La dirección es un conjunto de dispositivos que hacen girar los volantes de un automóvil.
Arroz. 2. Mandos de dirección con suspensiones de volante independientes (a) y dependientes (b):
1 - volante; 2 - eje; 3 - aparato de gobierno(mecanismo); 4 y 12 ejes;
5, 9, 11 y 14 - palancas; 7- bípode; 6, 8, 10, 13 y 15 - estocadas
Dirección de seguridad
Además del volante con buje empotrado y dos radios, que reduce significativamente la gravedad de las lesiones causadas por un impacto, se instala un dispositivo especial de absorción de energía en el mecanismo de dirección y el eje de dirección está hecho de material compuesto. Todo esto asegura un ligero movimiento del eje de dirección dentro de la carrocería del automóvil cuando colisión frontal con un obstáculo.
a - eje de dirección plegable; b - eje de fuelle; c - eje perforado; 1- soporte; 2 - Junta universal; 3 - cilindro; 4 tubos
En los controles de dirección a prueba de lesiones de los turismos se utilizan también otros dispositivos de absorción de energía que conectan ejes de dirección compuestos: acoplamientos de goma de diseño especial, dispositivos como una linterna japonesa, en forma de varias placas longitudinales soldadas en los extremos de las partes conectadas del eje de dirección. En caso de colisión, el acoplamiento de goma se destruye y las placas de conexión se deforman, lo que reduce el movimiento del eje de dirección hacia el interior de la carrocería.
Aparato de gobierno
Un mecanismo de dirección es un mecanismo que convierte la rotación del volante en un movimiento de traslación del mecanismo de dirección, lo que hace que los volantes giren. Sirve para aumentar el esfuerzo del conductor aplicado al volante y transferirlo al mecanismo de dirección.
El aumento de la fuerza aplicada al volante se produce debido a la relación del mecanismo de dirección. La relación del mecanismo de dirección es la relación entre el ángulo de rotación del volante y el ángulo de rotación del eje del bípode de dirección. Dependiendo del tipo de coche, es de 15...20 para turismos y de 20...25 para camiones y autobuses. Tales relaciones de transmisión para 1 ... 2 revoluciones completas Los volantes garantizan la rotación de las ruedas direccionales de los automóviles hasta ángulos máximos (35...45°).
Usado en autos Varios tipos mecanismos de dirección.
a - rodillo helicoidal; b - rejilla de tornillos; c - piñón y cremallera; 1 - gusano; 2, 4 y 9 - ejes; 3 - rodillo; 5 - tornillo; 6 - nuez; 7 - bola; 8 - sector; 10 - engranaje; 11 - estante
Aparato de gobierno
Un mecanismo de dirección es un sistema de varillas y palancas que conecta los volantes de un automóvil con el mecanismo de dirección. Sirve para transmitir fuerza desde el mecanismo de dirección a las ruedas direccionales y asegurar su correcta rotación.
En los automóviles se utilizan varios tipos de mecanismos de dirección.
La parte principal del mecanismo de dirección es varillaje de dirección
varillaje de dirección puede ser delantero o trasero dependiendo de su ubicación delante del eje de las ruedas direccionales delanteras (ver Fig. 2, a) o detrás de él (ver Fig. 2, b). El uso de un mecanismo de dirección con varillaje de dirección delantero o trasero depende de la configuración del vehículo y de su sistema de dirección. En este caso, la dirección puede realizarse con varillaje de dirección continuo o dividido, según el tipo de suspensión.
El varillaje de dirección continuo tiene un eje transversal continuo. barra de dirección, conectando ruedas orientables(ver Figura 2, b).
Este tipo de trapezoide se utiliza para la suspensión dependiente de las ruedas direccionales delanteras en camiones y autobuses.
El varillaje de dirección dividido tiene una varilla de dirección transversal multibrazo que conecta las ruedas direccionales (ver Fig. 2, a).
Se utiliza para la suspensión independiente de ruedas direccionales en carros pasajeros.
Dirección asistida
La dirección asistida es un mecanismo que crea presión de fluido o aire comprimido fuerza adicional en la dirección necesaria para girar los volantes del automóvil.
