торців золотника в корпусі гідророзподільника. До корпусу приєднані нагнітальний і зливний мастилопроводи від шестерневого насоса гідропідсилювача. Насос приводиться в дію клиноремінною передачею від колінчастого вала двигуна. До корпусу також приєднані дві трубки 28 від гідроциліндра. У корпусі встановлений зворотний клапан 33, що забезпечує роботу рульового управління при непрацюючому гідропідсилювачі.
У гидроцилиндре 1 знаходиться поршень 30 зі штоком 29, який з'єднаний з рамою автомобіля резинометаллическим шарніром 32. Виступаючий з циліндра кінець штока закритий гумовим гофрованим чохлом, що захищає від пилу, бруду і вологи. При прямолінійному русі автомобіля золотник 24 знаходиться в нейтральному положенні і нагнітальний маслопровод з'єднаний із зливним мастилопроводом. Гідропідсилювач не працює, а масло циркулює від насоса до гідророзподільника і від нього до насоса.
Рис. 2.17 - Рульове управління вантажних автомобілів МАЗ: а - загальний вигляд; б - рульовий механізм; в - гідропідсилювач; г - схема роботи гідропідсилювача; 1 - гідроциліндр; 2, 15 - тяги; 3 - корпус, 4 - гідророзподільник; 5 сошка; 6, 10- вали; 7- картер; 8- гвинт; 9, 32- шарніри; 11 - кронштейн; 12- колонка; 13 - рульове колесо; 14, 16, 17- важелі; 18 -цапфа; 19 - кільце; 20 - гайка-рейка; 21 - сектор; 22 - кришка; 23 - гайка; 24 - золотник; 25 - стакан; 26, 27 - пальці; 28 - трубка; 29 - шток; 30 - поршень; 31 - камера; 33 - клапан
При повороті автомобіля рульова сошка 5 через кульовий палець 26 і склянку 25 переміщує золотник 24 з нейтрального положення. При цьому одна порожнина гідроциліндра з'єднується з нагнітальним мастилопроводом, а інша порожнину - із зливним мастилопроводом. Тиском масла гідроциліндра переміщається щодо поршня 30 зі штоком 29, що залишаються нерухомими. Разом з гідроциліндром через кульовий палець 27 перемішається поздовжня рульова тяга 2 і пов'язані з нею деталі рульового приводу. У результаті відбувається поворот передніх керованих коліс автомобіля.
2.8 Прочностной розрахунок
У рульовому управлінні розраховують на міцність:
деталі рульового механізму;
деталі рульового приводу.
При розрахунку на міцність визначають навантаження, що діють на деталі рульового управління, і напруги, що виникають в деталях.
Навантаження в деталях рульового механізму і рульового приводу можна розраховувати, задаючи максимальне зусилля на кермовому колесі або визначаючи це зусилля по максимальному опору повороту керованих коліс автомобіля на місці. Ці навантаження є статичними. Однак при русі автомобіля по нерівній дорозі або при гальмуванні на дорозі з різними коефіцієнтами зчеплення керованих коліс деталі рульового управління можуть відчувати динамічні навантаження. Тому динамічні навантаження необхідно враховувати за допомогою коефіцієнта динамічності кд=1,5 ... 3,0, який вибирається залежно від типу і призначення автомобіля, а також умов його експлуатації.
2.8.1 Рульовий вал
Зазвичай рульовий вал виконують порожнистим (трубчастим). Вал працює на кручення, навантажуючи моментом
,
де - розрахункове зусилля на кермовому колесі,
-радіус рульового колеса.
Напруження кручення трубчастого вала
де dH і dв - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри вала.
Підставивши всі числові значення отримуємо:
,
Рульовий вал виконують зі сталі марок 20, 35, 45.
Допустимі напруги крутіння рульового вала [? кр]=100 МПа.
2.8.2 Рульова передача
У червячно-роликової передачі глобоідний червяк і ролик розраховують на стиск, при якому визначать, ют контактні напруги в зачепленні:
де Q - осьова сила, що діє на черв'як; - площа контакту одного гребеня ролика, що дорівнює сумі площ двох сегментів (рис. 2.20); - число гребенів ролика.
Осьова сила
де г0 - початковий радіус черв'яка в найменшому перетині;
? ч - кут підйому гвинтової лінії черв'яка.
Площа контакту одного гребеня ролика з черв'яком
де rр і Rч - радіуси зачеплення відповідно ролика і черв'яка;
? р і? ч - кути зачеплення відповідно ролика і черв'яка.
Допустимі напруги стиснення [? сж]=2500 ... 3500 МПа.
Черв'як і ролик виготовляють із сталі марок 35Х. 40Х, I5XH, 30ХН. 12ХНЗА і 30ХНЗА.
Рис. 2.18 - Схема для визначення площі контакту черв'яка і ролика: 1 - ролик, 2 - черв'як
Після підстановки всіх числових значень отримуємо:
.
