Typer, design och funktionsprincip för styrmekanismen

Att byta riktning på bilen görs genom att vrida på de styrda hjulen med hjälp av ratten. Men mellan honom och hjulen finns det en anordning som omvandlar ansträngningen av förarens händer och hans riktning till att direkt applicera kraft på svängarmarna. Det kallas för styrmekanismen.

Vad är styrväxeln till för?

I det allmänna styrschemat utför mekanismen följande uppgifter:

• omvandlar rotationen av den ingående axeln, till vilken rattstången är ansluten, till translationell rotation för styrtrapetsstängerna;
• koordinerar kraften som föraren kan skapa med den nödvändiga kraften på spakarna som är anslutna till underredets styrknogar, med hjälp av den mekaniska transmissionen som finns tillgänglig i designen med ett visst utväxlingsförhållande;
• ger i de flesta fall gemensamt arbete med servostyrning;
• skyddar förarens händer från kast från vägbulor.

Med en viss noggrannhet kan denna enhet betraktas som en växellåda, som den ofta kallas.

Variationer av styrmekanismer

Det finns tre mest populära redskapsscheman:

• maskrulle;
• rack och kugghjul;
• typ kulskruv.

Var och en av dem har sina egna fördelar och användningsområden.

Snäckrullemekanism

Denna typ användes i stor utsträckning förr på alla bilar, men har nu begränsad användning på grund av många nackdelar jämfört med andra system.

Funktionsprincipen för snäckväxeln är att köra en sektortandad rulle med ett spiralskruvhjul på rattstångsaxeln. Reducerarens ingående axel är tillverkad i ett stycke med snäckräfflor med variabel radie och är utrustad med en slitsad eller kilkoppling för anslutning till pelaraxeln. Rullens tandade sektor är belägen på bipods utgående axel, med hjälp av vilken växellådan är ansluten till styrlänkarna.

Hela strukturen är placerad i ett styvt hus, även kallat ett vevhus på grund av närvaron av smörjning i den. Detta är vanligtvis en flytande olja av transmissionstyp. Axelutloppen från vevhuset är tätade med packningar. Vevhuset är bultat till ramen eller motorskottet på karossen.

Rotationen av den ingående axeln i växellådan omvandlas till en rotations-translationell bipod-kulspets. Stavar är fästa på den på hjulen och ytterligare trapetsformade spakar.

Mekanismen kan överföra betydande krafter och är ganska kompakt med stora utväxlingsförhållanden. Men samtidigt är det svårt att organisera kontroll med minimalt bakslag och låg friktion i den. Därav omfattningen - lastbilar och stadsjeepar, mestadels av konservativ design.

Styrställ

Den mest använda mekanismen för personbilar. Kuggstången är mycket mer exakt, ger bra feedback och passar bra i bilen.

Rackmekanismen består av:

• skrov med fäste på karossens skott;
• kuggstång liggande på axellagren;
• drivhjul anslutet till den ingående axeln;
• tryckmekanism som ger ett minimum avstånd mellan kugghjulet och kuggstången.

De mekaniska utgångarna på racket är anslutna till styrstängernas kulleder, som arbetar genom spetsarna direkt med svängarmarna. Denna design är lättare och mer kompakt än snäckväxelns styrlänkage. Det är härifrån den höga kontrollnoggrannheten kommer. Dessutom är frigången för drivväxeln mycket mer exakt och stabil än den för den komplexa formen på rullen och snäckan. Och den ökade återgången till ratten kompenseras av moderna förstärkare och dämpare.

Skruva med kulmutter

En sådan växellåda liknar en snäckväxellåda, men viktiga element introduceras i den i form av ett segment av en kuggstång med en växelsektor som rör sig längs ingångsaxelns skruv genom cirkulerande metallkulor. Rälsektorn är ansluten till tänderna på bipodskaftet.

På grund av användningen av en kort skena, som egentligen är en mutter med kulor längs gängan, reduceras friktionen avsevärt under höga belastningar. Detta var nämligen den avgörande faktorn vid användning av mekanismen på tunga lastbilar och andra liknande fordon. Samtidigt observeras noggrannhet och minimiavstånd, vilket gör att samma växellådor har funnits i stora premiumpersonbilar.

Spelrum och friktion i styrmekanismer

Alla växellådor kräver periodiska justeringar i varierande grad. På grund av slitage ändras mellanrummen i växellederna, ett spel uppstår vid ratten, inom vilket bilen är okontrollerbar.

Snäckväxlar styrs genom att flytta växelsektorn i en riktning vinkelrät mot den ingående axeln. Att upprätthålla spelrum i alla styrvinklar är svårt att säkerställa, eftersom slitage sker i olika takt i den ofta använda körriktningen rakt och mer sällan i svängar i olika vinklar. Detta är ett vanligt problem i alla mekanismer, även skenorna slits ojämnt. Vid hårt slitage måste delar bytas ut, annars, när ratten roteras, kommer gapet att förvandlas till en störning med ökad friktion, vilket inte är mindre farligt.