1 - carrete; 2, 3 y 11 - líneas de aceite; 4- primavera; 5 ruedas; 6 y 9 - empuje; 7 y 8 - palancas; 10 - pistón; A...GRAMO- cámaras; A y B - cavidades; B - tanque; GN - bomba hidráulica; RM - mecanismo de dirección; GR - distribuidor hidráulico; HC - cilindro hidráulico
Estructuras de dirección
Izquierdo, protegido contra lesiones, sin amplificador. La seguridad de la dirección contra lesiones está garantizada por el diseño. eje intermedio volante y una fijación especial del eje de dirección a la carrocería del automóvil.
1 y 3 - empuje; 2 - bípode; 4 y 7 - palancas; 5 - acoplamiento; 6 - puño; 8 y 16 - paréntesis; 9 - rodamiento; 10 - tubería; 11 y 13 - ejes; 12 - cárter; 14 - columna; 15- volante; 17- dedo; 18 - tapa; 19 - punta; 20 - revestimiento; 21 - primavera; 22 - enchufe
Mecanismo de dirección de un vehículo todoterreno VAZ:
1 - bípode; 2 y 13 - puños; 3- casquillo; 4 - cárter; 5 y 12 - ejes; 6 - rodillo; 7- tornillo; 8- nuez; 9- enchufe; 10 y 16 - portadas; 11 - gusano; 14 y 18 - rodamientos; 15- cuñas de ajuste; 17 ejes
1 - palanca; 2 - bisagra; 3 y 5 - empuje; 4 y 34 nueces; 6- dedo; 7 y 13 - portadas; 8 - revestimiento; 9 y 33 - resortes; 10 y 20 - tornillos; 11- soporte; 12 - soporte; 14 y 15 - platos; 16 y 17 - casquillos; 18 carriles; 19- cárter; 21 - acoplamiento; 22 - dispositivo de extinción, 23 - volante; 24, 29 y 31 - rodamientos; 25 - eje; 26 columnas; 27- soporte; 28- gorra; 30- marcha; 32-parar
19/03/2013 a las 05:03
Este es el elemento principal del sistema de dirección, que conecta el eje del volante y el varillaje de dirección.
El mecanismo de dirección realiza las siguientes funciones:
– aumentar la fuerza aplicada al volante;
– transmisión de fuerzas al mecanismo de dirección;
– volver a poner el volante en posición neutral, cuando se retira la carga y no hay resistencia.
El mecanismo de dirección es una transmisión mecánica, es decir, una caja de cambios. El parámetro principal del mecanismo de dirección es relación de transmisión, que está determinado por la relación entre el número de dientes del engranaje conducido y el número de dientes del engranaje impulsor.
Hay tres tipos de mecanismos de dirección del sistema de dirección según el tipo. transmisión mecánica: piñón y cremallera, tornillo sin fin, tornillo.
1. Dirección de piñón y cremallera
Diseño
Este es el tipo más común de mecanismo de dirección instalado en los turismos. El mecanismo de dirección de piñón y cremallera consta de:
– engranaje montado en el eje del volante;
– una cremallera de dirección de tipo engranaje conectada a un engranaje.
El mecanismo de piñón y cremallera es estructuralmente simple, tiene alta eficiencia y alta rigidez. Sin embargo, un mecanismo de este tipo es sensible a las cargas de choque debidas a las irregularidades de la carretera y es propenso a vibraciones. Este tipo mecanismo está instalado en vehículos con tracción delantera sueño suspensión dependiente ruedas direccionales.
Principio de funcionamiento
1. A medida que gira el volante, la cremallera de dirección se mueve hacia la izquierda y hacia la derecha.
2. Con el movimiento de la cremallera de dirección, la barra de dirección adjunta se mueve y la rueda del automóvil gira.
2. Mecanismo de dirección helicoidal
Diseño
El mecanismo de gusano consta de:
– gusano globoide (gusano de diámetro variable);
– eje de dirección;
– rodillo.
Se instala una palanca (bípode) en el eje del rodillo detrás de la carcasa del mecanismo de dirección, que está conectada a las varillas de dirección.
El engranaje helicoidal es menos sensible a las cargas de impacto, lo que proporciona mayores ángulos de dirección de las ruedas, lo que resulta en una mejor maniobrabilidad del vehículo. Pero engranaje de tornillo difícil de fabricar y su coste es elevado. este mecanismo Se requieren ajustes periódicos debido a la gran cantidad de conexiones.
