Гидравлический усилитель рулевого механизма транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК B62D5/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управления транспортных средств,.

Цель изобретения - повышение надежности гидроусилителя в работе.

Yi& фиг„ 1 представлен гидравлический рулевой механизм, общий вид в разрезеj на фигс 2 - принципиальная гидравлическая схема устройства; на , 3 - сечение А-А на фиг„ 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б.на фиг„ 1; на фиг,, 5 - кинематическая схема взаимодействия приводной и периферийной шестерен при условно центральном расположении периферийной шестерни в корпусе на фиг, 6 - то же, при выборке бокового зазора в зубчатой зацеплении этих г естерен,. в рабочем положении} на фиг, 7-10 - -арианты форм выполнения криволинейных поверхностей осей периферийных шестерен,,

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства содержит расположенный в корпусе 1 ггдрораспре- делителя золотник 2, кинематически связанный с рулевым валом 3 и через редугтор 4 и приводной вал 5 с приводной шестерней 6, установленной в корпусе 7 гидромашины обратной связи между двумя ее крышками 8 и 9. . В корпусе 1 гидрораспределителя выполнены отверстия: напорное 10, сливное 1 и два рабочих 12 и 13, гидравлически связанных с соответствующими проточками гидрораспределителя.

Гидромашина обратной связи выполнена многороторной, содержащей три рагномерно расположенные по окружности периферийные шестерни 14-16, кинематически связанные с приводной шестерней -6„ Оба ввода в гидромагаину обратной связи выполнены, в виде окон 1/ и. 18 в крышках 8 и 9, по два окна

0

5

0

з

0

5

0

5

в каждой из них для каждой из периферийных шестерен 14-16. Окна 17 одного из двух вводов гидравлически соединены с соответствующей линией 9 гидрораспределителя посредством трех радиальных проточек 20, выполненных в каждой крышке 8 и 9, гидравлически соединенных с кольцевой полостью 21, образованной центральным отверстием 22 в приводной шестерне 6 к расположенным внутри него с кольцевым зазором приводньм валом .5. (Кольцевая полость 21 соединена с внутренней полостью 23 гидравлического рулевого механизма,, Окна 18 другого ввода посредством трех других проточек 24, выполненных в крышках 8 и 9, гидравлически соединены с отверстиями 259 выполненными в корпусе 1 гидрораспределителя и в корпусе 7 гидромашины обратной- свя- Отверстия 25 соединены между собой и соединены с соответствующей линией 26 гидрораспределитепя. Корпус 1 гидрораспределителя и корпус 7 гидромашины обратной связи механически связаны между собой, а центровка крышек 8 и 9 относительно корпуса 7 гидромашины обратной связи обеспечивается штифтами 27.

Приводная шестерня 6 кинематически связана с приходным валом 5 посредством пальца 28„

На осях 29 периферийных шестерен 14-16 со стороны их торцов выполнены проточки с образованием в средней части каждой из осей 29 выступающей наружу беговой дорожки 30 с криволинейной в осевом направлении поверхностью. Периферийные шестерни 14-16 выполнены с возможностью обкатывания по беговым дорожкам 30„ При этом диаметры беговых дорожек d и отвер5I

стий в периферийных шестернях D связаны между собой соотношением

(D - d) (1 - 3)Д,

где Л - боковой зазор в зубчатом зацеплении шестерен.

Такая форма выполнения беговых дорожек и принятое соотношение между диаметрами D и d (фиг,, 5) позволяет автоматически полностью выбрать боковой зйзор в зубчатом зацеплении приводной и периферийной шестерен за счет смещения каждой KS периферийных шестерен под действием результирующего усилия от эпюры давлений в сторону приводной шестерни до полной ликвидации бокового зазора в зацеплении.

Указанные перемещения периферийных шестерен возможны при выполнении соответствующих зазоров между отверстиями в корпусе гидромашины под периферийные шестерни 14-16 и наружными диаметрами самих этих шестерен.

Для этой цели соотношения диаметров отверстий Dк в корпусе под пери- ферийьые шестерни и наружных диаметров D j периферийных шестерен выбираются исхоля из условия

(DK - Пы) fe (D - d).

Формы криволинейной поверхности осей могут быгь различными, например ьта поверхность может быть выполнена в виде центральной цилиндрической поверхности 31 (фиг 10) и сопряженных с. ней по краям усеченных кони- ческих поверхностей 32 или в виде сферы 33 (фиг„ 7-9)„

Работа гидравлического рулевого механизма происходит следующим образом.

В нейтральном положении золотника 2 гидрораспределителя рулевого механизма рабочая жидкость от насоса поступает в напорное отверстие 10 и через проточки золотника 2 подается к сливному отверстию 11 и далее в гидробак гидросистемы рулевого управления.

При повороте рулевого вала 3 золотник 2 гидрораспределителя перемещается в осевом направлении относительно корпуса 1, обеспечивая соединение напорного отверстия 10 с одним из вводов гидромашины обратной связи, например, через внутреннюю полость 2 гидравлического рулевого механизма.

