กลไกการบังคับเลี้ยวของรถ เฟืองตัวหนอน ส่วนหลักของเฟืองบังคับเลี้ยว

ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับกลไกการบังคับเลี้ยว:
- อัตราทดเกียร์ที่เหมาะสมซึ่งกำหนดอัตราส่วนระหว่างมุมการหมุนที่ต้องการของพวงมาลัยและแรงที่อยู่บนนั้น - การสูญเสียพลังงานเล็กน้อยระหว่างการทำงาน ( ประสิทธิภาพสูง);
- ความเป็นไปได้ที่พวงมาลัยจะกลับสู่ตำแหน่งกลางโดยธรรมชาติหลังจากที่คนขับหยุดการถือครอง ล้ออยู่ในตำแหน่งที่หัน;
- ช่องว่างเล็ก ๆ ในข้อต่อที่เคลื่อนไหวเพื่อให้แน่ใจว่าฟันเฟืองต่ำหรือ freewheelพวงมาลัย;
- ความน่าเชื่อถือสูง.

แพร่หลายที่สุดใน รถยนต์วันนี้ได้รับกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน

กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนที่ไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก:
1 - กรณี;
2 - แทรก;
3 - สปริง;
4 - พินบอล;
5 - ลูกหมาก;
6 - เน้น;
7 - แร็คพวงมาลัย;
8 - เกียร์

การออกแบบกลไกดังกล่าวรวมถึงเฟืองที่ติดตั้งบนเพลาพวงมาลัยและแร็คเกียร์ที่เกี่ยวข้อง เมื่อหมุนพวงมาลัย แร็คจะเคลื่อนที่ไปทางขวาหรือซ้าย และหมุนล้อที่บังคับเลี้ยวผ่านแกนบังคับเลี้ยวที่ติดอยู่กับแร็ค
สาเหตุของการใช้กลไกดังกล่าวอย่างแพร่หลายในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลคือ: การออกแบบที่เรียบง่าย น้ำหนักเบาและต้นทุนการผลิต ประสิทธิภาพสูง แท่งและบานพับจำนวนเล็กน้อย นอกจากนี้ โครงพวงมาลัยแบบแร็คแอนด์พีเนียนที่วางข้ามตัวรถ ทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือใน ห้องเครื่องเพื่อรองรับเครื่องยนต์ เกียร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ของรถยนต์ พวงมาลัยแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีความแข็งแกร่งสูง ซึ่งให้การควบคุมรถที่แม่นยำยิ่งขึ้นในระหว่างการหลบหลีกที่เฉียบคม
ในเวลาเดียวกัน กลไกการบังคับเลี้ยวของแร็คแอนด์พิเนียนก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน: เพิ่มความไวต่อแรงกระแทกจากการกระแทกบนถนนและการส่งแรงกระแทกเหล่านี้ไปยังพวงมาลัย แนวโน้มในการบังคับเลี้ยวแบบสั่น, การโหลดชิ้นส่วนที่เพิ่มขึ้น, ความยากในการติดตั้งกลไกการบังคับเลี้ยวบนรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนของพวงมาลัยแบบพึ่งพา ซึ่งเป็นการจำกัดขอบเขตของการใช้กลไกบังคับเลี้ยวประเภทนี้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลเท่านั้น (โดยมีภาระในแนวตั้งบนเพลาบังคับเลี้ยวสูงสุด 24 kN) ด้วย ระงับอิสระพวงมาลัย

แร็คพวงมาลัยเพาเวอร์และปีกนก:
1 - ของเหลวภายใต้แรงดันสูง
2 - ลูกสูบ;
3 - ของเหลวภายใต้แรงดันต่ำ
4 - เกียร์;
5 - แร็คพวงมาลัย;
6 - ผู้จัดจำหน่ายบูสเตอร์ไฮดรอลิก
7 - คอพวงมาลัย;
8 - ปั๊มบูสเตอร์ไฮดรอลิก
9 - อ่างเก็บน้ำสำหรับของเหลว
10 - องค์ประกอบระงับ

ประเภทเฟืองบังคับเลี้ยว "ลูกกลิ้งตัวหนอนทรงกลม" ไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก:
1 - ลูกกลิ้ง;
2 - หนอน

รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีระบบกันสะเทือนของพวงมาลัยแบบพึ่งพิง รถบรรทุกขนาดเล็กและรถโดยสาร รถยนต์ กากบาทสูงตามกฎแล้วมีกลไกการบังคับเลี้ยวของประเภท "globoidal worm-roller" ก่อนหน้านี้กลไกดังกล่าวยังใช้กับรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนแบบอิสระ (เช่นตระกูล VAZ-2105, -2107) แต่ในปัจจุบันกลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนได้ถูกแทนที่ด้วยกลไกดังกล่าว
ประเภทกลไก "ลูกกลิ้งหนอนทรงกลม"มีความหลากหลาย เฟืองตัวหนอนและประกอบด้วยตัวหนอนทรงกลมที่เชื่อมต่อกับเพลาพวงมาลัย (ตัวหนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแปรผัน) และลูกกลิ้งที่ติดตั้งอยู่บนเพลา บนเพลาเดียวกันด้านนอกตัวเกียร์พวงมาลัยมีการติดตั้งคันโยก (bipod) ซึ่งเชื่อมต่อกับก้านเกียร์พวงมาลัย การหมุนของพวงมาลัยทำให้ลูกกลิ้งหมุนเหนือตัวหนอน บิดขาสองข้าง และพวงมาลัยจะหมุน
เมื่อเปรียบเทียบกับกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน เฟืองตัวหนอนจะไวต่อการส่งแรงกระแทกจากการกระแทกถนนน้อยกว่า ให้มุมบังคับเลี้ยวสูงสุดขนาดใหญ่ของล้อบังคับ (ความคล่องตัวของรถดีขึ้น) พอดีกับระบบกันสะเทือนแบบพึ่งพาอาศัยกัน กองกำลังขนาดใหญ่ บางครั้งใช้เกียร์หนอนในรถยนต์ ชั้นสูงและน้ำหนักตายขนาดใหญ่พร้อมระบบกันสะเทือนแบบอิสระของพวงมาลัย แต่ในกรณีนี้ การออกแบบของเฟืองพวงมาลัยจะซับซ้อนมากขึ้น - เพิ่มเติม เน็คไทร็อดและคันโยกลูกตุ้ม นอกจากนี้เฟืองตัวหนอนยังต้องได้รับการปรับแต่งและมีราคาแพงในการผลิต

กลไกการบังคับเลี้ยวของประเภท "สกรูบอลน็อตแร็คฟันเซกเตอร์" โดยไม่มีบูสเตอร์ไฮดรอลิก (a):
1 - เหวี่ยง;
2 - สกรูพร้อมน็อตบอล;
3 - ส่วนเพลา;
4 - ปลั๊กฟิลเลอร์;
5 - ชิม;
6 - เพลา;
7 - ซีลเพลาพวงมาลัย;
8 - bipod;
9 - ปก;
10 - ซีลส่วนเพลา;
11 - วงแหวนรอบนอกของแบริ่งของภาคเพลา;
12 - แหวนยึด;
13 - แหวนปิดผนึก;
14 - ฝาครอบด้านข้าง;
15 - ไม้ก๊อก;
พร้อมบูสเตอร์ไฮดรอลิกในตัว (b):
1 - น็อตปรับ;
2 - แบริ่ง;
3 - แหวนปิดผนึก;
4 - สกรู;
5 - เหวี่ยง;
6 - รางลูกสูบ;
7 - ผู้จัดจำหน่ายไฮดรอลิก
8 - ข้อมือ;
9 - เคลือบหลุมร่องฟัน;
10 - เพลาอินพุต;
11 - ส่วนเพลา;
12 - ฝาครอบป้องกัน;
13 - แหวนยึด;
14 - แหวนปิดผนึก;
15 - วงแหวนรอบนอกของแบริ่งของภาคเพลา;
16 - ฝาครอบด้านข้าง;
17 - น็อต;
18 - สายฟ้า

กลไกการบังคับเลี้ยวที่พบบ่อยที่สุดสำหรับรถบรรทุกหนักและรถโดยสารคือกลไก "ส่วนน็อตแร็คฟันแบบสกรูบอล" บางครั้งกลไกการบังคับเลี้ยวประเภทนี้สามารถพบได้ในรถยนต์ขนาดใหญ่และมีราคาแพง (Mercedes, เรนจ์ โรเวอร์และอื่น ๆ.).
เมื่อหมุนพวงมาลัย เพลาของกลไกที่มีร่องเกลียวจะหมุนและน็อตที่ใส่เข้าไปจะเคลื่อนที่ ในกรณีนี้ น็อตซึ่งมีแร็คฟันเฟืองอยู่ด้านนอก จะหมุนส่วนที่เป็นฟันของก้านไบพอด เพื่อลดแรงเสียดทานในคู่สกรูน็อต แรงจะถูกส่งผ่านโดยใช้ลูกบอลที่หมุนเวียนอยู่ในร่องเกลียว กลไกการบังคับเลี้ยวนี้มีข้อดีเช่นเดียวกับเฟืองตัวหนอนที่กล่าวถึงข้างต้น แต่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้คุณถ่ายเทกำลังขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผสมผสานกันอย่างลงตัวกับ บูสเตอร์ไฮดรอลิกพวงมาลัย.
ก่อนหน้านี้ รถบรรทุกเป็นไปได้ที่จะพบกับกลไกการบังคับเลี้ยวประเภทอื่น ๆ เช่น "ภาคส่วนด้านหนอน", "ข้อเหวี่ยง", "สกรูน็อต - คันโยก" สำหรับรถยนต์สมัยใหม่ กลไกดังกล่าวไม่ได้ใช้งานจริงเนื่องจากความซับซ้อน ความจำเป็นในการปรับเปลี่ยนและประสิทธิภาพต่ำ

แต่ละโหนดและกลไกของรถมีความสำคัญในทางของตัวเอง อาจไม่มีระบบดังกล่าวโดยที่รถสามารถทำงานได้ตามปกติ หนึ่งในระบบเหล่านี้คือกลไกการบังคับเลี้ยว นี่อาจเป็นหนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดของรถ ลองดูวิธีการจัดเรียงโหนดนี้จุดประสงค์องค์ประกอบโครงสร้าง และยังเรียนรู้วิธีการควบคุมและซ่อมแซมระบบนี้