Se utiliza engranaje helicoidal en vehículos todoterreno con suspensión dependiente del volante y camiones ligeros.
Principio de funcionamiento
1. Al girar el volante, el rodillo se mueve a lo largo del gusano (rodando) y el bípode se balancea.
2. La barra de dirección se mueve y hace que las ruedas giren.
3. Mecanismo de dirección helicoidal
Diseño
El diseño del mecanismo de tornillo incluye:
– atornillar el eje del volante;
– una tuerca que se mueve a lo largo del tornillo;
– estante, cortado sobre una nuez;
– un sector de engranajes que está conectado a la cremallera;
– bípode, ubicado en el eje del sector.
La característica principal del mecanismo de tornillo es que el tornillo y la tuerca están conectados mediante bolas, lo que conduce a una menor fricción y desgaste del par.
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Propósito y diseño del control de dirección.
Finalidad de la dirección. La dirección está diseñada para garantizar que el vehículo se mueva en la dirección especificada por el conductor. Consiste en un mecanismo de dirección y un mecanismo de dirección. El diseño del mecanismo de dirección y del mecanismo de dirección debe garantizar un control preciso del vehículo, un funcionamiento fiable de todos los componentes y piezas* sin que el conductor tenga que realizar grandes esfuerzos y no transmitir los golpes recibidos por las ruedas del vehículo al volante.
Para que un automóvil se mueva en una curva sin que las ruedas patinen hacia los lados, todas las ruedas deben rodar a lo largo de arcos descritos desde un centro que se encuentra en la continuación. eje posterior auto. En este caso, las ruedas direccionales delanteras del automóvil deben girarse en diferentes ángulos. La rueda interior (en relación con el centro de rotación) debe girarse en un ángulo mayor, la rueda exterior, en un ángulo menor. Este patrón de rotación se logra mediante el uso de un trapezoide con articulaciones articuladas en el mecanismo de dirección.
Aparato de gobierno. Hay varios tipos de mecanismos de dirección. Los más comunes son el rodillo helicoidal, el sector helicoidal y la tuerca de bolas.
El mecanismo de dirección de tipo rodillo helicoidal se utiliza en la mayoría de los turismos y en muchos camiones. En la Fig. La figura 1 muestra la estructura del mecanismo de dirección de este tipo de automóvil GAZ -53A. En la carcasa del mecanismo de dirección, un tornillo sin fin globoidal montado en el extremo del eje de dirección gira sobre dos cojinetes de rodillos cónicos.
Arroz. 1. Esquema de rotación de las ruedas direccionales de un automóvil: a - ángulo de rotación de la rueda exterior, P - ángulo de rotación de la rueda interior; 1 - varilla de dirección transversal, 2 - Eje frontal, 3 - palancas del eje direccional
El gusano está acoplado a un rodillo de tres crestas que gira sobre dos cojinetes de agujas. Se instala un manguito espaciador entre los rodamientos. El eje del rodillo está fijado en la cabeza del eje del bípode de dirección. Los soportes del eje del bípode de dirección están en un lado. Rodamiento de rodillos y por el otro, un casquillo de bronce. El bípode de dirección está conectado a su eje con pequeñas estrías y asegurado con la tuerca 15. El extremo del eje del bípode de dirección está sellado con un sello de aceite. Para ajustar el apriete de los cojinetes del eje de dirección, se instalan calzas debajo de la cubierta inferior del cárter.
El acoplamiento del par de trabajo del mecanismo de dirección está diseñado de tal manera que, en una posición correspondiente al movimiento lineal del vehículo, rueda libre No debería haber volante. A medida que se gira el volante en una dirección u otra, aumenta la separación entre el gusano y el rodillo y el juego libre I del volante. El acoplamiento del gusano con el rodillo se ajusta desplazando el eje del bípode de dirección en dirección axial mediante un tornillo de ajuste. ¡El tornillo está instalado en la cubierta lateral! La carcasa del mecanismo de dirección se cierra desde el exterior con una tuerca ciega 8 y se fija con una arandela de seguridad fijada con un pasador.
