- необходимый закон изменения передаточного числа;
- высокий КПД при передаче усилий от рулевого колеса к управляемым колесам;
- переменный зазор в зацеплении деталей рулевого механизма и возможность его регулирования в нейтральном положении рулевого колеса.
Зазор в зацеплении деталей рулевого механизма в среднем положении должен быть минимальным или вообще отсутствовать, а в крайних положениях — должен увеличиваться. Это необходимо для того, чтобы не было заеданий в средней части после регулировки, так как износ бывает наибольшим в нейтральном положении. Рулевое колесо должно располагаться в кабине так, чтобы водителю было удобно и чтобы оно максимально предохраняло водителя от травм при авариях.
Рулевые механизмы бывают червячные, винтовые, реечные и комбинированные. Червячные механизмы могут состоять из пары червяк—сектор, червяк—кривошип, червяк—ролик. Сектор может быть дву- и многозубым, ролик — двух- и трехгребневым, кривошип — с одним или двумя шипами.
Наибольшее распространение на легковых, а также грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности и на автобусах особо малого и малого классов получил рулевой механизм с передачей «глобоидальный червяк—трехгребневый ролик» на подшипниках качения. В таком механизме значительно уменьшены трение и износ, а также обеспечено соблюдение необходимых зазоров в зацеплении.
Основными деталями рулевого механизма являются картер 9, глобоидальный червяк 14, вал сошки 1, верхний вал 23 (рис. 19.3). Корпус отливают из алюминиевого сплава (ГАЗ-31029) или чугуна (ГАЗ-3307). Глобоидальный червяк 14 напрессован на мелкие шлицы нижнего рулевого вала 27. Червяк вращается в двух роликовых конических подшипниках, затяжка которых регулируется прокладками 16, расположенными под передней крышкой 17. С глобоидальным червяком в постоянном зацеплении находится трехгребневый ролик 11, установленный на двух шариковых подшипниках на пальце, запрессованном в кулак вала сошки 1. Вал сошки вращается в бронзовых втулках 8 в приливе картера 9. Верхняя часть вала сошки вращается в радиально-упорном роликовом подшипнике 6, запрессованном в верхней крышке 19. На верхнем конце вала сошки прорезан кольцевой паз, в который входит регулировочный винт 3. Этот винт после регулировки зацепления ролика с червяком фиксируется стопорной шайбой 2 и колпачковой гайкой 4. Для уменьшения износа червяка и ролика в картер заливается жидкое масло через отверстие, закрываемое пробкой 7. При необходимости масло сливается через отверстие, закрываемое болтом 18.
Рис. 19.3. Рулевой механизм: 1 - вал сошки; 2 - стопорная шайба; 3 - регулировочный винт; 4 - колпачковая гайка; 5 - штифт; 6 - роликовый подшипник; 7 - пробка наливного отверстия; 8 - втулки; 9 - картер; 10 - сальник; 11 - трехгребневый ролик; 12 - задняя крышка; 13 и 15 - задний и передний подшипники червяка; 14 - червяк; 16 - регулировочные прокладки; 17 - передняя крышка; 18 - болт сливного отверстия; 19 - верхняя крышка; 20 - фланец; 21 - шпилька; 22 - эластичная соединительная муфта; 23 - верхний вал; 24 - усилительная пластина; 25 - гайка; 26 - стопорная пластина; 27 - нижний вал; 28 - сошка
При вращении рулевого вала 27 глобоидальный червяк 14 при помощи ролика 11 поворачивает вал сошки 1 вместе с сошкой 28 на 90° от упора до упора сошки в лонжерон. Середина этого полного угла поворота сошки соответствует среднему положению червячной пары или движению автомобиля по прямой. При вращении ролик перекатывается по ниткам червяка, а не скользит, благодаря чему уменьшается износ червячной пары и уменьшается усилие на рулевом колесе.