หลักการทำงานของก้านผูกแร็คแอนด์พิเนียน

พวงมาลัยแร็คแอนด์พิเนียน

กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนเป็นกลไกทั่วไปที่ติดตั้งในรถยนต์ องค์ประกอบหลักของกลไกการบังคับเลี้ยวคือเฟืองและแร็คพวงมาลัย เกียร์ติดตั้งอยู่บนแกนพวงมาลัยและเชื่อมต่อกับแร็คพวงมาลัย (เกียร์) อย่างต่อเนื่อง
โครงแบบแร็คแอนด์พิเนียนพวงมาลัย

1 - แบริ่งธรรมดา; 2 - ข้อมือ ความดันสูง; 3 - ตัวหลอด; 4 - ปั๊ม; 5 - ถังชดเชย; 6 – ร่างบังคับเลี้ยว; 7 - เพลาพวงมาลัย; 8 - ราง; 9 - ซีลอัด; 10 - ฝาครอบป้องกัน
การทำงานของกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีดังนี้ เมื่อหมุนพวงมาลัย แร็คจะเลื่อนไปทางซ้ายหรือขวา ระหว่างการเคลื่อนที่ของแร็ค แกนบังคับเลี้ยวที่ติดอยู่กับแร็คจะเคลื่อนที่และหมุนพวงมาลัย

กลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีความโดดเด่นด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายและเป็นผลให้มีประสิทธิภาพสูงและมีความแข็งแกร่งสูง แต่กลไกบังคับเลี้ยวประเภทนี้มีความไวต่อแรงกระแทกจากความผิดปกติบนถนนและมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะท้าน เนื่องจากพวกเขา คุณสมบัติการออกแบบพวงมาลัยแบบแร็คแอนด์พิเนียนใช้กับ รถขับเคลื่อนล้อหน้า

เฟืองตัวหนอน

กลไกบังคับเลี้ยวนี้เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ "ล้าสมัย" พวกเขามีการติดตั้ง "คลาสสิก" ในประเทศเกือบทุกรุ่น กลไกนี้ใช้กับรถยนต์ที่มีความสามารถข้ามประเทศเพิ่มขึ้นพร้อมระบบกันสะเทือนแบบพวงมาลัยบังคับ เช่นเดียวกับในรถบรรทุกขนาดเล็กและรถโดยสาร

โครงสร้างอุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• แกนพวงมาลัย
• เกียร์หนอนลูกกลิ้ง
• ห้องข้อเหวี่ยง
• แขนพวงมาลัย

คู่ของ "ลูกกลิ้งตัวหนอน" อยู่ในการมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง ตัวหนอนกลมคือส่วนล่างของแกนพวงมาลัย และลูกกลิ้งจะติดตั้งอยู่บนเพลาแบบไบพอด เมื่อหมุนพวงมาลัย ลูกกลิ้งจะเคลื่อนที่ไปตามฟันของตัวหนอน เนื่องจากแกนพวงมาลัยจะหมุนไปด้วย ผลลัพธ์ของการโต้ตอบนี้คือการถ่ายโอนการเคลื่อนไหวที่แปลไปยังไดรฟ์และล้อ

การบังคับเลี้ยวของเฟืองตัวหนอนมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ความสามารถในการหมุนล้อในมุมที่มากขึ้น
• การดูดซับแรงกระแทกจากการกระแทกถนน
• ถ่ายทอดความพยายามอันยิ่งใหญ่
• ให้ความคล่องตัวของเครื่องจักรดีขึ้น

การผลิตโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง - นี่คือข้อเสียเปรียบหลัก พวงมาลัยด้วยกลไกดังกล่าวประกอบด้วยการเชื่อมต่อหลายอย่างซึ่งจำเป็นต้องปรับเป็นระยะ มิฉะนั้นจะต้องเปลี่ยนสินค้าที่เสียหาย

คอพวงมาลัย

ทำการถ่ายโอนแรงหมุนที่ผู้ขับขี่สร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนทิศทาง ประกอบด้วยพวงมาลัยที่อยู่ในห้องโดยสาร (คนขับจะหมุนพวงมาลัย) มันถูกปลูกไว้อย่างแน่นหนาบนเพลาเสา ในอุปกรณ์ของส่วนนี้ของการบังคับเลี้ยวมักใช้เพลาซึ่งแบ่งออกเป็นหลายส่วนซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อคาร์ดาน

การออกแบบนี้ไม่ได้ทำขึ้นเท่านั้น ประการแรก ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนมุมของพวงมาลัยที่สัมพันธ์กับกลไกเพื่อเลื่อนไปในทิศทางที่แน่นอนซึ่งมักจะจำเป็นในการจัดวาง ส่วนประกอบอัตโนมัติ นอกจากนี้ การออกแบบนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความสะดวกสบายของห้องโดยสาร - ผู้ขับขี่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของพวงมาลัยในแง่ของการเอื้อมมือและเอียงได้ ให้ตำแหน่งที่สะดวกสบายที่สุด

ประการที่สอง คอพวงมาลัยแบบคอมโพสิตมักจะ "หัก" ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ซึ่งช่วยลดโอกาสที่ผู้ขับขี่จะได้รับบาดเจ็บ สิ่งสำคัญที่สุดคือเครื่องยนต์สามารถเคลื่อนกลับและผลักกลไกการบังคับเลี้ยวเมื่อกระทบด้านหน้า หากแกนเพลาแข็ง การเปลี่ยนตำแหน่งของกลไกจะทำให้เอาท์พุตของเพลาพร้อมพวงมาลัยเข้าไปในห้องโดยสาร ในกรณีของคอลัมน์คอมโพสิต การเคลื่อนไหวของกลไกจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในมุมของส่วนประกอบหนึ่งของเพลาที่สัมพันธ์กับส่วนที่สองเท่านั้น และตัวคอลัมน์เองก็ยังคงนิ่งอยู่

