Рулевое управление состоит из рулевого колеса, колонки рулевого управления, карданной передачи, углового редуктора, рулевого механизма, гидравлического усилителя (включающего клапан управления, радиатор, насос с бачком и рулевого привода.
Рис. 6.2. Колонка рулевого управления
1 — вал; 2 — стопорное кольцо; 3 — подшипник; 4—труба; 5 — кронштейн; 6—втулка; 7 —стопорная шайба; 8 — гайка
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Колонка рулевого управления (рис. 6.2) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части.— к трубе, закрепленной к ее полу.
Вал установлен в трубе на двух шариковых подшипниках. Верхний подшипник стопорится упорным и разжимным кольцами, нижний — стопорной шайбой и гайкой. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой. Подшипники снабжены уплотнениями. Смазка в подшипники закладывается при сборке.
На верхнем конце вала крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжен канавкой для крепления вилки карданной передачи.
Карданная передача передает усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала (рис. 6.3), втулки и двух карданных шарниров.
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя игольчатыми подшипниками, установленными в стаканах. Подшипники снабжены уплотнительными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1-1,2 г смазки. Перед сборкой карданной передачи во втулку также закладывают 2,8…3,3 г смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной передачи шлицы вала и втулки соединяются так, чтобы вилки шарниров находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращение валов.
Вилка шарнира, соединенная с втулкой, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка вала соединяется с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстия, стопорятся гайками и шплинтуются.
Рис. 6.3. Карданная передача:
1, 9 — вилки; 2 — игольчатый подшипник; 3 — стакан; 4 — крестовина; 6 — вал; 7 — уплотнение; 8 втулка; 10 крепежное отверстие
Рис. 6.4. Рулевой механизм:
а— рулевой механизм в сборе с угловым редуктором: 1 — крышка; 2 — реактиЕный плунжер; 3 — корпус клапана управления; 4 — пружина; 5—регулировочная прокладка; 6 — подшипник; 7— ведущий вал с шестерней; 8— игольчатый подшипник; 9 — уплотнитель-ное устройство; 10 — корпус; 11 — ведомая шестерня; 12 — подшипник; 13 — стопорное кольцо; 14— крышка; 15 — упорное кольцо; 16 — кольцо; 17 — винт; 18 — перепускной клапан; 19 — колпачок; 20 — крышка; 21 — картер; 22 – поршень-рейка; 23 — пробка; 24 — винт; 25 — гайка; 26 — желоб; 27 — шарик; 28 — сектор; 29 — гайка; 30 — стопорная шпйба; 31 — кольцо; 32 — корпус; 33 — упорный подшипник; 34 — плунжер; 35 — пружина; 36 — золотник; 37 — шайба; 38 — гайка; 39 — регулировочный винт; 40 — гайка; 41 — крошка; 42 — уплотнение; 43 — кольцо; 44 — регулировочная шайба; 45 — упорное кольцо; 46 — вал сошки
б — угловой редуктор: 1 — ведущий вал с шестерней; 2 — уплотнительное устройство; 3 — крышка корпуса; 4 — корпус ведущей шестерни; 5,7, 10 — шарикоподшипники; 6 — регулировочная прокладка; 8, 15 — уплотнительные кольца; 9 — стопорное кольцо; И — ведомая шестерня; 12 — упорная крышка; 13 — корпус редуктора; 14 — распорная втулка
Уеловой редуктор передает усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора равно 1:1.
Вал (рис. 6.4) с ведущей шестерней установлен в корпусе на шариковом и игольчатом подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. В угловом редукторе рулевого механизма автомобиля КамАЗ-4310 ведущий вал с шестерней установлен на двух шариковых подшипниках в корпусе. На валу подшипники удерживаются гайкой. В связи с этими конструктивными изменениями соответственно изменена форма корпуса и крышки корпуса. Ведомая шестерня установлена в корпусе редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой со стопорной шайбой. Осевые усилия воспринимаются крышкой и упорным кольцом. Ведомая шестерня соединена с винтом шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса. Зацепление шестерен регулируется изменением толщины прокладок.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма (рис. 6.4) размещены: винт с гайкой, поршень усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор с валом сошки. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка соединена с поршнем установочными винтами. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт вращается в гайке на шариках, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба круглого сечения, образующие трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т. е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор с валом сошки установлен на бронзовой втулке в картере рулевого механизма и в отверстии боковой крышки, крепящейся к картеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом, ввернутым в боковую крышку. Головка регулировочного винта входит в отверстие вала сошки и упирается в упорное кольцо. Осевое перемещение вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02…0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы. Винт после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой. В картер ввернут перепускной клапан, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком. На шлицы вала устанавливается и стопорится болтами сошка. В нижней части картера ввернута сливная пробка (см. рис. 6.4)
Гидравлический усилитель состоит из клапана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления (рис. 6.4) крепится шпильками к корпусу углового редуктора. Золотник клапана управления установлен на переднем конце впита рулевого механизма на упорных подшипниках. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам, размещенным в трех отверстиях в корпусе совместно с центрирующими пружинами. Упорные подшипники с золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой. Коническая шайба устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники, золотник с винтом могут перемещаться в обе стороны от среднего положения на 1,1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры и сжимая пружины.
В отверстиях корпуса клапана управления (рис. 6.5) установлены также перепускной и предохранительные клапаны и плунжеры с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500…7000 кПа (65…70 кгс/см2). Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.
Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольном и масляными канавками.
Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращение от шестерни топливного насоса высокого давления.
Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагнетания. Насос (рис. 6.6) состоит из крышки, корпуса, ротора с валом, статора и распределительного диска. Вал, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом подшипниках. Шестерня привода стопорится на валу шпонкой и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора установлены лопасти.
Статор установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.
