РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ Советский патент 1970 года по МПК B62D3/10 

Настоящее изобретение относится к автомобилестроению и касается рулевых механизмов автомобилей.

Известны рулевые механизмы, содержащие смонтированные в картере, имеющем горловину и крышку, глобоидальный червяк с роликом, связанным с валом сошки, и устройство регулирования бокового зазора в зацеплении путем перемещения вала сошки в сборе с роликом вдоль продольной оси вала сошки.

В этих устройствах для установки необходимой величины натяга в зацеплении в среднем положении механизма при его сборке и регулировке, а также устраиения появляющихся при износе червяка и ролика в эксплуатации зазоров, центр ролика располагают в плоскости, перпендикулярной оси вала сошки, параллельной продольной оси червяка и удаленной от последней на некоторое расстояние е. Необходимую величину бокового зазора в зацеплении в этих механизмах устанавливают, например, ввернутым в резьбовое отверстие крышки картера регулировочным виитом с плоской головкой, входящей в Т-образный паз хвостовика головки вала сошки. Изменение величины бокового зазора в зацеплении осуществляется валом сошки с установленным в пазу его головки роликом, при этом вал перемещают в осевом направлении. После установления необходимой величины бокового зазора (натяга в среднем положении) в зацеплении регулировочный винт контрится стопорной гайкой, и при этом плоская головка регулировочного винта, входящая беззазорно в Т-образный паз

хвостовика головки вала сошки, препятствует осевому перемещению вала сошки и ролика. Поэтому При вращении вала сошки центр ролика перемещается только в параллельной продольной оси червяка плоскости. Ввиду того, что угол наклона винтовой линии нарезки глобоидального червяка по мере удаления диаметральных течений червяка от середины его нарезки в любую из сторон уменьшается, то толщина зубьев и соответственно, ширина впадины нарезки в сечениях по хордам червяка, параллельных его продольной оси и перпендикулярных оси вала сошки, проходящих через точки контакта каждого из гребией ролика с ниткой нарезки в среднем положении, не одикаковы для правой и левой сторон нарезки.

Вследствие этого изменение бокового зазора в зацеплении червяка и ролика при отходе ролика от среднего положения не симметрично для обеих сторон нарезки червяка.

Несимметричность изменения бокового зазора в зацеплении увеличивается дополнительно из-за угла наклона средней плоскости ролика, который выполняется всегда меньшим, чем угол наклона винтовой линии нарезки черго, что вследствие смещения центра ролнка на расстоянне е от плоскости, нроходящей через продольную ось червяка л перпендикулярной продольной оси вала сошки, точки контакта гребней ролика с ниткой нарезки червяка в среднем положении рулевого механизма располагаются несимметрично относительно сред}1ей диаметральной плоскости нарезки червяка. Для обеспечения си.мметричного относительно среднего положения рулевого механизма изменения бокового зазора в зацеплении при отходе ролика от среднего положения нарезку червяков этих рулевых механизмов производят при увеличенном (на 0,15 + 0,4 мм) расстоянии от средней плоскости нарезки доонорной поверхности червяка под базовый иодшипник в сравнении с подобным расстоянием от опорной поверхности базового подшипника до плоскости, совпадающей с продольной осью вала сошки и перпендикулярной продольной оси червяка в собранном рулевом механизме. Указанное смещение червяка при нарезке искажает зацепление червяка и ролика, вследствие чего точки контактов гребней ролика с ниткой нарезки червяка при вращении вала сошки перемещаются в радиальном направлении по высоте профиля нарезки червяка и гребней ролика, но не одинаково при поворотах вправо и влево, что увеличивает нагрузку на одну из сторон нарезки и соответственно на один из гребней ролика и вызывает односторонний износ нарезки червяка и ролика. Вследствие этого срок службы рабочей пары рулевого механизма в эксплуатации, лимитируемый износом одной стороны зацепления, уменьшается против возможного срока службы для пары червяк-ролик данной рамерности. Цель настоящего изобретения - упростить изготовление и повысить долговечность пары глобоидальный червяк-ролик. Для этого на валу сошки выполнена резьба, взаимодействующая с резьбовым элементом кратера. В таком рулевом механизме резьба вала сошки может быть выполнена на наружной поверхности его хвостовика, а со стороны крыщки картера резьбовой элемент может быть выполнен в виде зтулки с внутренней и наружной резьбами, причем наружной резьбой втулка ввернута в крышку картера. Б таком механизме резьба вала сощки может быть выполнена в осевом отверстии его хвостовика со стороны крышки картера, а резьбовой элемент может быть выполнен в виде винта с разными резьбами на концах, одной из которых винт крепится с помощью контргайки в крышке картера. Резьбы упомянутого резьбового элемента можно выполнять как противоположного направления, laK и одного направлепи51 с различным шаго.м. Резьбу вала сошки у такого механизма целесообразно выполнять на наружиой . прверхиости его резьбовой элемент выполнять в виде закрепленной съемно на картере горловины с резьбой на внутренней ее поверхности, сопряженной с этим хвостовиком. При вращении ва.та сошки резьбовой хвостовик его головки в зависимости от направления вращения вала сошки и направления резьбы ввинчивается или вывинчивается из резьбовой втулки, и вал сошки вместе с закрепленным на нем роликом перемещается в направлении, параллельном продольной оси вала сошки. Направления резьбы на хвостовике головки вала сощки и нарезки червяка согласовываются между собой, Упомянутое осевое перемещение вала сошки компенсирует несимметричность для обоих сторон нарезки изменения в параллельном продольной оси червяка сечении по хордам толшины зубьев и ширины впадин, вызванное необходимым для обеспечения регулировки смещением ролика, вследствие чего при изготовлении червяка для предлагаемого рулевого механизма середина его нарезки располагается от опорной поверхности под базовый подшипник на расстоянии, равном расстоянию от середины нарезки до опорной поверхности базового подшипника в картере собранного и отрегулированного рулевого механизма, что устраняет искажение зацепления червяка и ролика и повышает долговечность рабочей пары рулевого механизма до теоретически возможной для рабочей пары глобоидальный червяк-ролик этой размерности. На чертеже изображен рулевой механизм. Описываемый рулевой механизм содержит глобоидальный червяк 1, установленный на подшипниках в картере 2, ролик 3, закрепленный с помощью оси 4 в пазу вала 5 сошки и крышки 6 картера, в резьбовое отверстие которой ввернута втулка 7 с внутренней и наружной резьбами, которые могут быть различного направления или одного направления, но с различным шагом. На хвостовике 8 головки вала сошки выполнена наружная резьба, и этот хвостовик ввернут в резьбовую втулку 7, являющуюся также его опорой. Втулка 7 законтрена гайкой 9. Для смаз.ки механизма в качестве маслоналивного канала используется закрываемое пробкой 10 резьбовое отверстие втулки 7 и центральное сквозное отверстие в резьбовом хвостовике головки вала сошки, выходящее в паз головки вала сошки. Осевое перемещение вала сощки при его вращении может быть осуществено также с помощью закрепленного в резьбовом отверстии крышки винта, ввернутого в резьбовое отверстие хвостовика 8 головки вала сошки. Резьбовое соединение вала сошки с картером может .быть осуществлено хвостовиком /./с резьбой, ввернутым в горловину картера.