สกรูพวงมาลัยเกียร์

กลไกบังคับเลี้ยวด้วยสกรูรวมองค์ประกอบโครงสร้างดังต่อไปนี้: สกรูบนเพลาพวงมาลัย น็อตที่เคลื่อนที่ไปตามสกรู ชั้นวางเกียร์ตัดเป็นน็อต ส่วนฟันที่เชื่อมต่อกับราง แขนพวงมาลัยตั้งอยู่บนเพลาเซกเตอร์

คุณลักษณะของกลไกบังคับเลี้ยวด้วยสกรูคือการเชื่อมต่อของสกรูและน็อตโดยใช้ลูกบอล ซึ่งทำให้เกิดการเสียดสีและการสึกหรอของคู่น้อยลง

โดยหลักการแล้วการทำงานของกลไกการบังคับเลี้ยวแบบสกรูจะคล้ายกับการทำงานของเฟืองตัวหนอน การหมุนพวงมาลัยมาพร้อมกับการหมุนของสกรูซึ่งจะเลื่อนน็อตที่ใส่เข้าไป ในกรณีนี้การไหลเวียนของลูกบอลจะเกิดขึ้น น็อตโดยใช้แร็คเกียร์จะขยับส่วนเกียร์และแขนบังคับเลี้ยวด้วย

การบังคับเลี้ยวแบบสกรูเทียบกับ เฟืองตัวหนอนมีประสิทธิภาพมากขึ้นและตระหนักถึงความพยายามมากขึ้น ประเภทนี้ติดตั้งเกียร์พวงมาลัย ในรถยนต์หรูหรา รถบรรทุกหนัก และรถโดยสารบางรายการ.

บทสรุป

โดยทั่วไป กลไกนี้เป็นหน่วยที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือซึ่งไม่ต้องการการบำรุงรักษาใดๆ แต่ในขณะเดียวกัน การทำงานของพวงมาลัยรถยนต์ก็หมายถึงการวินิจฉัยอย่างทันท่วงทีเพื่อระบุข้อผิดพลาด

การออกแบบโหนดนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างที่มีข้อต่อที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ และเมื่อมีการเชื่อมต่อดังกล่าวเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการสึกหรอขององค์ประกอบที่สัมผัสฟันเฟืองจะปรากฏขึ้นซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการจัดการรถ

ความซับซ้อนของการวินิจฉัยพวงมาลัยขึ้นอยู่กับการออกแบบ ดังนั้นในโหนดที่มีกลไกแร็คเกียร์ จึงไม่จำเป็นต้องตรวจสอบการเชื่อมต่อมากมาย เช่น ทิป การประสานเกียร์กับแร็ค ข้อต่อทั่วไปของคอพวงมาลัย

แต่ด้วยเฟืองตัวหนอนเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อนของไดรฟ์จึงมีจุดวินิจฉัยที่มากขึ้น

เกี่ยวกับ งานซ่อมในกรณีที่ชุดประกอบทำงานผิดปกติ ทิปจะถูกเปลี่ยนในกรณีที่สึกหรออย่างรุนแรง ในกลไกการบังคับเลี้ยว ในระยะเริ่มแรก ฟันเฟืองสามารถถอดออกได้โดยการปรับเกียร์ และหากไม่ได้ผล ให้ประกอบชิ้นส่วนกลับเข้าที่โดยใช้ชุดซ่อม ก้านคาร์ดานของเสาและส่วนปลายก็ถูกแทนที่เพียงแค่นั้น

กลไกการบังคับเลี้ยวเป็นพื้นฐานของการบังคับเลี้ยวซึ่งทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

• การเพิ่มแรงที่ใช้กับพวงมาลัย
• ส่งกำลังไปยังเกียร์พวงมาลัย
• การคืนพวงมาลัยโดยธรรมชาติไปยังตำแหน่งที่เป็นกลางเมื่อถอดโหลดออก

ที่แกนกลางของกลไกบังคับเลี้ยวคือระบบส่งกำลังแบบกลไก (ตัวลด) ดังนั้นพารามิเตอร์หลักคืออัตราทดเกียร์ ขึ้นอยู่กับประเภท เกียร์กลกลไกบังคับเลี้ยวมีดังต่อไปนี้: แร็ค, ตัวหนอน, สกรู

พวงมาลัยแร็คแอนด์พิเนียน

กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนเป็นกลไกทั่วไปที่ติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนประกอบด้วยเฟืองและ แร็คพวงมาลัย. เกียร์ติดตั้งอยู่บนแกนพวงมาลัยและเชื่อมต่อกับแร็คพวงมาลัย (เกียร์) อย่างต่อเนื่อง

การทำงานของกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีดังนี้ การหมุนพวงมาลัยจะเลื่อนแร็คไปทางขวาหรือซ้าย เมื่อแร็คเคลื่อนที่ แกนบังคับเลี้ยวที่ติดอยู่กับแร็คจะเคลื่อนที่และหมุนพวงมาลัย

กลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนโดดเด่นด้วยการออกแบบที่เรียบง่าย ประสิทธิภาพสูง และความแข็งแกร่งสูง ในขณะเดียวกัน กลไกการบังคับเลี้ยวประเภทนี้มีความไวต่อแรงกระแทกจากการกระแทกบนถนนและมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะท้าน เนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบ จึงติดตั้งกลไกบังคับเลี้ยวของแร็คแอนด์พิเนียน บนรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าพร้อมระบบกันสะเทือนของพวงมาลัยอิสระ.