El mecanismo de dirección del tipo rodillo helicoidal garantiza las menores pérdidas por fricción. Gracias a esto, se requiere menos esfuerzo del conductor para controlar el vehículo y se reduce el desgaste de las piezas.
en autos capacidad de carga pesada el mecanismo de dirección tiene una relación de transmisión mayor para facilitar el control, mientras que no se permite que se produzcan presiones específicas significativas entre las superficies del par de trabajo.
En este sentido, en estos vehículos se utiliza un mecanismo de dirección del tipo de sector helicoidal con una gran superficie de engrane o un mecanismo con dos pares de trabajo, como un tornillo-tuerca y un sector de cremallera.
El mecanismo de dirección tipo tornillo sin fin: el sector tiene el diseño más simple. Engranado con el gusano globoidal hay un sector lateral en forma de parte de un engranaje con dientes en espiral, integral con el eje del bípode. La brecha entre el gusano y el sector no es constante. El valor de separación más pequeño corresponde a la posición media del volante.
Arroz. 2. Mecanismo de dirección del tipo rodillo helicoidal: 1 - carcasa del mecanismo, 2 - eje bípode, 3 - rodillo de tres crestas, 4 - junta. 5 - gusano, b - tapón, 7 - arandela de seguridad, 8 - tuerca ciega, 9 - eje del rodillo, 10 - eje de dirección, 11 - tornillo de ajuste, 12 - pasador de bloqueo, 13 - sello de aceite, 14 - bípode de dirección, 15 - tuerca, 16 - casquillo de bronce
Cuando se gira el volante en un sentido u otro, la holgura aumenta en función del ángulo de giro, alcanzando un valor máximo en las posiciones extremas. Esta distribución del espacio libre facilita las maniobras con grandes ángulos de dirección y consigue disminución gradual la altura de los dientes del sector desde el medio hasta los puntos extremos. Durante el montaje se comprueba la correcta instalación del mecanismo mediante las marcas del gusano y del sector.
El bípode está montado sobre un eje que gira en dos cojinetes de agujas, entre los cuales se instala un manguito espaciador. En este caso, la brecha en el acoplamiento del sector del gusano se ajusta fácilmente cambiando el grosor de la arandela de empuje ubicada entre la superficie lateral del sector y la cubierta de la carcasa del mecanismo de dirección.
Arroz. 3. Mecanismo de dirección con servomotor hidráulico incorporado: 1 - polea de accionamiento de la bomba, 2 - bomba de dirección asistida, 3 - depósito de la bomba, 4 - filtro, 5 - válvula de seguridad filtro, línea de drenaje b, válvula de derivación, 8 válvula de seguridad, 9 – tubería alta presión, 10 - cremallera de pistón. 11 - caja del mecanismo de dirección. 12 - tornillo, 13 - bola, 14 - tuerca de bola, 15 - cojinete de bolas de empuje, 16 - carcasa de válvula de control, 17 - la válvula de retención, 18 - carrete, 19 - tuerca de ajuste, 20 - arandela elástica, 21 - resorte del émbolo de reacción, 22 - émbolo de reacción, 23 - sector dentado, 4 - bípode, 25 - estator de bomba, 26 - rotor de bomba, 27 - cavidad de succión, 28 - cavidad de descarga, 29 - cuchillas
El mecanismo de dirección del tipo tornillo - tuerca y cremallera - sector se utiliza en muchos camiones (ZIL -130, KamAZ de todos los modelos, etc.), su estructura se muestra en la Fig. 3.
Eje de dirección instalado en rodamientos de bolas, tiene un tornillo al final. Una tuerca de bolas está unida al tornillo y encaja en la cremallera del pistón. Cuando se gira el eje de dirección, el pistón de cremallera se mueve a lo largo de su eje. El movimiento axial de la cremallera del pistón, que tiene dientes en la superficie exterior, provoca la rotación del sector de engranajes montado en el eje del bípode. El bípode hace girar las ruedas delanteras mediante el mecanismo de dirección.
La tuerca y el tornillo tienen ranuras helicoidales semicirculares. En ellos las bolas ruedan libremente. Para evitar que las bolas se caigan de las ranuras del tornillo, se insertan guías estampadas en las ranuras de la tuerca, que representan una ranura cerrada. Al girar el tornillo, las bolas ruedan por el conducto. En este caso salen por un lado de la tuerca y regresan a ella por lado opuesto. La presencia de bolas facilita mucho el giro del eje de dirección.