Ротор с лопастями установлен внутри статора, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давления масла в центральной полости ротора прижимаются к рабочим поверхностям
Рис. 6.5. Клапан управления гидравлического усилителя:
1, 10 — плунжеры; 2, 4,7, 8 — пружины; 3, 6, 12 — клапаны; 5 — колпак; 9 — корпус; 11— золЬтник; 13 — прокладка
статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.
При увеличении их объема создается разрежение и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользя по поверхности статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается и давление масла в них возрастает. При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора, статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечку масла.
В крышке корпуса установлен перепускной клапан с пружиной. Внутри перепускного клапана размещен предохранительный шариковый клапан с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2).
Предохранительный клапан насоса регулируется на давление открытия на 500 кПа (5 кгс/см2) выше, чем давление открытия предохранительного клапана (рис. 6.5), расположенного в рулевом механизме.
Рис. 6.6. Насос гидраьлического усилителя:
1 — шестерня; 2 — вал; 3 — шпонка; 4 — подшипник; 5 — кольцо; б — уплотнение; 7— игольчатый подшипник; 8 — крышка; 9— указатель уровня масла; 10 — болт; 11 — прокладка; 12— стойка фильтра; 13 — предохранительный клапан; 14 —крышка; 15 — прокладка; 16 — бачок; 17 — сетчатый фильтр; 18 — коллектор; 19 — трубка; 20 — прокладка; 21 — крышка; 22 — предохранительный клапан; 23 — перепускной клапан; 24 — распределительный диск; 25 — лопасть; 26 — статор; 27 — корпус; 28—ротор
Применительно к гидросистеме рулевого усилителя управления автомобиля КамАЗ-4310 давление открытия предохранительного клапана в корпусе клапана управления установлено 7500… 8000 кПа (75…80 кгс/см2), а давление открытия предохранительного клапана в насосе — 8500…9000 кПа (85…90 кгс/см2).
Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющее полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.
На корпусе (см. рис. 6.6) насоса через прокладку крепится коллектор, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.
Рис. 6.7. Привод рулевого управления:
1 — крышка: 2 —прокладка; 3, 16 — пружины; 4, 6, 14, 15 — вкладыши; 5, 13 — пальцы; 7 — маслснка; 8 — наконечник тяги; 9, 12, 20 — уплотнительные накладки; 10 — поперечная тяга; 11 — продольная тяга; 17 — прокладка; 18 — резьОовая крышка; 19— шайба
Бачок с крышкой заправочной горловины и фильтром крепится винтами к корпусу насоса. Крышка бачка крепится болтом к стойке фильтра. Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан, ограничивающий- давление внутри бачка. Масло, циркулирующее в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре. В пробке заливной горловины укреплен указатель уровня масла.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе. Радиатор в виде согнутой вдвое оребренной трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится перед радиатором системы смазки двигателя планками и винтами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.
Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.
Рычаги новоротных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образуя рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на соответствующие углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.
На резьбовые концы поперечной тяги (рис. 6.7) навинчиваются наконечники, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождение колес спереди, компенсирующее возможное в эксплуатации их расхождение вследствие износа деталей, которое повышает износ шин и утяжеляет управление автомобилем. Наконечники тяги фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца со сферической головкой, вкладышей, прижимаемых пружиной к головке, деталей крепления и уплот нения. Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.
Продольная тяга откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками и уплотнительными накладками. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси-шкворни колес установлены с боковыми наклонами в поперечной плоскости внутрь на 8°. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).
Наклон шкворней в продольной плоскости назад на 3° создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.
При отпускании рулевого колеса после поворота нормальная нагрузка на управляемые колеса и центробежные силы создает стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Это существенно облегчает управление автомобилем. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1°, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации вследствие износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.
В рулевом приводе автомобиля КамАЗ-4310 поперечная рулевая тяга имеет П-образную форму в связи с наличием картера главной передачи переднего ведущего моста.
Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник (рис. 6.8) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра и через радиатор сливается в бачок. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагргв масла в гидравлическом усилителе возрастают. Перепускной клапан ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана вследствие увеличения сопротивления калиброванного отверстия. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместится и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос — бак— насос.
При повороте рулевого колеса усилие через карданную передачу, угловой редуктор передается на винт рулевого механизма.
Если для поворота колес требуются значительные усилия, то винт, ввинчиваясь в гайку (или вывинчиваясь из нее), сместит упорный подшипник и золотник, сдвигая при этом плунжер и сжимая центрирующие пружины. Смещение золотника в корпусе изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щели слива с одновременным повышением количества масла вследствие увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной из полостей цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давлений масла на поршень создает силу, большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.
Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживает смещение золотника в корпусе, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.
Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент, когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт с золотником в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.
Нагнетательная магистраль насоса подает масло между плунжерами. Чем больше сила сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и сила сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создается «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т. е. «ощущение» дороги.
При предельном значении давления масла 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2) открываются клапаны, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.
Для быстрого выхода из поворота отпускают рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачиваются к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.
Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т. е. Еыталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.
В случае внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилиями водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры золотником до упора в корпус клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при этом возрастает. Для снижения силы сопротивления при перемещении поршня перепускной клапан, размещенный в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.
Рулевой механизм этого автомобиля со встроенным гидроусилителем и передаточным числом 21,7. Механизм крепится болтами к кронштейну левой рессоры. Водитель воздействует на. рулевой механизм через рулевое колесо 1 (рис. 132), рулевую колонку 2. карданную передачу 5, угловой редуктор 9.
Рис. 132 Рулевое управление автомобиля КамАЗ-4310: 1 – рулевое колесо; 2 – рулевая колонка; 3 – хомут; 4 – фланец; 5 – регулировочная гайка;6-карданная передача;7-радндатор;8-распределнтель; 9-угловой редуктор; 10-рулевой механизм; 11-продольная рулевая тяга; 12-сошка; 13-вал сошки; 14-насос; 15-бачок.