เฟืองตัวหนอน

เฟืองตัวหนอนประกอบด้วยตัวหนอนโกลโบด (เวิร์มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแปรผัน) ที่เชื่อมต่อกับเพลาพวงมาลัยและลูกกลิ้ง บนเพลาลูกกลิ้ง ด้านนอกเรือนเกียร์พวงมาลัย มีคันโยก (bipod) ที่เชื่อมต่อกับก้านเกียร์บังคับเลี้ยว

การหมุนของพวงมาลัยทำให้แน่ใจได้ว่าลูกกลิ้งจะหมุนไปตามตัวหนอน การแกว่งของ bipod และการเคลื่อนที่ของแกนบังคับเลี้ยว ซึ่งส่งผลให้ล้อหมุนได้

เฟืองตัวหนอนมีความไวต่อแรงกระแทกน้อยกว่า ให้มุมบังคับเลี้ยวที่กว้าง และทำให้ความคล่องตัวของรถดีขึ้น ในทางกลับกัน เฟืองตัวหนอนนั้นผลิตยากและมีราคาแพง การบังคับเลี้ยวด้วยกลไกดังกล่าวมีการเชื่อมต่อจำนวนมากดังนั้นจึงต้องมีการปรับเป็นระยะ

ใช้เฟืองตัวหนอน บนรถ ออฟโรดพร้อมระบบกันสะเทือนแบบพวงมาลัย รถบรรทุกขนาดเล็ก และรถโดยสาร. ก่อนหน้านี้กลไกการบังคับเลี้ยวประเภทนี้ได้รับการติดตั้งใน "คลาสสิก" ในประเทศ

สกรูพวงมาลัยเกียร์

กลไกบังคับเลี้ยวด้วยสกรูรวมองค์ประกอบโครงสร้างดังต่อไปนี้: สกรูบนเพลาพวงมาลัย น็อตที่เคลื่อนที่ไปตามสกรู ชั้นวางเกียร์ตัดเป็นน็อต ส่วนฟันที่เชื่อมต่อกับราง แขนบังคับเลี้ยวอยู่ที่เพลาเซกเตอร์

คุณลักษณะของกลไกบังคับเลี้ยวด้วยสกรูคือการเชื่อมต่อของสกรูและน็อตโดยใช้ลูกบอล ซึ่งทำให้เกิดการเสียดสีและการสึกหรอของคู่น้อยลง

โดยหลักการแล้วการทำงานของกลไกการบังคับเลี้ยวแบบสกรูจะคล้ายกับการทำงานของเฟืองตัวหนอน การหมุนพวงมาลัยมาพร้อมกับการหมุนของสกรูซึ่งจะเลื่อนน็อตที่ใส่เข้าไป ในกรณีนี้การไหลเวียนของลูกบอลจะเกิดขึ้น น็อตโดยใช้แร็คเกียร์จะขยับส่วนเกียร์และแขนบังคับเลี้ยวด้วย

กลไกการบังคับเลี้ยวด้วยสกรูเมื่อเปรียบเทียบกับเฟืองตัวหนอนนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้ความพยายามมากกว่า ติดตั้งกลไกบังคับเลี้ยวประเภทนี้ ในรถยนต์หรูหรา รถบรรทุกหนัก และรถโดยสารบางรายการ.

วัตถุประสงค์และประเภทของกลไกการบังคับเลี้ยว

เกียร์พวงมาลัยเป็นส่วนหนึ่งของระบบบังคับเลี้ยวที่ทำให้การขับขี่รถยนต์ง่ายขึ้นเนื่องจากการใช้กระปุกเกียร์ที่มีอัตราทดเกียร์สูง กระปุกเกียร์ช่วยให้คุณลดความพยายามในการหมุนพวงมาลัยได้อย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อขับยานพาหนะที่มีล้อบังคับที่มีมวลและเส้นผ่านศูนย์กลางมาก
อย่างไรก็ตามตามกฎทองของกลไกในกรณีนี้การเพิ่มความแข็งแกร่งจะกลายเป็นการสูญเสียระยะทางและเพื่อที่จะหมุนพวงมาลัยของรถในมุมหนึ่งจำเป็นต้องหมุนพวงมาลัย โดยมุมเท่ากับผลคูณของมุมการหมุนของล้อและอัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์

โดยพิจารณาจากอัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์พวงมาลัย รถยนต์สมัยใหม่สามารถเข้าถึงค่า u = 20 หรือมากกว่านั้นได้ ตัวอย่างเช่น หากต้องการหมุนพวงมาลัยที่มุม 20˚ พวงมาลัยจะต้องหมุนจนสุด ด้วยเหตุผลนี้ การเพิ่มอัตราทดเกียร์ของเฟืองบังคับเลี้ยวเพื่อลดแรงกดบนพวงมาลัยจึงไม่สามารถเพิ่มได้โดยไม่มีขีดจำกัด - เวลาที่ใช้ในการบังคับเลี้ยวหรือเลี้ยวจะเพิ่มขึ้น

อัตราทดเกียร์ของเฟืองบังคับเลี้ยวของรถยนต์นั่งสมัยใหม่มักจะอยู่ในช่วง 16…20 , รถบรรทุก - 20…25 . ตัวอย่างเช่น เกียร์บังคับเลี้ยวของรถยนต์ VAZ-2105 มีอัตราทดเกียร์ u=16.4, สำหรับรถยนต์ GAZ-66-11 - 21,3 , สำหรับรถ KamAZ-5320 - 20 , ที่รถบัส LiAZ-5256 - 23,6 .

