Проектування рульового механізму

При проектуванні необхідно вибрати та обґрунтувати конструкцію рульового механізму, накреслити його кінематичну схему.

Якщо зусилля, яке прикладає водій до рульового колеса, під час повороту керованих коліс нерухомого автомобіля перевищує 400 Н, у рульовому керуванні слід застосувати підсилювач.

, Н

де h_р.м=0, 70...0, 90 - ККД рульового механізму (прямий), h_р.п=0, 85..0, 95 - ККД рульового приводу.

У разі повороту керованих коліс при нерухомому автомобілі сумарний момент опору å М_к.к визначають за формулою:

å М_к.к» 1, 25G(f_ст + jr_ковз), Нм,

де G - сила тяжіння, що припадає на керовані колеса, Н;

f - коефіцієнт опору кочення (f =0, 03...0, 06 для автомобілів, що експлуатуються головним чином на дорогах з твердим покриттям, із 0, 1...0, 3 - для автомобілів, що використовуються в основному в умовах бездоріжжя);

j=0, 6...0, 8 - коефіцієнт зчеплення шини з покриттям дороги;

r_ковз» (0, 12..., 015)r_к - радіус ковзання, м;

r_к - радіус кочення колеса, м.

У проекті необхідно описати види регулювань рульового механізму і вказати, які елементи конструкції забезпечують можливість регулювання.

Якщо рульовий механізм є спеціальний завданням проекту, слід визначити параметри зачеплення а також розраховувати його елементи на міцність.

Для визначення геометричних параметрів рейкового рульового механізму перш за все обирають кількість зубців зубчастого колеса: Z₁ =6...10. Далі визначають нормальний крок зубців рейки:

P_п = pm, мм,

де m =3, 0...3, 5 мм - модуль зубчастого колеса.

Кількість зубців рейки

Z=L/P_п+0, 5,

де L - довжина нарізної частини рейки, мм.

Для її визначення потрібно скористатися наведеною схемою (рис.27).

Рисунок 27 - Схема для визначення довжини нарізаної частини рейки

Виходячи з рис. 27.

,

де a_max - максимальний кут повороту керованих коліс, град;

OА_з = m - один з розмірів рульової трапеції.

Обчисливши кількість зубців рейки, уточнюють довжину нарізної частини:

L=(Z - 0, 5) P_п.

Після цього знаходять висоту h та товщину` S_y зуба:

,

де h_a^* = 1, 0 - коефіцієнт висоти головки;

c^* = 0, 25 - коефіцієнт радіального зазору.

Відстань від базової поверхні до ролика:

, мм,

де H = 20...30 мм - висота рейка;

a=20° - кут головного профілю.