Рулевое управление автомобилем Урал-4320-31

Рулевое управление автомобиля Урал-4320-31 по общему устройству и принципу действия аналогично рулевому управлению автомобиля

КамАЗ-43114, но имеет ряд конструктивных особенностей

Рулевая колонка

Рулевая колонка состоит из рулевого колеса 11 (рисунок 11.25) с валом и подшипниками, закрепленного с помощью хомутов 10 к панели кабины, двух карданных валов 7 и 9, промежуточной опоры 18, закрепленной в передней панели кабины.

1 – масляный насос; 2 – рулевой механизм; 3 – бачок; 4, 5 – рукав низкого давления;

6, 12, 13 – трубопровод высокого давления; 7, 9 – карданный вал; 8 – промежуточная опора;

10 – хомут; 11 – рулевое колесо; 14,15 – рукав высокого давления; 16 - силовой цилиндр;

17 – продольная рулевая тяга; 18 – сошка; 19 – корпус опоры; 20 - шариковый подшипник;

21 – втулка; 22, 24 – стопорное кольцо; 23 – вал промежуточной опоры; 25 – шпонка;

26 – гайка; 27 – пружинная шайба; 28 – стяжной болт; 29 – вал рулевого механизма; 30 - вилка карданного шарнира

Рисунок 11.25 - Рулевое управление автомобилем Урал-4320-31

Промежуточная опора имеет вал 23, два закрытых шариковых подшипника 20, установленных в корпусе 19 опоры, которые фиксируются стопорными кольцами 22 . Между подшипниками 20 установлена распорная втулка 21. Вал 23 зафиксирован относительно подшипников стопорным кольцом 24.

Устройство карданных валов аналогично ранее рассмотренным. Крепление вилок карданных шарниров на валах производится с помощью шпонки 25 и стяжного болта 28.

Рулевой механизм

На автомобиле Урал-4320-31 установлен червячно-секторный рулевой механизм, который имеет рулевую передачу типа цилиндрический червяк – боковой сектор. Передаточное число рулевой передачи – 21,5.

Цилиндрический двухзаходный червяк 1 (рисунок 11.26) установлен на шлицах рулевого вала 2 и вращается в картере 3 на двух роликовых подшипниках 4. Применение роликовых цилиндрических подшипников позволяет перемещаться валу 2 в осевом направлении, что необходимо для нормальной работы распределителя рулевого усилителя.

Боковой сектор 5 выполнен за одно целое с валом сошки 6 и установлен в картере на роликовых подшипниках. При вращении рулевого вала зубья сектора перемещаются по винтовой линии червяка, поворачивая вал сошки.

Рисунок 11.26 Червячно-секторный рулевой механизм

Зубья бокового сектора находятся в зацеплении сразу с несколькими витками червяка, что обеспечивает достаточно малое давление на зубья при передаче больших усилий. Для регулировки зазора в рулевой передаче между боковой крышкой 7 картера рулевого механизма и торцевой поверхностью вала сошки устанавливается регулировочная шайба 8. Замена шайбы на шайбу другой толщины при регулировке приводит к изменению зазора в зацеплении рабочей пары рулевой передачи.

При движении автомобиля рулевая передача большую часть времени находится в положении для движения прямо, что приводит к увеличенному износу средних зубьев сектора. При регулировке зацепления рабочей пары рулевой передачи с помощью шайбы приближают боковой сектор к червяку, компенсируя износ. Это могло бы приводить к заклиниванию рулевой передачи в крайних положениях, поскольку износ крайних зубьев меньше средних. Для предотвращения заклинивания рулевой передачи после выполнения регулировки крайние зубья сектора выполняют меньшей толщины, чем средние. Это конструктивное решение приводит к увеличенному зазору в новой рулевой передаче при крайних положениях колес, что не сказывается отрицательно на свойствах рулевого механизма, поскольку данный режим используется редко и на малой скорости. Для предотвращения деформации рулевого вала и нарушения зацепления рулевой передачи при максимальной нагрузке в картере, напротив зоны зацепления рабочей пары, установлен упор 9.

Для снижения трения в рулевой передаче в картер рулевого механизма через заливное отверстие в верхней части картера заливается масло ТМ3- 18 при температуре окружающего воздуха до минус 30°С или ТМ5 -12рк всесезонно в объеме 1,48 л.

Рулевой механизм отличается высокой надежностью, прост по конструкции, может передавать большие усилия.

Рулевой привод

Общееустройство рулевого привода аналогично КамАЗ-43114.Продольная рулевая тяга трубчатая имеет два шаровых шарнира, по устройству аналогичных КамАЗ-43114 (рисунок 11.27). Шарниры не регулируемые. В защитную муфту 12 устанавливается для улучшения герметизации шарнира губчатый наполнитель, пропитанный смазкой.

Поперечная тяга прямая, с двумя шаровыми шарнирами, унифицированными с шарнирами продольной рулевой тяги. Резьбовые наконечники тяги имеют разную резьбу: один левую, другой – правую. Это позволяет регулировать схождение колес без снятия наконечника тяги путем вращения тяги с помощью газового ключа, предварительно ослабив стяжные болты наконечников. Схождение колес должно быть в пределах 1-3 мм.

