МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ деталей рулевого привода




Тяги рулевой трапеции выполняют из бесшовных труб, обеспечивая большую жесткость при малой массе, при этом тягам придают такие формы, которые отвечают компоновочным требованиям. Их изготовляют из сталей 02,30,35.

Рычаги и сошку изготовляют кованными с оптимальным по условию прочности и жесткости поперечным сечением (обычно – переменным по длине эллиптическим). В качестве материала применяют стали 35Х, 40, 40Х, 40ХН (ГОСТ 4543-78). Сошку с валом рулевого механизма сопрягают шлицевым соединением с треугольного профилем шлицев.

Шарниры рулевого привода выполняют сферическими. Конструктивных схем таких шарниров много. Они отличаются в зависимости от направления и величины действующих на шарнир нагрузок. Основной отличительной особенностью этих шарниров является обязательное наличие устройства, устраняющего зазоры, возникающие вследствие износа рабочих поверхностей. Такие устройства обеспечивают плотность сопряжения шарового пальца с вкладышами и, как правило, имеют для этого пружины, действующие по оси тяги или по оси пальца. Первые – получили распространение на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности. Их отличительной особенностью является то, что усилие пружины должно быть значительно больше усилия, передаваемого вдоль тяги во время движения автомобиля. это отрицательно сказывается на долговечности вкладышей. Вторые – не имеют данного недостатка. Усилие пружины в них должно удерживать инерционные силы, действующие при движении автомобиля вдоль оси сферического пальца.

Корпуса шарниров поперечной и боковых тяг выполняются в виде наконечников, навертываемых на концы тяг, для обеспечения возможности регулирования и установки схождения и упрощения технологического процесса изготовления. Конструкция шарниров должна предусматривать эффективные меры для герметичности шарнира извне и изнутри и, при необходимости, предусматривать возможность обновления смазочного материала.

Для шаровых пальцев и вкладышей используют стали 12ХН3А, 18ГТ, 20ХН (ГОСТ 10702-78). Их рабочие поверхности цементируют на глубину 1,5…3,0 мм и подвергают закалке до HRCэ 56,,,63. допускается применение сталей 40 и 45 с объемной закалкой и упрочнением галтели. Корпуса шарниров изготовляют из сталей 35, 40.

В последнее время применяются специальные методы повышения износостойкости рабочих поверхностей шарниров: плазменное и газо-плазменное напыление специальных сплавов…

В шарнирах легковых автомобилей вкладыши изготовляют из конструкционных пластмасс. В последнее время такие вкладыши изготовляют из материалов, допускающих возможность их пропитки специальными составами, снижающими трение и позволяющими работать без смазки (например: дисульфид молибдена).

 

Нагрузочный режим при расчете прочности для деталей рулевого привода определяют в зависимости от наличия в рулевом управлении усилителя. Если усилитель отсутствует, то расчетная нагрузка на детали привода определяется по максимальному значению момента сопротивления повороту управляемых колес (см. выше).

При наличии в рулевом управлении усилителя, совмещенного с рулевым механизмом, нагрузка на детали привода определяют по величине момента на валу сошки (Мс), являющегося результатом одновременного действия усилителя при максимальном давлении жидкости и предельной тангенциальной силы, приложенной к рулевому колесу ( КН).

Если усилитель размещен в приводе, то расчетная нагрузка для деталей привода между рулевым механизмом и усилителем, определяют по моменту на выходе механизма: . А для деталей расположенных после усилителя (силового цилиндра) расчетная нагрузка определяется из совместного действия момента на сошке рулевого механизма (МС) и силового цилиндра усилителя при максимальном давлении.

Тяги рулевого привода рассчитывают на устойчивость по продольному изгибу. При этом экваториальный момент инерции (J) сечения тяги находят из условия:

,

где – коэффициент запаса жесткости тяги; =1,5…2,5;

– сила, действующая вдоль тяги;

МПа– модуль упругости первого рода;

l – расстояние между центрами шарниров рассматриваемой тяги.

Сошку и рычаги рассчитывают на совместный изгиб и кручение рис..6. Опасным сечением является сечение у основания рычага (сошки).

Рис..6. Сошка, шаровой палец и эпюры направлений в сечении А-А

Согласно третьей теории прочности для наиболее напряженной точки (а, см. рис. опасного сечения) эквивалентное напряжение будет:

,

где – сила, приложенная к шаровому пальцу сошки;

WИ и WK – моменты сопротивления изгибу и кручению расчетного сечения;

– предел текучести материала;

-коэффициент запаса прочности относительно предела текучести; =1,7…2,4.

Моменты сопротивления сечения изгибу и кручению определяются по известным формулам в зависимости от формы сечения и характера (направления) действия нагрузок.

Шаровые пальцы, как показывает практика, теряют работоспособность вследствие износа сферической головки или поломки хвостовика. После выбора конструктивной схемы шарнира и назначения (выбора по аналогам) шарового пальца, следует проверить соблюдение условия, обеспечивающее приемлемую износостойкость и прочность пальца:

МПа и МПа,

где – FШ – расчетная сила, действующая на шарнир;

 

А – площадь проекции нагруженной части головки пальца на плоскость, проходящую через его центр перпендикулярно к направлению действия силы FШ.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: