, βρείτε γραφικά τις αντίστοιχες θέσεις του εξωτερικού τροχού και κατασκευάστε μια γραφική παράσταση της εξάρτησης, η οποία ονομάζεται πραγματική. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας την εξίσωση (2.5.2), κατασκευάζεται μια θεωρητική εξάρτηση. Εάν η μέγιστη διαφορά μεταξύ της θεωρητικής και της πραγματικής τιμής δεν υπερβαίνει το 1,50 στη μέγιστη γωνία περιστροφής του εσωτερικού τροχού, τότε το τραπεζοειδές θεωρείται ότι έχει επιλεγεί σωστά.

Ο λόγος γωνιακής διεύθυνσης είναι ο λόγος της στοιχειώδους γωνίας διεύθυνσης προς το ήμισυ του αθροίσματος των βασικών γωνιών διεύθυνσης του εξωτερικού και του εσωτερικού τροχού. Είναι μεταβλητό και εξαρτάται από τις σχέσεις μετάδοσης του μηχανισμού διεύθυνσης Uрм και του μηχανισμού διεύθυνσης U рр

Ο λόγος του κιβωτίου διεύθυνσης είναι ο λόγος της στοιχειώδους γωνίας περιστροφής του τιμονιού προς τη στοιχειώδη γωνία περιστροφής του άξονα του δίποδα. Η μέγιστη τιμή πρέπει να αντιστοιχεί στην ουδέτερη θέση του τιμονιού για επιβατικά αυτοκίνητα και στην ακραία θέση του τιμονιού για φορτηγά χωρίς υδραυλικό τιμόνι.

Η σχέση μετάδοσης διεύθυνσης είναι η αναλογία των βραχιόνων των μοχλών μετάδοσης κίνησης. Δεδομένου ότι η θέση των μοχλών αλλάζει κατά την περιστροφή του τιμονιού, η σχέση του κιβωτίου του τιμονιού είναι μεταβλητή: Uрп=0,85…2,0.

Αναλογία υδραυλικού τιμονιού

πού είναι η ροπή που εφαρμόζεται στο τιμόνι;

Στιγμή αντίστασης στο γύρισμα των κατευθυνόμενων τροχών.

Κατά το σχεδιασμό αυτοκινήτων, τόσο η ελάχιστη (60N) όσο και η μέγιστη (120N) δύναμη είναι περιορισμένες.

Σύμφωνα με το GOST 21398-75, για περιστροφή στη θέση του σε επιφάνεια σκυροδέματος, η δύναμη δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 400 N για τα αυτοκίνητα, τα 700 N για τα φορτηγά.

Η ροπή αντίστασης στην περιστροφή των κατευθυνόμενων τροχών υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον εμπειρικό τύπο:

πού είναι ο συντελεστής πρόσφυσης κατά την περιστροφή του τροχού στη θέση του (=0,9…1,0);

Рш - πίεση αέρα στο ελαστικό, MPa.

Παράμετροι τιμονιού.

Η μέγιστη γωνία περιστροφής του τιμονιού προς κάθε κατεύθυνση είναι εντός 540…10800 (1,5…3 στροφές).

Η διάμετρος του τιμονιού είναι τυποποιημένη: για αυτοκίνητα και ελαφρά φορτηγά είναι 380...425 mm και για φορτηγά 440...550 mm.

Δύναμη του τιμονιού για να στρίψει στη θέση του

Рр.к = Мс / (), (1,8)

όπου Rpк είναι η ακτίνα του τιμονιού.

Αποδοτικότητα του μηχανισμού διεύθυνσης.

Αποδοτικότητα του μηχανισμού διεύθυνσης. Άμεση απόδοση - κατά τη μεταφορά δύναμης από το τιμόνι στο δίποδο

rm = 1 - (Mtr1 / Mr.k) (1,9)

όπου Mtr1 είναι η ροπή τριβής του μηχανισμού διεύθυνσης που μειώνεται στο τιμόνι.

Η αντίστροφη απόδοση χαρακτηρίζει τη μεταφορά δύναμης από το δίποδο στο τιμόνι:

rm = 1 - (Mtr2 / Mv.s) (1,10)

όπου Mtr2 είναι η ροπή τριβής του μηχανισμού διεύθυνσης που μειώνεται στον δίποδα άξονα.

Мв.с - στιγμή στον άξονα του δίποδα, που παρέχεται από τους κατευθυνόμενους τροχούς.

Τόσο η άμεση όσο και η αντίστροφη απόδοση εξαρτώνται από τη σχεδίαση του μηχανισμού διεύθυνσης και έχουν τις ακόλουθες τιμές:

rm =0,6…0,95; rm =0,55…0,85

Μηχανισμοί ελέγχου αυτοκινήτου- αυτοί είναι μηχανισμοί που έχουν σχεδιαστεί για να διασφαλίζουν ότι το αυτοκίνητο κινείται προς την επιθυμητή κατεύθυνση και επιβραδύνει ή σταματά εάν είναι απαραίτητο. Οι μηχανισμοί ελέγχου περιλαμβάνουν τα συστήματα διεύθυνσης και πέδησης του οχήματος.

Πηδαλιούχηση αυτοκίνητο- Αυτόένα σύνολο μηχανισμών που χρησιμεύουν για την περιστροφή των κατευθυνόμενων τροχών, παρέχεικίνηση του αυτοκινήτουπρος μια δεδομένη κατεύθυνση. Η μετάδοση της δύναμης διεύθυνσης στα τιμόνια παρέχεται από το σύστημα διεύθυνσης. Το υδραυλικό τιμόνι χρησιμοποιείται για να διευκολύνει την οδήγηση , που κάνουν το στρίψιμο του τιμονιού εύκολο και άνετο.

1 - εγκάρσια ώθηση. 2 - κάτω μοχλός. 3 - περιστροφικός άξονας. 4 - επάνω μοχλός. 5 - διαμήκης ώθηση. 6 - δίποδα του συστήματος διεύθυνσης. 7 - μηχανισμός διεύθυνσης. 8 - άξονας διεύθυνσης. 9 - τιμόνι.

Αρχή διεύθυνσης

Κάθε τιμόνι είναι τοποθετημένο σε μια άρθρωση του τιμονιού που συνδέεται με τον μπροστινό άξονα μέσω ενός πείρου, ο οποίος είναι σταθερά τοποθετημένος στον μπροστινό άξονα. Όταν ο οδηγός περιστρέφει το τιμόνι, η δύναμη μεταδίδεται μέσω ράβδων και μοχλών στις αρθρώσεις του τιμονιού, οι οποίες περιστρέφονται σε μια ορισμένη γωνία (καθορισμένη από τον οδηγό), αλλάζοντας την κατεύθυνση κίνησης του αυτοκινήτου.

Μηχανισμοί ελέγχου, συσκευή

Το σύστημα διεύθυνσης αποτελείται από τους ακόλουθους μηχανισμούς:

1. Μηχανισμός διεύθυνσης - ένα γρανάζι επιβράδυνσης που μετατρέπει την περιστροφή του άξονα του τιμονιού σε περιστροφή του άξονα του δίποδα. Αυτός ο μηχανισμός αυξάνει τη δύναμη που εφαρμόζεται στο τιμόνιοδηγός και διευκολύνει τη δουλειά του.
2. Εξοπλισμός διεύθυνσης -ένα σύστημα ράβδων και μοχλών που μαζί με τον μηχανισμό διεύθυνσης στρέφουν το αυτοκίνητο.
3. Υδραυλικό τιμόνι (όχι σε όλα τα αυτοκίνητα) -χρησιμοποιείται για να μειώσει την προσπάθεια που απαιτείται για την περιστροφή του τιμονιού.

1 – Τιμόνι; 2 – περίβλημα ρουλεμάν άξονα. 3 - ρουλεμάν? 4 – άξονας τιμονιού. 5 – κινητήριος άξονας διεύθυνσης. 6 – ράβδος σύνδεσης τιμονιού. 7 - άκρη? 8 - ροδέλα? 9 – πείρος μεντεσέ 10 – εγκάρσιο τεμάχιο άξονα καρντανίου. 11 – συρόμενο πιρούνι. 12 – άκρη κυλίνδρου. 13 – δακτύλιος στεγανοποίησης. 14 – παξιμάδι μύτης; 15 - κύλινδρος; 16 – έμβολο με ράβδο. 17 – δακτύλιος στεγανοποίησης. 18 – δακτύλιος στήριξης. 19 - μανσέτα? 20 – δακτύλιος πίεσης. 21 - παξιμάδι; 22 – προστατευτικός σύνδεσμος. 23 – ράβδος σύνδεσης τιμονιού. 24 - λιπαντικό? 25 – άκρη ράβδου. 26 – δακτύλιος συγκράτησης. 27 - βύσμα? 28 – άνοιξη; 29 – ελατήριο κλουβί; 30 – δακτύλιος στεγανοποίησης. 31 – άνω επένδυση; 32 – καρφίτσα με μπάλα; 33 – κάτω επένδυση. 34 - επικάλυψη? 35 – προστατευτικός σύνδεσμος. 36 – μοχλός άρθρωσης τιμονιού. 37 – περίβλημα άρθρωσης τιμονιού.