Рулевая колонка крепится к верхней панели кабины, с помощью хомута 3, в нижней части – при помощи фланца 4 к её полу. Внутри колонки на двух шариковых подшипниках установлен рулевой вал. Подшипники снабжены уплотнениями. Смазка в подшипники закладывается при сборке. Осевой зазор в подшипниках регулируется гайкой 5. На верхнем конце вала крепится рулевое колесо, нижний конец вала имеет канавку для крепления вилки карданной передачи.
Карданная передача передает усилие от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора. Она состоит из вала, втулки и двух карданных шарниров. Вал и втулка имеют шлицевое соединение. Игольчатые подшипники шарниров смазываются при сборке.
Угловой редуктор предназначен для изменения по направлению усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу. Редуктор конический, с передаточным отношением 1:1, крепится к картеру рулевого механизма шпильками.
Рис. 133 Угловой редуктор: 1 – ведущий вал с шестерней; 2-уплотнснис; 3-крышка корпуса; 4 -корпус подшипников; 3 – регулировочные прокладки; 6,7 – ведущая и ведомая шестерни; 8 – упорная крышка; 9 – корпус редуктора; 10-гайка; 11 – защитная крышка.
Редуктор состоит из корпуса 9 (рис. 133), ведущего вала 1 с конической шестерней 6, ведомой конической шестерни 7. Шестерни вращаются на двух шариковых подшипниках каждая; подшипники ведущей шестерни установлены в корпусе 4, закрываемом крышкой 3. Зацепление конических шестерен регулируется прокладками. Редуктор смазывается маслом, которое заправляется в систему гидроусилителя.
Рис. 134. Рулевой механизм автомобиля КамАЗ-4310: 1,6,17 – крышки: 2- распределитель; 3 -уплотнения; 4 – вал сошки; 5 – перепускной клапан: 7-картср: 8 – поршень-рейка; 9 – сливная пробка; 10 – винт; 11-шариковая гайка; 12-желоб: 13-шарик; 14-угловой редуктор; 15 – упорный шарикоподшипник; 16, 18 – гайки; 19 – винт; 20 – регулировочное кольцо; 21 -упорное кольцо; 22-предохранитсльный клапан.
Рулевой механизм с двумя рабочими парами – винт с гайкой на циркулирующих шариках и поршень-рейка с зубчатым сектором. Основные детали рулевого механизма: картер 7 (рис. 134) с крышками 1,6, 17, винт 10, гайка 11 с шариками, поршень-рейка 8, зубчатый сектор с валом 10, регулировочное устройство.
Картер рулевого механизма одновременно является корпусом силового цилиндра усилителя в нижней части картера установлена пробка 9 с магнитом для слива масла, сверху находится перепускной клапан 5, используемый при прокачке гидросистемы. На клапан надет защитный колпачок. Картер закрывается задней 6 и боковой крышками 17. Впереди к картеру крепится угловой редуктор.
Винт имеет левую винтовую канавку под шарики. Гайка устанавливается в расточке поршня-рейки и стопорится двумя винтами.
В гайке также выполнена винтов канавка, просверлены два отверстия по концам винтовой канавки и выфрезерован косой паз на наружной поверхности, соединяющий отверстия. В этот паз вставлены два металлических желоба 12, образующие трубу. В канавки винта, гайки и желобов закладывается тридцать один шарик. При вращении винта шарики перекатываются через желоба из одного конца гайки на другой. Наличие шариков уменьшает потери на трение и увеличивает срок службы механизма. Винт соединяется с ведомой шестерней углового редуктора шлицами, что обеспечивает возможность его осевого перемещения относительно шестерни.
Поршень-рейка имеет четыре зуба для зацепления с сектором, в центре ее выполнено отверстие под винт. Поршень уплотняется в картере кольцами.
Зубчатый сектор выполнен заодно с валом, который установлен в картере на бронзовой втулке и в отверстии боковой крышки, изготовленной из алюминиевого сплава. Выход вала из картера уплотняется сальниками.
Зубья рейки и сектора переменные по толщине, что обеспечивает возможность регулировки зазора в зацеплении путем перемещения вала сектора в осевом направлении. Делается это при помощи регулировочного устройства, которое расположено в боковой крышке. Это устройство состоит из винта 19 с контргайкой 18 и уплотнительным кольцом, упорного 21 и регулировочного 20 колец. При вращении винта 19 перемещается вал сектора и зазор в зацеплении рейка-сектор изменяется.
Рулевой привод состоит из сошки 12 (см. рис. 132) продольной тяги 11, поперечной тяги, трех поворотных рычагов.
Рулевая сошк а 12 верхней головки установлена на шлицах вала зубчатого сектора и фиксируется гайкой. Нижней головкой сошка при помощи шарового пальца соединяется с продольной тягой.
Рис. 135. Продольная рулевая тяга: 1-стержень тяга; 2-шаровой палец; 3-защитная накладка; 4-обойма накладки; 5,6-вкладыши; 7-пружина; 8-стопорная шайба; 9-крышка; 10-масленка; 11-защитная накладка
Продольная рулевая тяга (рис.135) представляет собой стержень с двумя нерегулируемыми шарнирами. Каждый шарнир включает в себя шаровой палец 2, два вкладыша 5 и 6, пружину 7, уплотнение. Шарнир закрывается резьбовой крышкой 9.
Смазка трущихся поверхностей производится через пресс-масленку 10.
Поперечная рулевая тяга (рис.136) трубчатая с резьбовыми концами, на которые навинчены наконечники 2 и 14 с шаровыми нерегулируемыми шарнирами. Устройство шарниров такое же, как и на продольной тяге" Шарнир закрывается крышкой 6, которая крепится болтами 8.
Рис. 136. Поперечная рулевая тяга: 1-поперечная тяга; 2,14 – наконечники; 3,8 -болты; 4 -уплотнительная прокладка; 5 -масленка; 6 – крышка; 7 – пружина; 9 – защитная накладка; 10 -обойма накладки; 12,13 – вкладыши.
