Автомобилна червячна предавка
Червячна предавка
Кормилният механизъм, използващ червячна предавка, по-рано от други конструкции, намери приложение в кормилното управление на автомобили. Причината за това бяха такива положителни свойства на червячната предавка като голямо предавателно отношение, самоспиране и относителна простота на дизайна. Високото предавателно отношение има благоприятен ефект върху способността на кормилния механизъм да увеличи значително момента, приложен от ръцете на водача към волана, без използването на каквито и да било усилватели.
Този дизайн на кормилния механизъм обаче не е лишен от определени недостатъци, основният от които е ниската ефективност на червячната предавка, която отнема значителна част от енергията, приложена към волана, за да преодолее силите на триене между частите. В допълнение, в червячните предавки, поради конструктивните характеристики, има увеличени хлабини, които заедно с хлабините в задвижването влияят негативно на чувствителността на кормилното управление. Високото предавателно отношение, макар и да помага на водача да се справя лесно с контрола на автомобила, от друга страна го кара да работи повече с ръцете си, тъй като изисква значителни движения (въртене) на волана, за да се осигури дори лека маневра на автомобила.
Намаляването на силите на триене в червячната двойка може да се постигне до голяма степен чрез използване на червячно-ролкова трансмисия, при която триенето при плъзгане се заменя с триене при търкаляне. Кормилният механизъм на този дизайн се използва на много камиони и автомобили.автомобили от местно производство, произведени от автомобилните заводи Горки, Уляновск и Волга.
В днешно време кормилното управление с червячна предавка е загубило предишната си популярност и при много превозни средства е отстъпило място на по-простите и по-удобни механизми с рейка и зъбно колело, монтирани в кормилното управление на модерни автомобили с предно задвижване и малки камиони с независимо окачване. Въпреки това, в кормилните механизми на много леки камиони, автобуси, превозни средства с висока проходимост, както и за автомобили със задно задвижване, червячните предавки все още нямат достойна алтернатива.
Червячните кормилни механизми, използвани в автомобили, камиони и автобуси, се различават по формата на червея и дизайна на задвижвания елемент, съчетан с червея - "червячен сектор", "червячен манивела" или, който получи най-широко разпространение, механизмът "червячен валяк".
Нека разгледаме конструкцията на кормилен механизъм с червячно колело с червячно-ролкова трансмисия, като използваме примера за приложението му в кормилното управление на автомобил ГАЗ-66-11 (фиг. 1).
Кормилният механизъм на автомобила "ГАЗ-66"
Кормилният механизъм на автомобила GAZ-66-11 се състои от картер 1 (фиг. 1), вътре в който има червяк 6, захванат с тризъбена ролка 2. Червеят е притиснат върху кух вал 7 и е монтиран в картера на два конусни лагера 5 и 8.
Ролката е монтирана на оста 10 върху лагери 11 в бузите на главата на двуножния вал. Валът на двуногата се върти на два лагера 17 и 18. В изходната точка на вала на двуножката е монтирана уплътнителна маншета 15. На шлицовата част на валамонтирана е двунога 16. Правилната инсталация на двуногата се постига чрез наличието на четири двойни слота върху нея.
Захващането на червяка с ролката се регулира с помощта на винт 12, който се завинтва в страничния капак на картера. Винтът е фиксиран със заключваща шайба 19, щифт 13 и гайка 20.
Червячният вал е свързан към долната вилка на кормилния вал с помощта на ключ 9. Валът на кормилния механизъм се състои от горен кормилен вал и междинен вал, свързани помежду си и с редуктора на кормилния механизъм с помощта на карданни шарнири. Главината на волана е монтирана в края на кормилния вал.
Кормилният механизъм на автомобила "Урал"
Разновидност на червячната предавка е червячно-спироидната кормилна уредба със страничен сектор, която се използва на автомобила Урал-4320 (фиг. 2). Комилната двойка се състои от двупосочен цилиндричен червяк 2 и страничен сектор 3 със спираловидни скосени зъби. Червеят е монтиран на вал 4, който се върти върху лагери 1, позволявайки малко аксиално движение. Сектор 3 е направен едно цяло с вал 6, върху чиито шлици е монтиран бипод 5.
Ъглите на спиралите на червея на коничния сектор са равни. С трапецовиден профил на напречното сечение на завоите на червея и зъбите на сектора, те са в контакт по линията, така че зъбите възприемат предаденото натоварване по цялата аксиална дължина. Това намалява натоварването на зъбите, намалява контактното напрежение и повишава износоустойчивостта на трансмисията. Двуногият вал 6 е монтиран с голяма прецизност върху удължени иглени лагери 7.
Отклонението на червея е ограничено от специален ограничител 8, монтиран в корпуса на кормилния механизъм. Подобен ограничител 9 ограничава отклонението на сектора от противоположната страна. Закрепването на червея със сектора се регулира от избора на дебелинабронзова шайба 10, разположена между капака на картера и сектора. Хлабината в зацепването се увеличава при завъртане на червея в двете посоки от средното положение, за да се предотврати заклинване на кормилния механизъм в крайни позиции.