Συσκευή κίνησης διεύθυνσης:

1 – σώμα καρούλι? 2 – στεγανοποιητικός δακτύλιος. 3 – κινητός δακτύλιος εμβόλου. 4 - μανσέτα? 5 – περίβλημα του μηχανισμού διεύθυνσης. 6 - τομέας; 7 – βύσμα πλήρωσης. 8 - σκουλήκι? 9 – πλαϊνό κάλυμμα στροφαλοθαλάμου. 10 - κάλυμμα? 11 – βύσμα αποστράγγισης. 12 – χιτώνιο αποστάτη. 13 – ρουλεμάν βελόνας. 14 – δίποδα τιμονιού. 15 – ράβδος δίποδας τιμονιού. 16 – άξονας του μηχανισμού διεύθυνσης. 17 - καρούλι? 18 - άνοιξη? 19 - έμβολο? 20 – κάλυμμα περιβλήματος μπομπίνας.

Δεξαμενή λαδιού.1 – Σώμα δεξαμενής. 2 - φίλτρο? 3 – περίβλημα φίλτρου. 4 – βαλβίδα παράκαμψης. 5 - κάλυμμα? 6 - αναπνοή? 7 – βύσμα πλήρωσης. 8 - δαχτυλίδι? 9 – σωλήνας αναρρόφησης.

Ενισχυτική αντλία. 1 – κάλυμμα αντλίας. 2 - στάτορας? 3 - ρότορας; 4 - σώμα? 5 – ρουλεμάν βελόνας. 6 - διαχωριστής? 7 - τροχαλία? 8 - κύλινδρος? 9 - συλλέκτης? 10 – δίσκος διανομής.

Σχηματικό διάγραμμα. 1 – αγωγοί υψηλής πίεσης. 2 – μηχανισμός διεύθυνσης. 3 – ενισχυτική αντλία. 4 – σωλήνας αποστράγγισης. 5 – δεξαμενή λαδιού. 6 – σωλήνας αναρρόφησης. 7 – σωλήνας εκκένωσης. 8 – μηχανισμός ενισχυτή. 9 – εύκαμπτοι σωλήνες.

Έλεγχος διεύθυνσης αυτοκινήτου KamAZ

1 - περίβλημα βαλβίδας ελέγχου υδραυλικού τιμονιού. 2 - καλοριφέρ? 3 - άξονας καρδανίου. 4 - κολόνα τιμονιού. 5 - αγωγός χαμηλής πίεσης. 6 - αγωγός υψηλής πίεσης. 7- δεξαμενή υδραυλικού συστήματος. 8- αντλία υδραυλικού τιμονιού. 9 - δίποδα; 10 - διαμήκης ώθηση. 11 - μηχανισμός υδραυλικού τιμονιού. 12 - περίβλημα κωνικού γραναζιού.

Μηχανισμός διεύθυνσης οχήματος KamAZ:

1 - έμβολο πίδακα. 2- σώμα βαλβίδας ελέγχου. 3 - γρανάζι κίνησης. 4 - κινούμενο γρανάζι. 5, 22 και 29 - δακτύλιοι συγκράτησης. 6 - δακτύλιος? 7 και 31 - ανθεκτικοί πάσσαλοι k", 8 - δακτύλιος στεγανοποίησης. 9 και 15 - επίδεσμοι. 10 - βαλβίδα παράκαμψης. 11 και 28 - εξώφυλλα. 12 - στροφαλοθάλαμος? 13 - ράφι εμβόλου. 14 - βύσμα? 16 και 20 καρύδια. 17 - υδρορροή? 18 - μπάλα? 19 - τομέας; 21 - ροδέλα κλειδαριάς. 23 - σώμα; 24 - ρουλεμάν ώσης. 25 - έμβολο? 26 - καρούλι? 27- βίδα ρύθμισης. 30- Ρύθμιση ροδέλας. Τομέας 32 δοντιών του άξονα δίποδων.

Έλεγχος διεύθυνσης αυτοκινήτου ZIL.

1 - αντλία υδραυλικού τιμονιού. 2 - δεξαμενή αντλίας. 3 - σωλήνας χαμηλής πίεσης. 4 - σωλήνας υψηλής πίεσης. 5 στήλη? 6 - συσκευή επαφής σήματος. 7 - διακόπτης ένδειξης κατεύθυνσης. 8 καθολική άρθρωση? 9 - άξονας καρδανίου. 10 - μηχανισμός διεύθυνσης. 11 - δίποδα.

Τιμόνι του αυτοκινήτου MAZ-5335:

1 - διαμήκης ράβδος τιμονιού. 2- υδραυλικό τιμόνι. 3 - δίποδα; 4 - μηχανισμός διεύθυνσης. 5- γενική άρθρωση του συστήματος διεύθυνσης. 6 - άξονας διεύθυνσης. 7- τιμόνι? 8 - εγκάρσια ράβδος τιμονιού. 9- αριστερός βραχίονας ράβδου. 10 - περιστροφικός μοχλός.