Продольная рулевая тяга соединяет между собой рулевую сошку и верхний рычаг 7 (см. рис. 124) левого повороты до кулака. Поперечная тяга соединяет между собой боковые рычаги левого и правого поворотных кулаков. Эта тяга с боковыми рычагами и балка переднего моста образуют рулевую трапецию; продолжение ее боковых сторон пересекается на продольной оси автомобиля. Наличие рулевой трапеции позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы: внутреннее колесо поворачивается на большой угол, чем наружное, что обеспечивает качение управляемых колес по разным радиусам и без бокового скольжения,
Усилитель рулевого привода состоит из насоса 14 (см. рис.132) с бачком 13, распределительного устройства (клапана управления) 8, силового цилиндра, радиатора 7, трубопровода и шлангов.
Насос служит для создания давления рабочей жидкости. В системе гидроусилителя используется лопастной насос двойного действия с максимальным давлением 8,5 до 9,0 МПа. Он установлен в развале блока цилиндров двигателя и приводится в действие через шестерни распределительного механизма.
Рис. 137. Насос гидроусилителя: 1 -шестерня; 2-вал; 3-кольцо; 4 – сальник; 5 – игольчатый подшипник 6 – крышка; 7 – указатель уровня масла; 8-предохранитольный клапан; 9- прокладка; 10 – бачок ;11 – сетчатый фильтр; 12 – коллектор ; 13 – крышка; 14 – предохранительный клапан; 15 – перепускной клапан; 16-распределитсльный диск; 17 – лопасть ; 18 – статор;19 – корпус; 20 ротор; К- Калиброванное отверстие.
Насос состоит из корпуса 19 (рис.137), крышки 13, статора 18, ротора 20 с лопастями 17, вала 2 с двумя подшипниками и приводной шестерней 1, распределительного диска 16, перепускного клапана 15, предохранительного клапана 14, бачка 10 с крышкой, фильтром 11 и коллектором 12.
Корпус, статор и крышка стянуты между собой четырьмя болтами, В корпусе имеется всасывающая полость, куда масло поступают из бачка. На торце корпуса есть два овальных отверстия, по которым жидкость поступает к ротору. Крышка корпуса имеет расточку под распределительный диск, горизонтальное глухое отверстие, где расположены клапаны, а также вертикальный канал, которым пространство за перепускным клапаном соединяется с бачком. В нижней части крышка имеет калибровочное отверстие К, через которое масло выходит из насоса.
Ротор установлен внутри статора на шлицах вала и имеет десять пазов, в которых размещаются лопасти. Пространство между двумя соседними лопастями является рабочей полостью насоса. Вал ротора вращается в корпусе на роликовом и шариковом подшипниках и уплотнен сальником 4. Распределительный диск направляет жидкость к лопастям ротора, под лопасти и от лопастей, для этого в диске имеются отверстия. Усилием пружины перепускного клапана диск прижимается к статору и ротору. Перепускной клапан ограничивает производительность насоса предохранительный клапан ограничивает давление, развиваемое насосом.
Бачок крепится к корпусу и крышке через уплотнительные прокладки. В бачке размещен разборный сетчатый фильтр 11 для очистки жидкости, возвращающейся в бачок из системы. При значительном засорении фильтр давлением жидкости отжимается вверх, при этом жидкость поступает непосредственно в бачок, минуя фильтр. Кроме того, в бачке имеются заливной фильтр и предохранительный клапан 8, препятствующий увеличению давления в полости бачка над жидкостью больше, чем на 20. 30 кПа.
Работа насоса заключается в следующем. При вращении ротора его лопасти под действием сил инерции прижимаются к криволинейной поверхности статора, В рабочие полости насоса совпадающие с отверстиями в корпусе и распределительном диске, поступает масло, которое нагнетается лопастями в узкую часть пространства между статором и ротором, где создается давление. При совпадении рабочих полостей с нагнетательными отверстиями в распределительном диске масло выталкивается через эти отверстия в полость за распределительный диск, откуда под давлением по нижнему каналу уходит от насоса в систему. Одновременно масло из полости за распределительным диском поступает под лопасти ротора, усиливая их прижатие к статору.
Весь рабочий процесс – всасывание и нагнетание – происходит одновременно в двух местах (отсюда название – насос двойного действия). При повышении частоты вращения ротора масло из полости за распределительным диском не успевает пройти через узкое калиброванное отверстие, давление в этой полости возрастает, за счет чего открывается перепускной клапан, и часть масла из насоса устремляется через коллектор снова во всасывающую полость корпуса, что уменьшает производительность насоса. В случае повышения давления во всей системе более 8,9. 9,0 МПа открывается предохранительный клапан, масло возвращается во всасывающую полость, давление в системе снижается.
Рис. .138. Распределитель гидравлического усилителя: 1,20-плунжеры; 2,7,8 – пружины; 3 – колпак клапана; 4 -прокладка; 5,6 – клапаны;9-корпус; 11 – золотник.
Распределительное устройство (распределитель) служит для направления потока масла в полости силового цилиндра в соответствии с поворотом рулевого колеса. Распределитель золотникового типа с реактивными плунжерами, установлен но торце углового редуктора и крепится к нему с помощью болта и четырех шпилек. Основные детали распределителя являются: корпус 9, золотник 11, девять плунжеров 10 и 1 с пружинами, перепускной 6 и предохранительный 5 клапаны.