เมื่อขับรถ การใช้กลไกการบังคับเลี้ยวที่มีอัตราทดเกียร์แบบแปรผันจะเป็นประโยชน์มากกว่า เนื่องจากต้องใช้กำลังสูงสุดบนพวงมาลัยเมื่อต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหมุนล้อรถที่จอดนิ่ง ที่ ความเร็วสูงการเคลื่อนไหวเพื่อเลี้ยวต้องใช้ความพยายามน้อยลงอย่างมาก

ในระหว่างการบังคับเลี้ยว ชิ้นส่วนที่ประกอบขึ้นเป็นกลไกบังคับเลี้ยวอาจสึกหรอ ซึ่งนำไปสู่ช่องว่างที่ส่งผลเสียต่อการควบคุมรถและความปลอดภัยการจราจร ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญของกลไก ตลอดจนจัดให้มีช่องว่างในการปรับหรือขจัดออกในโหมดติดตามผลอัตโนมัติโดยใช้อุปกรณ์ต่างๆ และโครงสร้างที่ปรับเปลี่ยนได้ องค์ประกอบ

เงื่อนไขอื่นที่ต้องคำนึงถึงในการออกแบบพวงมาลัย - ข้อเสนอแนะระหว่างพวงมาลัยและพวงมาลัย ไม่ควรส่งผลกระทบและแรงกระแทกจากด้านข้างของถนน (โดยเฉพาะด้านข้าง) ไปยังพวงมาลัยและยิ่งไปกว่านั้น - อย่าเปลี่ยนตำแหน่งเนื่องจากอาจทำให้ทิศทางของรถเปลี่ยนไปโดยไม่ได้ตั้งใจ

ข้อกำหนดสำหรับกลไกการบังคับเลี้ยวของรถ

จากทั้งหมดข้างต้น ข้อกำหนดพื้นฐานต่อไปนี้ถูกกำหนดในการออกแบบกลไกการบังคับเลี้ยว:

• อัตราทดเกียร์สูงและรับรองลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงอัตราทดเกียร์ของกลไกการบังคับเลี้ยว
• ประสิทธิภาพสูงในการถ่ายโอนแรงจากพวงมาลัยไปยัง bipod
• ความสามารถของกลไกการบังคับเลี้ยวในการรับรู้แรงจากพวงมาลัยไปยังพวงมาลัยซึ่งจำเป็นต่อการทรงตัวของพวงมาลัย
• ความน่าเชื่อถือสูงของกลไกและความต้านทานการสึกหรอของชิ้นส่วน
• จำนวนการปรับขั้นต่ำที่จำเป็นระหว่างการใช้งานและความง่ายในการบำรุงรักษา

กลไกการบังคับเลี้ยวของรถยนต์สมัยใหม่แบ่งออกเป็น ตัวหนอน สกรู เฟือง (รวมทั้งแร็คแอนด์พิเนียน) และรวมกัน.
เฟืองบังคับเลี้ยวตัวหนอนมาพร้อมกับเฟืองตัวหนอน เฟืองตัวหนอน และเฟืองข้อเหวี่ยงตัวหนอน ลูกกลิ้งสามารถเป็นแบบสองหรือสามสัน, ส่วน - สองหรือหลายฟัน, ข้อเหวี่ยงที่มีหนึ่งหรือสองเดือย
หมวดหมู่ที่แยกต่างหากคือ เกียร์พวงมาลัยไฮโดรสแตติกโดยใช้แรงดันน้ำมันจากสายแรงดันที่จ่ายให้สำหรับการทำงาน กลไกการบังคับเลี้ยวดังกล่าวสามารถติดตั้งบูสเตอร์ไฮดรอลิกได้ แต่ก็สามารถทำงานได้หากไม่มี พวงมาลัยเพาเวอร์แบบไฮโดรสแตติกนั้นไม่ได้ถูกใช้งานจริงในการออกแบบรถยนต์ แต่มักใช้เพื่อควบคุม รถแทรกเตอร์ล้อยางและรถยนต์ขับเคลื่อนด้วยตนเองอื่นๆ