6946

кольцевую полость 21, радиальные проточки 20, выполненные в каждой крышке 8 и 9. Другой ввод гидромашины обратной связи в этом случае посредством проточек 24, выполненных в крышках 8 и 9, отверстий 25, выполненных в корпусах 1 и 7, гидравлически соединен посредством гидрорас0 пределителя, сообщен с одним из

рабочих отверстий, например, с отверстием 12, к которому присоединяется исполнительный гидроцилиндр, другая полость которого соединяется с другим

5 рабочим отверстием,например с отверстием 13, соединенным гидравлически через гидрораспределитель рулевого механизма со сливным отверстием 11, в свою очередь, соединенным с гидро0 баком0

Шестерни гидромашины обратной связи поворачиваются, и приводная шестерня 6 приводит во вращение приводной вал 5, связанный через редук5 тор 4 с золотником 2. Последний перемещается в исходное положение и при прекращении вращения рулевого вала 3 занимает нейтральнее положение, обеспечивая разгрузку насо-

0 са на слив„ Подача рабочей жидкости в исполнительный орган системы рулевого управления прекращается.

При изменении вращения рулевого вала 3 работа гидравлического рулевого механизма аналогична описанному, но перемещение золотника 2 проводится в противоположную сторону и изменяется соединенна рабочих отверстий 12 и 13 с напорным 10 и сливным 11 отверстиями о Поскольку приводной вал 5 расположен в центральном отверстии приводной шестерни 6 с кольцевым зазором, представляется возможность значительно уменьшить диаметральный зазор между окружностью выступов этой шестерни и отверстием в корпусе 7 гидроматаины обратной связи под приводную шестерню 6, и тем самым уменьшить утечку рабочей жидкости по этому зазору. Это достигается благодаря тому, что кольцевой зазор исключает возможность передачи радиальных нагрузок и колебаний приводного вала 5 ка приводную шестерню 6 и компенсирует имеющиеся несоосности в установке вала и шестерни и радиальные биения их поверхностей и подшипников о При этом возможные перемещения приводной шестер5

0

5

0

5

ни 6 ограничиваются поверхностью центрального отверстия корпуса .7 Это является важным потому, что в кинематической схеме гидромаганны обратной связи расстояние между периферийными шестернями 14-16, измеренное по длине окружности отверстия в корпусе гидромашины для приводной шестерни 6, чрезвычайно, мало по сравнению с шеетеренными гидромашинами обратной связи традиционных компоновок, что приводит к ухудшению уплотнений между всасывающими и нагнетательными окнами гидромашины за счет уменьшения количества зубьев приводно й шестерни 6, участвующих в работе по герметизации всасывающих и напорных окон гг ромашины обратной связи

Другой особенностью такого выполнения кинематической связи является возможность использования зазо- РЙ ., образовавшегося между приводным валом 5 и отверстием приводной шестерни 6 для улучшения подачи рабочей жидкости к окнам тидромашины обратной связи за счет подведения рабочей жидкости не только через верхнюю, крышку, но также и через нижнюю крышкуо Причем к одному из вводов гидромашины, дополнительный поток рабочей жидкости подается через кольцевую полость 21 и соответ- стзующйе каналы, выполненные в нижне крышке гидромашинЫс, Одновременно к.другому вводу гидромашины также подводится дополнительный поток рабочей жидкости через специально выполненные отверстия в корпусах 1 и 70

Формула изобретения

1, Гидравлический усилитель рулевого механизма транспортного

0

5

0

5

0

средства по авт, св. № 1581639,. отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, на осях периферийных шестерен со стороны их торцов выполнены проточки с образованием в средней части каждой из .осей выступающей на- руху беговой дорожки с криволинейной в осевом направлении поверхностью, а периферийные шест.ерни Еы-голнены с . возможностью обкатывания по упомянутым б.еговым дорожкам.

2. Механизм по п„ 1, отличающийся тем, что диаметры беговых дорожек и отверстий в периферийных шестернях, а также диаметры отверстий под периферийные шестерни и наружные диаметры периферийных шестерен связаны между собой следующими соотношениями

(D - d) (1 - 3)&; (D,,- DU|) (D-d),

где D - диаметр отверстия в лерифе- рийной шестерни d - диаметр беговой дорожки; ft - боковой зазор в зубчатом зацеплении шестерен D« - диаметр отверстия корпуса под

периферийную шестерню DIJJ - наружный диаметр периферийной шестерни о. i

Зо Механизм по пп„ 1 и 2, . о т - личающий. ся тем„ что упомянутая криволинейная поверхность, выполнена в виде центральной цилиндрической поверхности, сопряженной по краям с усеченными коническими поверхностями 6.

4 „ Механизм по пп„ 1 и 2, о т л и- чаюцийся тем, что упомянутая криволинейная поверхность выполнена в виде сферы.

ЧГ

о

vC

«чэ

«ft

%98191

Ы I

---3

9

jL

Фи г. 9

30