El mecanismo de dirección está conectado al eje de la columna de dirección mediante brazo de control con dos bisagras. Esto se debe a la dificultad de colocar un diseño de volante convencional en un vehículo que tiene motor bicilíndrico en V y la cabaña más cercana a ella.
A prueba de traumas columna de dirección. En caso de impacto frontal del coche, en caso de accidente, el conductor puede resultar herido por el volante. Para minimizar el riesgo de que el conductor golpee el volante en turismos últimos modelos Instale una columna de dirección de seguridad. Así, en el automóvil Moskvich-1500, la columna de dirección telescópica consta de piezas tubulares que pueden encajar entre sí.
Al golpear el volante, la parte inferior del eje de dirección recibe un movimiento axial en un casquillo estriado ranurado elástico, y las partes superior e inferior del tubo de la columna de dirección entran en parte media tubería. La energía del impacto se absorbe por la fricción entre las partes móviles.
El propio volante, con su buje empotrado y su almohadilla blanda, reduce el riesgo de golpearlo.
El conductor, mirando la carretera, controla el coche mediante la dirección. El propósito de la dirección es cambiar la dirección de movimiento del automóvil para que cuando el automóvil gire, sus ruedas rueden por la carretera sin patinar tanto como sea posible. Esto último es muy importante, ya que el deslizamiento lateral de los neumáticos provoca que mayor desgaste y perjudica la estabilidad del vehículo.
El sistema de dirección consta de un mecanismo de dirección y un mecanismo de dirección. A veces la dirección es asistida.
El mecanismo de dirección es un engranaje retardador que convierte la rotación del eje del volante en rotación del eje del bípode. Este mecanismo aumenta el esfuerzo que el conductor aplica al volante y facilita su manejo.
El mecanismo de dirección es un sistema de varillas y palancas que, junto con el mecanismo de dirección, hace girar el automóvil. El mecanismo de dirección (o varillaje de dirección) se utiliza para girar los volantes del automóvil en diferentes ángulos, lo cual es necesario para que las ruedas giren sin deslizarse lateralmente. La barra de dirección es un cuadrilátero articulado formado por la parte central del eje delantero, el tirante y los brazos de dirección. Estos últimos están conectados a ejes giratorios sobre los que están montadas las ruedas direccionales.
Arroz. 4. Patrón de giro del vehículo y varillaje de dirección: a - patrón de giro; b - diagrama del trapezoide de dirección; R - radios de giro de las ruedas; 1 a 8 - pasadores de pivote; 2 y 6 - palancas giratorias; 3 - eje delantero; 4 - barra de dirección transversal; 5 - palanca
El mecanismo de dirección está conectado al eje de dirección izquierdo, a la barra de dirección longitudinal y a la palanca. El bípode del mecanismo de dirección mueve la barra de dirección longitudinal hacia adelante o hacia atrás, lo que hace que las ruedas direccionales giren hacia la izquierda o hacia la derecha.
Gracias a la presencia de un varillaje de dirección, las ruedas direccionales giran en diferentes ángulos: la rueda interior (más cercana al centro de rotación) gira en un ángulo mayor que la exterior. La diferencia en los ángulos de rotación está determinada por el ángulo de inclinación de los brazos oscilantes del trapezoide.
El diagrama de la dirección de las ruedas direccionales delanteras, que se muestra en la Fig. 4, corresponde a lo aceptado el autos domesticos la ubicación del volante cuando se conduce por la derecha.
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La base de la dirección de cualquier automóvil es el mecanismo de dirección. Está diseñado para convertir los movimientos de rotación del volante en movimientos alternativos del mecanismo de dirección. En otras palabras, este dispositivo gira el volante con los movimientos requeridos de las varillas y la rotación de las ruedas direccionales. El principal parámetro del mecanismo es la relación de transmisión. Y el dispositivo en sí, en esencia, es una caja de cambios, es decir. transmisión mecánica.
Funciones del mecanismo
Cremallera de direcciónLas principales funciones del dispositivo son:
- conversión de fuerza del volante (volante);
- transfiriendo la fuerza resultante al accionamiento de dirección.
Tipos de mecanismos de dirección.