1 – палец шаровой; 2 - корпус наконечника; 3 – пресс-масленка; 4 – пружина; 5 – заглушка;

6 – кольцо стопорное; 7 - уплотнитель; 8 – обойма пружины; 9, 10 – вкладыш; 11 – накладка; 12 – муфта защитная; 13 – шайба

Рисунок 11.27 - Шаровой шарнир продольной рулевой тяги

Рулевой усилитель

Рулевой усилитель автомобиля Урал-4320-31 гидравлический, полувстроенный. Это означает, что силовой цилиндр выполнен отдельно, а рулевой механизм и распределитель – в едином блоке. Рулевой усилитель состоит из масляного насоса 1 (рисунок 11.28), силового цилиндра 16, распределителя, смонтированного в верхней части рулевого механизма, трубопроводов и рукавов низкого и высокого давления. Масляный насос лопастной, двойного действия, по устройству аналогичен насосу КамАЗ-43114, но имеет ряд особенностей.

1 – болт крепления коллектора; 2 – уплотнительное кольцо; 3 – входной патрубок; 4 – прокладка; 5 – крышка корпуса; 6 – клапаны (перепускной и предохранительный); 7 – распределительный диск; 8 – ротор; 9 – лопасти; 10 – статор; 11, 14 – подшипник; 12 – манжета;

13 - обойма; 14 - корпус; 15 – шкив; 16 – стопорное кольцо; 17 – втулка; 18 – шайба;

19 – гайка; 20 - вал насоса; 21 – шпонка

Рисунок 11.28 - Масляный насос рулевого усилителя автомобиля Урал-4320-31

Масляный насос установлен с левой стороны двигателя, приводится от носка его коленчатого вала клиновым ремнем. Натяжение ремня регулируется путем поворота насоса относительно оси крепления с помощью регулировочного винта.

Бачок насоса установлен отдельно и соединен с входным патрубком 3 коллектора резинотканевым рукавом. В верхней части бачка (рисунок 11.29) крепится крышка 7 со сливным патрубком, под которой расположен фильтр 2 с сетчатым секционным фильтрующим элементом. Заправка масла в бачок производится через заливную горловину 3, пробка 5 которой оснащена указателем уровня масла.

1 – бачок; 2 – фильтр; 3 – заливная горловина; 4 – прокладка; 5 – пробка; 6 – уплотнитель;

7 – крышка

Рисунок 11.29 - Масляный насос рулевого усилителя автомобиля Урал-4320-31

Силовой цилиндр является исполнительным устройством рулевого усилителя, в котором преобразуется давление поступающего от распределителя масла в усилие, которое через шток передается к управляемым колесам, облегчая управление автомобилем. Силовой цилиндр шарнирно связан с левым лонжероном рамы (рисунок 11.25), а его шток через шаровой шарнир соединен с поворотным рычагом, установленным на левом поворотном кулаке. Устройство силового цилиндра показано на рисунке 11.30.

1 – наконечник цилиндра; 2, 6 – кольцо уплотнительное; 3 – гайка; 4 – цилиндр; 5 – поршень со штоком в сборе; 7 – кольцо опорное; 8 – манжета; 9 – кольцо нажимное; 10 – гайка;

11 – муфта защитная; 12 – болт; 13 – наконечник штока

Рисунок 11.30 - Силовой цилиндр рулевого усилителя автомобиля Урал-4320-31

При работающем двигателе масляный насос постоянно попадает в систему усилителя от 9,5 до 20 л/мин масла. Это масло поступает в распределитель, предназначенный для управления исполнительным механизмом – силовым цилиндром. Если рулевое колесо неподвижно, распределитель направляет масло, поступающее от масляного насоса одновременно в обе полости силового цилиндра и затем обратно в бачок.

Если водитель начинает поворачивать рулевое колесо, распределитель направляет все масло, подводимое от насоса в одну из полостей силового цилиндра в зависимости от направления поворота. При этом противоположная полость силового цилиндра соединяется через распределитель со сливом в бачок.

Распределитель рулевого усилителя автомобиля Урал-4320-31

(рисунок 11.31) золотниковый, с осевым золотником, реактивными плунжерами и центрирующими пружинами.

1 – реактивный плунжер; 2 – центрирующая пружина; 3 – упорный подшипник; 4 – золотник; 5 – корпус распределителя

Рисунок 11.31 - Распределитель рулевого усилителя автомобиля Урал-4320-31

Устройство и принцип действия распределителя аналогично КамАЗ-43114, но имеет ряд особенностей.

В распределителе нет дополнительного предохранительного клапана, ограничение максимального давления в системе производится клапанами насоса.

Реактивные плунжеры, обеспечивающие силовое следящее действие (чувство дороги) парные.

Превышение длины золотника над длиной корпуса (размер Б) составляет 2,08-2,27 мм с каждой стороны. На указанную величину золотник смещается при повороте рулевого колеса при включении рулевого усилителя. В этом случае цилиндрический червяк рулевого механизма, вращаясь, перемещается по зубьям неподвижного, в первый момент, бокового сектора в пределах указанного зазора (Б) и через рулевой вал смещает золотник распределителя.