ที่แพร่หลายที่สุดคือเฟืองบังคับเลี้ยวแบบลูกกลิ้งตัวหนอนซึ่งคู่บังคับเลี้ยวประกอบด้วยตัวหนอนทรงกลม (การก่อตัวของตัวหนอนดังกล่าวเป็นส่วนโค้งของวงกลม) และลูกกลิ้งสองหรือสามสัน การส่งดังกล่าวมีความสามารถในการรับน้ำหนักสูงเนื่องจากการปะทะกันของฟันจำนวนมากและการสูญเสียแรงเสียดทานต่ำ เนื่องจากการเสียดสีการเลื่อนของเฟือง (ภาค) ในระบบเกียร์นี้จะถูกแทนที่ด้วยแรงเสียดทานการหมุนของลูกกลิ้งที่วางอยู่บนแบริ่ง . ในกลไกการบังคับเลี้ยวของการออกแบบนี้ การมีส่วนร่วมจะยังคงอยู่บน มุมสูงการหมุนของหนอนลดการสึกหรอของชิ้นส่วนเนื่องจากการสูญเสียแรงเสียดทานลดลง

ในกลไกการบังคับเลี้ยวแบบรวม การส่งมักจะดำเนินการผ่านคู่เกียร์สองคู่: สกรู น็อตราง และเซกเตอร์ สกรู น็อตและข้อเหวี่ยง สกรูน็อตและคันโยก ในรถยนต์บางรุ่นจะใช้กลไกการบังคับเลี้ยวพร้อมเฟืองสกรูแบบรวม ซึ่งใช้ลูกเหล็กหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องเพื่อลดแรงเสียดทาน

ในกลไกการบังคับเลี้ยวของสกรู "สกรู-น็อต-แร็ค-เซกเตอร์" การหมุนของสกรูจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงของน็อตซึ่งแร็คเป็นเกลียวซึ่งเชื่อมต่อกับภาคเกียร์ ภาคถูกตั้งค่าเป็น เพลาทั่วไปด้วย bipod เพื่อลดแรงเสียดทานในกลไกการบังคับเลี้ยวและเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ การเชื่อมต่อของสกรูและน็อตมักจะดำเนินการผ่านลูกบอล อัตราทดเกียร์กลไกการบังคับเลี้ยวมักจะถูกกำหนดจากอัตราส่วนของมุมการหมุนของพวงมาลัยและเพลาไบพอด

กลไกการบังคับเลี้ยวของเกียร์ประกอบด้วยกลไกที่มีเฟืองทรงกระบอกหรือเฟืองดอกจอก ตลอดจนกลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน ในกลไกบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียน คู่เกียร์ทำในรูปของปีกนกและชั้นวางเกียร์ ในขณะที่ชั้นวางเกียร์ถือได้ว่าเป็นล้อเฟืองที่มีรัศมีกว้างมาก การหมุนของเกียร์ที่ติดตั้งบนแกนพวงมาลัยทำให้ การเคลื่อนที่เชิงเส้นเรกิซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคอมโพสิต ลิงค์ขวางพวงมาลัย.

ปัจจุบันกลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล โดยเฉพาะระบบขับเคลื่อนล้อหน้า กลไกดังกล่าวโดดเด่นด้วยความเรียบง่ายของการออกแบบและความแม่นยำสูงในการใช้งาน มีขนาดเล็ก และบำรุงรักษาง่าย อย่างไรก็ตาม กลไกการบังคับเลี้ยวแบบแร็คแอนด์พิเนียนนั้นไม่มีข้อเสียประการใด ประการแรก ความไวสูงต่อการกระแทกและแรงกระแทกจากด้านข้างของถนน (การตอบสนองจากพวงมาลัย) รวมถึงความไม่สะดวกในการปกป้องชิ้นส่วนจากสิ่งสกปรก

คุณสมบัติการออกแบบของกลไกการบังคับเลี้ยวที่ใช้กับรถยนต์ แบรนด์ต่างๆสามารถพบได้ในหน้าแยกต่างหากของเว็บไซต์

กลไกการบังคับเลี้ยวประเภทนี้ได้รับการติดตั้งในรถยนต์หรูหราแต่ละคัน เช่นเดียวกับรถบรรทุกหนักและรถโดยสาร

กลไกการบังคับเลี้ยวด้วยสกรูของรถยนต์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้: สกรูที่ติดตั้งบนเพลาพวงมาลัย น็อตเคลื่อนที่ไปตามสกรู ชั้นวางเกียร์ตัดเป็นน็อต ส่วนฟันที่เชื่อมต่อกับราง แขนบังคับเลี้ยวที่อยู่บนเพลาเซกเตอร์นั่นคือ คู่ทำงานสองคู่มีส่วนร่วมในการทำงานของกลไก - น็อตสกรูและเซกเตอร์แบบแร็คฟัน

สกรูและน๊อตที่ใช้ในกลไกการบังคับเลี้ยวแบบสกรูแตกต่างจากคู่สกรูปกติในช่องที่ทำขึ้นเป็นพิเศษระหว่างพื้นผิวด้านข้างของทั้งคู่จะเต็มไปด้วยลูกบอล
ร่องน้ำสำหรับลูกบอลเป็นร่องเกลียวที่ทำขึ้นที่ตัวสกรูและในน็อต เมื่อหมุนสกรู ลูกบอลจะหมุนเวียนอยู่ในน็อตในวงกลมปิด กลิ้งออกจากช่องสกรูผ่านรูที่ด้านหนึ่งของน็อต และกลับไปที่น็อตผ่านช่องบายพาสที่อยู่ฝั่งตรงข้าม

