Червячный рулевой механизм Советский патент 1977 года по МПК B62D3/10 

Изобретение относится к автомобплестроелию, а именно к устройству рулевых меха} измов с глобоидным червяком н роликом. Известен рулевой механизм, содержащий смонтированный в картере, имеющем горловину и крышку, глобоидный червяк с ролнком, связанный с валом сощки, и устройство регулирования бокового зазора в заценлении путем перемещения вала сощки в сборе с роликом ВДОЛЬ продольной оси вала сощкп 1. В таком механизме прн врандении вала сощкн центр ролнка перемещается только в параллельной продольной оси червяка нлоскостп. Поскольку угол наклона винтовой линии нарезки глобоидного червяка уменьщается по мере удалення диаметральных сечений червяка от середины, толщина витков и щирина впадин нарезки червяка в сечении по хордам червяка, параллельным его продольной оси и проходящим через точки контакта каждого из гребней ролика с витком червяка, не одинаковы для правой и левой сторон нарезки. Это вызывает несимметричность изменения бокового зазора В зацеплении. Несимметричность изменения бокового зазора увеличивается дополнительно из-за угла наклона средней плоскости ролика, а также из-за осевого смещения вала сощки с роликом, необходимого в таких механизмах для обесиечення нх регулировки. В результате увеличиваются иагрузки на одну из сторон нарезки червяка и соответственно на один из гребг1ей ролика, что вызывает односторонн й нзнос ВИТКОВ червяка и гребней ролика и снижает срок службы рабочей пары рулевого мехаиизма. Р1звестен червячный рулевой механиЗМ, имеющий смонтированный в картере глобоидный червяк и роли«, связанный с вало1м сощки и устройством для регулировки зазора В зацеилении 2. В таком механизме центр ролика перемещается в плоскости, наклоненной к нродольной осн червяка. Это обеспечивает симметричное относительно среднего положения изменение бокового зазора В заценленин при отходе ролика от среднего положения. Упомянутое перемещение центра ролнка В плоскостн, не параллельной осп червяка, достигается за счет осевого перемещения вала сощки при его проворачиваннн в резьбовом элементе картера. Это комненснрует несимметричность (для обеих сторон нарезки) изменения толщины зубьев и щирицы впадин В параллельном нродольной осп червяка сеченин по хордам, вызванную необходимым для обеснечення регулнровкн смещеннем ролнка, н потому иовыщает долговечность пары глобоидный червяк-ролнк. Однако в известных механизмах ролик закреплен в вале сощки так, что его средняя плоскость наклонена к оси вала сонжи на некоторый угол, ограниченныи углами подъема винтовой линии крайнего и среднего витков червяка. Это усложняет изготовление вала сошки, а также снижает усталостную прочность детали, иоскольку иаз для размещения ролика в головке вала сошки выполнен наклонным к продольной оси вала. Для перемещения центра ролика в илоскости, не параллельной оси червяка, в рулевой механизм вводятся дополнительные детали (например, резьбовой элемент картера), усложняющие конструкцию механизма. Применение в рулевом механизме резьбового подвижного соединения в качестве опоры вала сошки значительно снижает износостойкость узла, так как исключает возможность нрименить в качестве опоры иоднлшинк качения. Постоянное осевое иерсмещенне (одновременно с вращением) вала сошки во втулке горловины картера ухудшает условия работы бронзовой втулки горловииы и снижает долговечность сальннка в результате периодического коитакта рабочей кромки сальника с незащищенной загрязненной иоверхностью вала ири повороте управляемых колес в одио из крайних положений.

Цель изобретения - упростить изготовление рулевого механизма и повысить его иадежность. Это достигается тем, что ось вала сошки в плоскости, иараллельной оси червяка, выиолнена отклоненной от перпендикулярного к оси червяка иоложення на угол, ограниченный углами иодъема винтовой линии крайнего и среднего внтков червяка.

При таком расположении осей вала сошки и червяка нет необходимости расиолагать ролик наклонно к осн вала сошки (для иравильной ориентации ролика отиосительно внтка червяка), поскольку ролик, оставаясь параллельным оси вала сощки, в нредлагаемом механизме иравильпо ориентируется относительно червяка в результате поворота оси самого вала сошки. Такая конструкция исключает также осевые перемещения вала сошки ири работе рулевого механизма н позволяет отказаться от подвижного резьбового соединения в качестве опоры конца вала сошки.

На фиг. 1 изображен иредлагаемый рулевой механизм, общий вид; на фиг. 2 - разрез но А-А на фиг. 1.

Рулевой механизм содержит картер 1, в котором размещены глобоидный червяк 2 и вал сошки 3. Червяк вращается в роликовых конических иодщипииках 4, один из которых выцолнен регулируемым. Вал сощки вращается в броизовой втулке 5 горловины картера 1 и в

0 роликовом цилиндрическом иодщиинике 6 верхней крышки 7 картера 1. В щечках вала сощки закреплеи двухгребневый ролик 8, вращающийся на оси 9 и взаимодействующий с витками червяка 2. Щечки выполнены парал5 лельнымн оси вала сощки 3. Центр ролика 8 смещен относительно средней илоскости червяка 2 для обеспечения заиаса на осевое регулировочиое перемещение вала сощки 3. Регулировочное перемещение вала сошки происходит

0 с иомощью винта 10.

Ось Oi вала сощкн 3 расположена в нлане под углом к направлению оси 02, перпендикулярному оси Оз червяка 2. В результате центр ролика при вращении вала сощки 3 перемещается в плоскости, наклоненной к осн Оз червяка 2 на угол, ограниченный углами подъема винтовой линии крайнего и среднего витков червяка.

Формула изобретения

Червячный рулевой механизм, содержащий смонтироваииый в картере глобоидный червяк и ролик, связанный с валом сошки и устройством для регулировки зазора в зацеплении,

5 отличающийся тем, что, с целью уирощення изготовления механизма и повышения иадежности, ось вала сошки отклонена в плоскости, параллельной оси червяка, от иерпендикулярного к осн червяка положения на угол, ог0 раиичеиный углами подъема винтовой линии крайнего и среднего витков червяка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки:

1.Книга «Автомобили УАЗ и их модификации, М. Машиностроение, 1973 г.

2.Авт. св. СССР № 288569, В 62D 3/10, 1964.

О,

-8

(Риг 1