. В корпусе выполнено центральное отверстие и шесть периферийных отверстий – три сквозных и три глухих в центральном отверстии имеются три кольцевых проточки: одна центральная (более широкая) и две крайних. Центральная проточка через канал соединена с отверстием в корпусе, куда подается масло от насоса. Крайние проточки соединены между собой и с отводящим трубопроводом, по которому масло через радиатор возвращается в бачок насоса, Проточки разделяются поясками. В них также выполнены отверстия, которые через каналы в корпусе распределителя и в картере рулевого механизма соединены с полостями силового цилиндра. На торцах корпуса выполнены проточки глубиной 1,1мм,
Золотник 11 надет свободно на винт и размещается внутри корпуса. Он имеет две кольцевые проточки и три пояска. По торцам золотника на винт устанавливаются упорные шариковые подшипники. Оба подшипника и золотник стянуты на валу гайкой, буртик которой вдавлен в паз винта. Торцы золотника выступают из корпуса на 1,1 мм с каждой стороны так, что золотник может перемещаться на эту величину в осевом направлении до упора одного из подшипников в торец корпуса
Три пары плунжеров 10 размещаются в сквозных отверстиях корпуса, плунжеры прижимаются к кольцам подшипников пружинами 8. Еще три плунжера 1 расположены в глухих отверстиях корпуса и прижимаются к кольцу заднего подшипника каждый своей пружиной 7.
Перепускной клапан 6 обеспечивающий работу усилителя при неисправном насосе или двигателе, расположен в одном из плунжеров, находящемся в глухом отверстии. Клапан соединяет между собой линии высокого и низкого давления.
Предохранительный клапан 5, соединяющий линии нагнетания и слива, срабатывает при давлении 6,5. 7,0 МПа, что предохраняет насос от перегрева, а детали рулевого управления от перегрузок. Клапан расположен в бобышке корпуса, это обеспечивает возможность доступа к нему без разборки распределителя.
Силовой цилиндр преобразует давление масла в усилие, необходимое для поворота управляемых колес. Роль силового цилиндра усилителя выполняет корпус рулевого механизма вместе с поршнем-рейкой.
Радиатор предназначен для охлаждения масла в системе усилителя и представляет собой алюминиевую ребренную трубку, установленную перед радиатором системы охлаждения двигателя.
Рис. 139. Схема работы гидроусилителя рулевого управления автомобиля КамАЗ-4310: 1-насос; 2-задняя полость; 3-поршснь-рсйка; 4-рулсвая сошка; 5 -продольная рулевая тяга; 6-винт; 7- картер рулевого механизма; 8-обратный клапан; 9 – предохранительный клапан; 10- распределитель; 11- золотник; 12 -упорный подшипник; 13 – плунжер; 14 – пружина плунжера; 13 – угловои реактор; 16-передняя полость; 17 – радиатор; 18- бачок; 19-линия слива; 20 – предохранительный клапан насоса; 21-перепускной клапан; 22 – линия нагнетания; а – движение прямо; б -поворот направо; в -поворот налево.
Работа рулевого управления совместно с усилителем. При движении прямо (рис. 139а) водитель не прикладывает усилие на ободе рулевого колеса. Под действием пружин и давления масла реактивные плунжеры 13 упираются в кольца подшипников и тем самым удерживают золотник 11 в среднем положении относительно корпуса. Масло от насоса поступает к распределителю в центральную проточку корпуса, проходит через кольцевые щели в крайние кольцевые проточки и далее через радиатор возвращается в бачок. Обе полости перед поршнем-рейкой заполнены маслом под одинаковым давлением, поршень остается неподвижным, и на зубчатый сектор, а значит и на рулевой привод не воздействует.
При повороте налево (рис 139б) водитель поворачивает соответственно рулевое колесо; усилие через рулевой вал, карданную передачу и угловой редуктор передается на винт, который вворачивается в гайку и перемещает ее вперед. Гайка через поршень-рейку, зубчатый сектор и детали рулевого привода связана с колесами и оказывает винту сопротивление. За счет этой реактивной силы сопротивления, которая больше усилия предварительно сжатых пружин плунжеров, винт вместе с золотником смещается назад на величину 1,1 мм до упора переднего подшипника в корпусе распределителя, при этом дополнительно сжимаются пружины плунжеров. Сместившийся золотник своими поясками перекрывает доступ масла в переднюю полость 16 силового цилиндра, соединяя ее со сливом, и открывает доступ масла от насоса в заднюю полость 2 силового цилиндра. Под давлением масла поршень перемещается вперед, а его рейка поворачивает зубчатый сектор, вал которого через рулевую сошку 4 перемещает продольную рулевую тягу 5 вперед, что ведет к повороту управляемых колес налево.
При прекращении поворота рулевого колеса масло, продолжая поступают в заднюю полость силового цилиндра, смещает поршень вместе с винтом вперед, в результате чего золотник оказывается в среднем положении, Возвращению золотника в среднее положение способствует также усилие пружины и давление масла на сместившиеся плунжеры. После возвращения золотника в среднее положение давление масла в обеих полостях силового цилиндра выравнивается и усилитель не оказывает воздействие на управляемые колеса. «Чувство дороги» у водителя обеспечивается давлением масла на реактивные плунжеры. Чем больше давление масла, тем большая сила стремится вернуть сместившиеся плунжеры и золотник в среднее положение и тем большую силу должен приложить водитель к рулевому колесу, чтобы удержать золотник в смещенном положении при повороте.
Поворот направо (рис.139в) осуществляется аналогично. Золотник при этом смещается за счет реактивной силы вперед, масло под давлением от насоса поступает в переднюю полость силового цилиндра, а задняя полость соединяется со сливом.
При движении с неработающим насосом масло из одной полости силового цилиндра переходит в другую полость через шариковый перепускной клапан 8. Движение с неисправным насосом должно быть кратковременным и с небольшой скоростью. Эксплуатировать автомобиль с неисправным усилителем запрещается.
В случае повреждения какого-либо управляемого колеса автомобиль уводит в сторону этого колеса. Водитель, стремясь удержать автомобиль в нужном направлении, поворачивает рулевое колесо в сторону, противоположную уводу; при этом включается в работу усилитель и помогает водителю удерживать автомобиль от увода, что повышает безопасность движения.