การใช้ลูกบอลหมุนเวียนทำให้สามารถเปลี่ยนแรงเสียดทานแบบเลื่อนในคู่สกรูน็อตด้วยแรงเสียดทานแบบหมุนได้ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการส่ง เช่น ทิศทางไปข้างหน้า, และในทางกลับกัน. สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงเงื่อนไขในการทรงตัวของพวงมาลัย แต่ยังทำให้กลไกค่อนข้างไวต่อแรงกระแทกจากด้านข้างถนน ดังนั้นควรติดตั้งโช้คอัพหรือพวงมาลัยพาวเวอร์เพื่อให้โช้คเรียบ
ความลึกของร่องเกลียวเป็นตัวแปร และความหนาของฟันกลางของเซกเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับฟันอื่น ๆ เพื่อป้องกันการติดขัดของกลไกการบังคับเลี้ยวในตำแหน่งที่รุนแรง

โดยพื้นฐานแล้วการทำงานของกลไกการบังคับเลี้ยวแบบสกรูนั้นแตกต่างจากการทำงานของเฟืองตัวหนอนเพียงเล็กน้อย การหมุนพวงมาลัยนั้นมาพร้อมกับการหมุนของสกรูซึ่งจะเคลื่อนน็อตที่เข้าคู่กับมัน ในกรณีนี้ ลูกบอลจะหมุนเวียน ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวเกลียวได้อย่างมาก
น็อตโดยใช้แร็คเกียร์จะขยับส่วนเกียร์และแขนบังคับเลี้ยวด้วย

ช่องว่างในการปะทะของชั้นวางลูกสูบกับส่วนเพลา bipod ถูกปรับโดยการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของก้าน bipod โดยใช้พิเศษ สกรูปรับ.
ช่องว่างในคู่สกรู-น็อตไม่สามารถปรับได้ ดังนั้น ความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานที่จำเป็นในการสู้รบนี้จึงมั่นใจได้โดยการใช้เหล็กโลหะผสมคุณภาพสูง

กลไกการบังคับเลี้ยวด้วยสกรูเมื่อเปรียบเทียบกับเฟืองตัวหนอนนั้นมีประสิทธิภาพสูงกว่าและสามารถส่งกำลังได้มากกว่า
ข้อเสียอย่างหนึ่งของการออกแบบนี้คือความยากในการติดตั้งส่วนต่างๆ ของเฟืองเกลียวเมื่อใช้ลูกบอลหมุนเวียนในการออกแบบ

กลไกการบังคับเลี้ยวของรถ ZIL-431410

อุปกรณ์ของกลไกการบังคับเลี้ยวแบบสกรูของรถยนต์ ZIL-431410 แสดงในรูปที่ 3 .

กระปุกเกียร์เชื่อมต่อกับเพลาพวงมาลัยด้วย เพลาคาร์ดานด้วยบานพับสองตัว คาร์เตอร์ 3 กระปุกเกียร์หล่อจากเหล็กหล่อและมีส่วนล่าง 1 , ระดับกลาง 9 , สูงสุด 14 และด้านข้าง 19 ปก.
ชั้นวางลูกสูบอยู่ในห้องข้อเหวี่ยง 4 , ติดตั้งบอลน๊อตอย่างแน่นหนา 6 . น็อตลูกถูกประกอบเข้ากับสกรูในลักษณะที่เกิดร่องเกลียวซึ่งสอดลูกบอลเข้าไป 8 .
ร่องสลักสองอันถูกสอดเข้าไปในร่องของน็อตลูกกลมที่เชื่อมต่อกันด้วยรูสองรูเข้ากับร่องเกลียว 7 , เป็นท่อตามซึ่งลูกกลิ้งออกเมื่อหมุนสกรู 5 จากปลายน็อตด้านหนึ่ง กลับไปอีกด้านหนึ่ง

ชั้นวางลูกสูบ 4 อยู่ในการมีส่วนร่วมกับภาคเกียร์ 18 เพลา 21 bipod ซึ่งหมุนบนบูชสีบรอนซ์กดเข้าไปในเหวี่ยง การเคลื่อนที่ตามแนวแกนของก้าน bipod ทำได้โดยการหมุนสกรูปรับ 20 , หัวซึ่งเข้าไปในรูในก้าน bipod.
เมื่อห่อ โบลท์ปรับช่องว่างในการมีส่วนร่วมของภาคส่วนฟันเฟืองลดลง เพิ่มขึ้นเนื่องจากช่วงเวลาของความต้านทานการหมุนนี้ไม่ควรเกิน 500 N. มีการติดตั้ง bipod ที่ปลายเดือยด้านนอกของเพลา 23 .

เมื่อพวงมาลัยหมุน แรงขับจะถูกส่งผ่านเพลาพวงมาลัยและตัวขับคาร์ดันไปยังใบพัด 5 . ลูกนัท 6 เคลื่อนที่ไปตามแกนของสกรู ลากรางลูกสูบไปด้วย 4 ซึ่งหมุนเซกเตอร์เกียร์ 18 พร้อมเพลา 21 bipod รอบแกนของมัน
แรงสองขั้ว 23 จะถูกส่งไปยังพวงมาลัยซึ่งจะเปลี่ยนพวงมาลัย

กลไกการบังคับเลี้ยวของรถยนต์ของแบรนด์ KamAZ, KrAZ, MAZ, BelAZ ทำงานในลักษณะเดียวกัน

บ้าน » โมเดลที่ทันสมัย » กลไกการบังคับเลี้ยวของรถ เฟืองตัวหนอน ส่วนหลักของเฟืองบังคับเลี้ยว