El diseño del mecanismo de dirección varía según el método de conversión de par. Según este parámetro, se distinguen los tipos de mecanismos de tornillo sin fin y de cremallera. También existe un tipo de tornillo, cuyo principio de funcionamiento es similar al engranaje de tornillo, pero tiene mayor eficiencia e implementa mayor fuerza.
Mecanismo de dirección helicoidal: dispositivo, principio de funcionamiento, ventajas y desventajas.
Este mecanismo de dirección es uno de los dispositivos "obsoletos". Casi todos los modelos de "clásicos" domésticos están equipados con él. El mecanismo se utiliza en automóviles con habilidad a campo traviesa con suspensión dependiente de ruedas direccionales, así como en camionetas y autobuses.
Esquema engranaje de tornillo Estructuralmente, el dispositivo consta de los siguientes elementos:
- eje de dirección;
- transmisión de rodillos helicoidales;
- caja del cigüeñal;
- bípode de dirección.
El par de rodillos sin fin está en constante acción. El gusano es la parte inferior del eje de dirección y el rodillo está unido al eje del bípode. Cuando el volante gira, el rodillo se mueve a lo largo de los dientes del gusano, por lo que también gira el eje del bípode de dirección. El resultado de esta interacción es la transmisión de movimientos de traslación a la tracción y a las ruedas.
El mecanismo de dirección tipo tornillo sin fin tiene las siguientes ventajas:
- la capacidad de girar las ruedas en un ángulo mayor;
- absorción de impactos por irregularidades de la carretera;
- transmisión de grandes fuerzas;
- asegurando una mejor maniobrabilidad de la máquina.
La fabricación de una estructura es bastante compleja y costosa; ésta es su principal desventaja. La dirección con un mecanismo de este tipo consta de muchas conexiones, cuyo ajuste periódico es simplemente necesario. De lo contrario, tendrás que sustituir los elementos dañados.
Mecanismo de dirección de piñón y cremallera: dispositivo, principio de funcionamiento, ventajas y desventajas.
Mecanismo de piñón y cremallera Aparato de gobierno tipo de bastidor considerado más moderno y conveniente. A diferencia del nodo anterior, este dispositivo es aplicable a vehículos Con suspensión independiente ruedas direccionales.
El mecanismo de dirección de piñón y cremallera incluye los siguientes elementos:
- cuerpo del mecanismo;
- transmisión de piñón y cremallera.
El engranaje está montado en el eje de dirección y está en constante engrane con la cremallera. A medida que gira el volante, la cremallera se mueve en un plano horizontal. Como resultado, las barras de dirección conectadas a él también mueven y accionan las ruedas direccionales.
El mecanismo de piñón y cremallera tiene un diseño sencillo y alta eficiencia. Sus ventajas también incluyen:
- menos bisagras y varillas;
- compacidad y precio bajo;
- Fiabilidad y simplicidad de diseño.
Por otro lado, este tipo de caja de cambios es sensible a los impactos causados por los desniveles de la carretera: cualquier empuje de las ruedas se transmitirá al volante.
Caja de cambios helicoidal
Diseño de engranajes helicoidales Una característica especial de este mecanismo es la conexión mediante bolas de tornillo y tuerca. Debido a esto, hay menos fricción y desgaste de los elementos. El mecanismo consta de los siguientes elementos:
- eje del volante con tornillo
- tuerca moviéndose a lo largo de un tornillo
- rejilla cortada en nuez
- Sector de engranajes al que está conectada la cremallera.
- bípode
El mecanismo de dirección helicoidal se utiliza en autobuses, camiones pesados y algunos turismos. clase ejecutiva.
Ajustar el dispositivo
El ajuste del mecanismo de dirección se utiliza para compensar los espacios en los mecanismos de rodillo helicoidal y piñón-cremallera. Durante el funcionamiento pueden aparecer juegos en estos mecanismos, lo que puede provocar desgaste rápido elementos. El mecanismo de dirección debe ajustarse únicamente de acuerdo con las recomendaciones del fabricante y en estaciones de servicio especializadas. Una “sujeción” excesiva del mecanismo puede provocar que se atasque al girar el volante en posiciones extremas, lo que puede provocar la pérdida de control del vehículo con las correspondientes consecuencias.