Боковые толчки и удары смягчаются в усилителе засчет взаимодействия поршня-рейки с жидкостью,
Регулировки рулевого управления. Техническое состояние рулевого управления в целом оценивается величиной свободного хода рулевого колеса, который при работе двигателя на холостом ходу не должен превышать 25°. В случае превышения этой величины проверяют крепление рулевого колеса, рулевой колонки, карданной передачи, рулевой сошки, передних колес; проверяют состояние и регулировку подшипников шкворней. Убедившись, что состояние указанных узлов и деталей не влияет на величину свободного хода рулевого колеса, производят регулировку рулевого механизма. Делается это с помощью регулировочного устройства, расположенного в боковой крышке картера рулевого механизма. Правильность регулировки проверяют по величине усилия, которое необходимо приложить к рулевому колесу при отсоединенной продольной рулевой тяге. С переходом рулевого колеса через среднее положение эта величина не должна превышать 28Н. При вращении винта 19 (см.рис.134) регулировочного устройства по ходу часовой стрелки усилие на ободе рулевого коса возрастает. При повороте рулевого колеса на 0,75. 1,0 оборота от среднего положения усилие на его ободе не должно превышать 23Н, Несоответствие усилия этой величины может быть вызвано повреждением шариковой гайки или износом шариков. Такой рулевой механизм подлежит ремонту.
При повороте рулевого колеса более чем на 2 оборота от среднего положения усилие на рулевом колесе должно быть в пределах 6. 16Н. Несоответствие этого усилия свидетельствует о необходимости регулировки подшипников золотника. Регулировка подшипников производится подтягиванием гайки 10 при снятой передней крышке.
В рулевом приводе проверяют и регулируют схождение и максимальные углы поворота управляемых колес.
Установленные с развалом передние колеса стремятся катиться по расходящимся окружностям. Чтобы не допустить этого передние колеса устанавливаются со схождением 1..2 мм, Это величина определяется с помощью специальной линейки. Сначала определяют расстояние между ободами колес на высоте осей перед передней осью. После передвижение автомобиля на половину оборота колеса это же расстояние измеряется за осью Разность между вторым и первым замером указывает на величину схождения передних колес. Регулировку схождения производят изменением длины поперечной тяги путем навинчивания или свинчивания ее резьбовых наконечников 2 и 14 (см. рис.136).
Максимальные углы поворота колес регулируются болтами, ввернутыми в поворотные кулаки передней оси. Эти углы должны быть 30°. В системе гидроусилителя заправляется 4,2 л масла марки Р.
Автомобиль оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в одном агрегате с рулевым механизмом. Схема работы рулевого управления показана.
Рулевое управление автомобиля КамАЗ состоит из колонки с валом рулевого колеса, карданного вала, углового редуктора, рулевого механизма с гидроусилителем, рулевого привода, насоса гидроусилителя, радиатора и трубопроводов высокого и низкого давления.
Рис. 85. Схема работы рулевого управления КамАЗ:
а — принципиальная схема; б — при повороте направо; в — при повороте налево;
1 — рулевое колесо; 2 — рулевая колонка, 3 — карданный вал; 4 — угловой редуктор; 5 — картер рулевого механизма; 6 — винт; 7 — шариковая гайка; 8 — вал сошки с зубчатым сектором; 9 — поршень-рейка; 10 — перепускной клапан; 11 — золотник; 12 — клапан управления; 13 — упорный подшипник; 14 — предохранительный клапан; 15 — масляный радиатор; 16 — маслопровод низкого давления; 17 — маслопровод высокого давления;18 — насос гидроусилителя.
Гидроусилитель рулевого механизма уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смягчает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безопасность движения, позволяя сохранить направление движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.
Карданный вал КамАЗ имеет два шарнира. Карданный шарнир состоит из игольчатых подшипников 4, установленных в вилки и закрепленных стопорными кольцами 2, и крестовины 3, вставленной в подшипники. В каждый игольчатый подшипник при сборке заложено 1,0—1,2 г смазки 158 (ТУ 38-101-320—77), и ее не требуется пополнять в процессе эксплуатации. Резиновые кольца 5 предотвращают попадание грязи в шарнирное соединение.
Карданный вал имеет скользящее шлицевое соединение, обеспечивающее возможность изменения расстояния между шарнирами при перемещениях кабины. Шлицы перед сборкой смазывают тонким слоем, а во втулку закладывают 28—32 г смазки, указанной выше. Уплотнительные кольца 5 служат для удержания смазки и предохранения соединения от загрязнения.
Вилки карданного вала прикреплены к валу колонки рулевого управления и валу ведущей шестерни угловой передачи клиньями.
Рис. 87. Карданный вал рулевого управления КамАЗ:
1 — вилка; 2 и 9 — упорные кольца; 3 — крестовина; 4 — игольчатый подшипник; 5 и 8 — уплотнительные кольца; 5 — вилка со шлицевым стержнем; 7 — обойма уплотнительного кольца; 10 — вилка со шлицевой втулкой.
Колонка рулевого управления в верхней части прикреплена к кронштейну, закрепленному на внутренней панели кабины; в нижней — к фланцу, установленному на полу кабины.
Вал 1 рулевой колонки вращается в двух специальных шарикоподшипниках 2. Самопроизвольное отвертывание гайки предотвращает загнутое в паз гайки ушко стопорной шайбы.
Рис. 86. Колонка рулевого управления:
1 — вал колонки; 2 — шарикоподшипник с уплотнением; 3 — упорное кольцо; 4 — разжимное кольцо; 5 — труба колонки; 6 — обойма о уплотнением; 7 — стопорная шайба; 8 — гайка регулировки подшипников.
Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ с бачком установлен в развале блока цилиндров. Привод насоса шестеренчатый, от блока распределительных шестерен. Шестерня 1 закреплена на валу 5 насоса шпонкой 6 и гайкой 2 со шплинтом 3.
Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала совершаются два полных цикла всасывания и два нагнетания. В роторе 38 насоса имеются пазы, в которых перемещаются лопасти 33. Ротор установлен внутри статора на валу 5 насоса на шлицах; посадка ротора на шлицах свободная.
Положение статора 35 относительно корпуса 37 насоса фиксировано, т. е. направление стрелки на статоре совпадает с направлением вращения вала насоса.
При вращении вала насоса лопасти прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежной силы и давления масла, поступающего по каналам в распределительном диске 32 под лопасти насоса. Между лопастями образуются полости переменного объема, которые заполняются маслом, поступающим из полостей всасывания распределительного диска. В полости всасывания масло поступает из полости корпуса 37 насоса по каналам в статоре 35. При уменьшении межлопастного объема масло вытесняется в полость нагнетания по каналам в распределительном диске 32.
Торцовые поверхности корпуса и распределительного диска тщательно отшлифованы. Наличие на них, а также на роторе, статоре и лопастях забоин, заусенцев и т. п. недопустимо.
На насосе установлен бачок 22 для масла, закрытый крышкой 20, которая закреплена болтом 16. Под ним установлены шайба 15 и резиновое кольцо 17, которое вместе с резиновой прокладкой 21 уплотняет внутреннюю полость бачка. В крышку бачка ввернут предохранительный клапан 19, ограничивающий давление внутри бачка. Все масло, возвращающееся из гидроусилителя в насос, проходит через расположенный внутри бачка сетчатый фильтр 23.
Насос имеет комбинированный клапан, расположенный в крышке 30 насоса. Этот клапан состоит из двух клапанов — предохранительного и перепускного. Первый, помещенный внутрь второго, ограничивает давление масла в системе (75—80 кгс/см2), а второй — количество поступающего масла, подаваемого насосом к гидроусилителю при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Рис. 91. Насос гидроусилителя рулевого управления КамАЗ:
1 — шестерня привода; 2 — гайка крепления шестерни; 3 — шплинт; 4, 15 и 27 — шайбы; 5 — вал насоса; 6 — сегментная шпонка; 7 — упорное кольцо; 8 — шарикоподшипники; 9 — маслосгонное кольцо; 10 — упорное кольцо; 11 — сальник; 12 — игольчатый подшипник; 13 — пробка заливной горловины; 14 — заливной фильтр; 16 — болт; 17, 34 и 36 — уплотнительные кольца; 18 — стойка фильтра; 19 — предохранительный клапан; 20 — крышка бачка с пружиной; 21 — уплотнительная прокладка крышки; 22 — бачок насоса 23 — сегментный фильтр; 24 — коллектор насоса; 25 — трубка бачка; 26 — штуцер; 28 — прокладка коллектора; 29 — уплотнительная прокладка; 30 — крышка насоса; 31 — перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 32 — распределительный диск; 33 — лопасть насоса; 35 — статор насоса; 37 — корпус насоса; 38 — ротор насоса; 39 — шарик; К — калиброванное отверстие.
Перепускной клапан работает следующим образом.
С увеличением подачи масла в систему гидроусилителя (в результате повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя) разность давлений в полости нагнетания насоса и линии нагнетания гидроусилителя за счет сопротивления отверстия К возрастает, а следовательно, увеличивается и разность давлений на торцах перепускного клапана. При определенной разности давлений усилие, стремящееся сдвинуть клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается, и клапан, перемещаясь вправо, сообщает полость нагнетания с бачком. Таким образом, дальнейшее увеличение поступления масла в систему почти прекращается.
Для предотвращения шума при работе и уменьшения износа деталей насоса при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, которое перепускается клапаном 31, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и каналы всасывания. Для этой цели служит коллектор 24, у которого внутренний канал, сообщающийся с полостью перепускного клапана, имеет малое проходное сечение, которое дальше расширяется. Это приводит к резкому увеличению скорости потока масла, перепускаемого во всасывающую полость корпуса, и создает некоторое повышение давления на всасывании.
Радиатор, предназначенный для охлаждения масла, в системе гидроусилителя рулевого управления, представляет собой алюминиевую оребренную трубу, установленную перед масляным радиатором системы смазки двигателя.
Масло от рулевого механизма к радиатору и.от радиатора к насосу подводится по резиновым шлангам.
Рулевой механизм КамАЗ имеет две рабочие пары: винт 37 с гайкой 38 на циркулирующих шариках 40 и поршень-рейку 34, зацепляющуюся с зубчатым сектором 63 вала сошки. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1. Рулевой механизм прикреплен к левому кронштейну передней рессоры и соединен с валом колонки рулевого управления карданным валом, имеющим два шарнира.
Картер 33 рулевого механизма одновременно является цилиндром гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка 34.
Зубья рейки и сектора вала сошки имеют переменную по длине толщину, что позволяет посредством осевого перемещения вала сошки регулировать зазор в зацеплении, сам вал вращается в бронзовой втулке 64, запрессованной в картер. Осевое положение вала сошки установлено регулировочным винтом 55, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на шайбу 62. Осевое перемещение регулировочного винта после сборки должно быть в пределах 0,02—0,08 мм, оно ограничивается регулировочной шайбой 61 и стопорным кольцом 60.
Рис. 89. Рулевой механизм КамАЗ:
1 — передняя крышка; 2 — реактивный плунжер; 3 — клапан управления; 4 — пружина реактивных плунжеров; 5, 7, 21, 24, 26, 31, 41, 48, 52, 58 и 59 — уплотнительные кольца; 6 — регулировочные прокладки; 8, 15, 22, 45, 60 и 66 — упорные кольца; 9, 17, 62 и 68 — упорные шайбы; 10 и 20 — шарикоподшипники; 11, 43, 54 и 56 — гайки; 12 — вал с ведущей шестерней; 13 — игольчатый подшипник; 14, 65 в 67 — сальники; 16 — защитный чехол; 18 — корпус ведущей шестерни; 19 — ведомая шестерня; 23 и 64 — втулки; 25 и 27 — распорные кольца; 28 — установочный винт; 29 — перепускной клапан; 30 — колпачок; 32 — задняя крышка; 33 — картер рулевого механизма; 34 — поршень-рейка; 35 — магнитная пробка; 36 — прокладка пробки; 37 — винт; 38 — шариковая гайка; 39 — желоб; 40 — шарики; 42 — упорная крышка; 44 — запорная шайба; 46 — корпус редуктора; 47 — упорный подшипник; 49 — предохранительный клапан; 50 — пружина; 51 — золотник; 53 — пружинная шайба; 55 — регулировочный винт; 57 — боковая крышка; 61 — регулировочная шайба; 63 — зубчатый сектор вала сошки.
В поршень-рейку вставлена шариковая гайка 38, которая закреплена установочными винтами 28, раскерненными после сборки. В паз шариковой гайки, соединенной двумя отверстиями с ее винтовой канавкой, вставлены два штампованных желоба 39. В винтовых канавках винта 37 и гайки 38, а также в желобах, установленных в паз гайки 38, находятся шарики, которые при повороте винта, выкатываясь с одного конца гайки, возвращаются по желобам к ее другому концу.
Винт 37 рулевого механизма имеет в средней части шлицы, на которых свободно сидит ведомая шестерня 19 углового редуктора, вращающаяся в двух шарикоподшипниках.
К корпусу 46 углового редуктора прикреплен на шпильках корпус клапана 3 управления. Золотник 51 клапана и упорные роликоподшипники 47 закреплены на винте рулевого механизма гайкой 54, утонченный край которой вдавлен в паз винта. Под гайку подложена коническая пружинная шайба 53, обеспечивающая равномерное сжатие упорных подшипников Вогнутой стороной шайба направлена к подшипнику. Большие кольца роликоподшипников обращены к золотнику.
Золотник 51 и винт 37 могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения, так как длина золотника больше длины отверстия под него в корпусе клапана. В среднее положение они возвращаются под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2, на которые давит масло, поступающее из магистрали высокого давления.
К корпусу клапана управления от насоса гидроусилителя подведены шланги высокого и низкого давления (слива). По первому масло отходит от насоса, а по второму возвращается.
При вращении винта 37 в ту или другую сторону, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, создается сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Если эта сила превышает усилие предварительного сжатия пружин 4, то винт перемещается и смещает золотник 51. При этом в одной из полостей клапана управления и гидроусилителя давление повышается.
Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень-рейку, создавая дополнительное усилие на секторе сошки рулевого управления, и тем способствует повороту колес.
Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колее. Одновременно возрастает давление под реактивными плунжерами 2. Винт и золотник под действием пружин 4 и реактивных плунжеров 2 стремятся вернуться в среднее положение.
Чем больше сопротивление повороту колес и выше давление в рабочей полости цилиндра, тем больше усилие, с которым золотник стремится вернуться в среднее положение, а также усилие на рулевом колесе. Если усилие на рулевом колесе возрастает с увеличением сопротивления повороту колес, у водителя создается «чувство дороги».
При прекращении поворота рулевого колеса, а следовательно и движения поршня, поступающее в цилиндр масло действует на поршень-рейку с винтом и сдвигает золотник к среднему положению, что понижает давление в цилиндре до величины, необходимой для удержания колес в повернутом положении.
В корпусе клапана управления имеется шариковый обратный клапан 6, соединяющий при неработающем насосе линии высокого давления и слива. В этом случае рулевой механизм работает как обычный рулевой механизм без гидроусилителя. Кроме этого, в корпусе клапана имеется предохранительный шариковый клапан 8, соединяющий линии высокого и низкого давления при давлении 65—70 кгс/см2 и тем самым предохраняющий насос от перегрева во время работы гидроусилителя при этом давлении.
Полости клапана управления и углового редуктора соединены со сливом и уплотнены по торцам резиновыми кольцами 48 и 41 круглого сечения. Аналогичными кольцами уплотнены все неподвижные соединения гидроусилителя.
Вал сошки уплотнен сальником 65 с упорным кольцом 66, предотвращающим выворачивание манжеты при высоком давлении. Наружный сальник 67 защищает вал сошки от попадания пыли и грязи.
Поршень в цилиндре уплотнен фторопластовым кольцом 26 в комбинации с распорным кольцом 27. Винт 37 рулевого механизма уплотнен в корпусе углового редуктора распорным 25 и резиновым 24 кольцами. Регулировочный винт 55 вала сошки уплотнен резиновым кольцом 59 круглого сечения.
Уплотнение ведущего вала 12 с шестерней углового редуктора комбинированное, состоит из двух сальников 14, которые фиксирует от осевого перемещения разрезное упорное кольцо 15.
В картере рулевого механизма имеется пробка 35 с магнитом, улавливающая стальные и чугунные частицы из масла.
Угловой редуктор КамАЗ передает вращение от карданного вала на винт рулевого механизма. Редуктор состоит из ведущей 7 и ведомой 11 конических шестерен, причем ведущая шестерня выполнена как одно целое с валом 1 и установлена в корпусе 4 на игольчатом 3 и шариковом 5 подшипниках. Шарикоподшипник закреплен на валу 1 гайкой 16, утонченный ее край (для предотвращения самопроизвольного отвертывания) вдавлен в паз. Ведомая шестерня вращается в двух шариковых подшипниках 10, закрепленных на хвостовике шестерни гайкой 14 со стопорной шайбой 15. В осевом положении ведомая шестерня 11 фиксируется стопорным кольцом 9 и упорной крышкой 12.
Зацепление конических шестерен регулируют прокладками 6, установленными между корпусом 4 ведущей шестерни и корпусом 13 редуктора.
Рис. 88. Угловой редуктор КамАЗ:
1 — вал ведущей конической шестерни; 2 — сальник; 3 — игольчатый подшипник; 4 — корпус ведущей шестерни; 5 и 10 — шарикоподшипники; 6 — регулировочные прокладки; 7 — ведущая коническая шестерня; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — стопорное кольцо; 11 — ведомая коническая шестерня; 12 — упорная крышка; 13 — корпус редуктора; 14 — гайка крепления подшипников; 15 — стопорная шайба; 16 — гайка крепления подшипника.
