close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16407

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 16407
(13) C1
(19)
(46) 2012.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
B 62D 3/02
(2006.01)
(54) РУЛЕВОЙ ПРИВОД С ПЕРЕМЕННЫМ ПЕРЕДАТОЧНЫМ ЧИСЛОМ
BY 16407 C1 2012.10.30
(21) Номер заявки: a 20100824
(22) 2010.05.26
(43) 2011.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси"
(BY)
(72) Авторы: Михайлов Валерий Валерианович; Савицкий Александр
Дмитриевич; Вербицкий Андрей
Владимирович; Коваленко Александр Владимирович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси"
(BY)
(56) АВТОМОБИЛИ. Конструкция, конструирование и расчет. Системы
управления и ходовая часть / Под ред.
А.И. Гришкевича. - Минск: Вышэйшая
школа, 1987. - С. 13.
BY 5860 U, 2009.
SU 546272, 1977.
RU 2023613 C1, 1994.
GB 2219563 A, 1989.
(57)
Рулевой привод с переменным передаточным числом, содержащий сошку, которая
выполнена с возможностью установки одним концом на ведомом валу рулевого механизма и синхронного поворота с этим валом, а другим концом она через шарнир связана с тягой рулевой трапеции, отличающийся тем, что шарнир выполнен в виде эксцентрика с
возможностью поворота как относительно сошки, так и относительно тяги, а ось ведомого
вала и линия эксцентриситета эксцентрика находятся на одной линии при нейтральном
положении ведомого вала, при этом тяга рулевой трапеции выполнена с возможностью
двусторонних горизонтальных перемещений совместно с рулевой трапецией.
Фиг. 1
Изобретение относится к системам рулевого управления и может быть использовано в
конструкциях автомобилей, а также других самоходных колесных машин.
BY 16407 C1 2012.10.30
Известно, что изменение направления движения автомобиля осуществляют, в основном, поворотом передних управляемых колес при помощи системы рулевого управления,
которая включает в себя рулевой механизм и рулевой привод [1].
Основным требованием к рулевому управлению является достижение пропорционального и синхронного повороту рулевого колеса поворота ступиц управляемых колес, а также чувствительность рулевого колеса к рывкам и усилиям на управляемых колесах.
Для улучшения качества рулевого управления современные системы рулевого управления изготавливаются с переменным передаточным числом: при небольших отклонениях
рулевого колеса, характерного для больших скоростей движения, "чувство руля" должно
быть выше, а привод выполняют с более жесткой характеристикой и меньшим передаточным числом. И, наоборот, при совершении маневров на небольшой скорости с большими
углами поворота управляемых колес или движении задним ходом передаточные числа
этой же системы должны быть значительно выше, чтобы облегчить управление [2].
Подобные системы с переменным передаточным числом в большинстве своем реализованы в конструкциях с реечными зубчатыми рулевыми механизмами [2].
Известный реечный механизм содержит зубчатое колесо, кинематически соединенное
с рулевым колесом, и зубчатую рейку, взаимодействующую с рулевым приводом и, далее,
с рулевой трапецией. Зубья рейки выполнены с переменными шагом, профилем и кривизной [3].
Для качественного зацепления шестерня вынужденно перемещается в перпендикулярной плоскости относительно рейки. Кроме того, к такому зубчатому зацеплению предъявляются повышенные требования по точности и прочности, величинам люфтов и зазоров,
чтобы исключить лишний ход рулевого колеса.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является рулевой привод с переменным передаточным числом [4].
Рулевой привод с переменным передаточным числом включает сошку, которая выполнена с возможностью установки одним концом на ведомом валу рулевого механизма и
синхронного поворота с этим валом, а другим концом она через шарнир связана с тягой
рулевой трапеции [4].
Работает устройство следующим образом.
Вращательное движение рулевого колеса преобразуется в угловое перемещение сошки, которая одним своим концом взаимодействует с ведомым валом рулевого механизма, а
другим концом взаимодействует с тягой рулевой трапеции.
Недостатком данного устройства являются невысокие эксплуатационные свойства
конструкции из-за постоянства передаточного числа рулевого привода.
Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационных свойств рулевого привода за счет получения переменного передаточного числа.
Поставленная задача решается тем, что в рулевом приводе с переменным передаточным числом, содержащем сошку, которая выполнена с возможностью установки одним
концом на ведомом валу рулевого механизма и синхронного поворота с этим валом, а другим концом она через шарнир связана с тягой рулевой трапеции, шарнир выполнен в виде
эксцентрика с возможностью поворота как относительно сошки, так и относительно тяги,
а ось ведомого вала и линия эксцентриситета эксцентрика находятся на одной линии при
нейтральном положении ведомого вала, при этом тяга рулевой трапеции выполнена с возможностью двусторонних горизонтальных перемещений совместно с рулевой трапецией.
На фиг. 1 представлена схема расположения элементов рулевого привода в нейтральном положении.
На фиг. 2 представлена схема расположения элементов рулевого привода в крайнем
положении.
2
BY 16407 C1 2012.10.30
На фиг. 3 изображен график изменения линейного перемещения рулевой тяги от угла
поворота сошки, полученный при реализации предлагаемого устройства для длины сошки
R = 0,055 м и размера эксцентриситета e = 0,0055 м.
Рулевой привод с переменным передаточным числом содержит ведомый вал 1 рулевого механизма (не показан) и сошку 2, которая одним своим концом неподвижно закреплена на ведомом валу 1 с возможностью синхронного поворота с ним. Другим концом сошка
2 связана шарнирно с тягой 3 рулевой трапеции 4.
Шарнир выполнен в виде эксцентрика 5, установленного с возможностью поворота
как относительно сошки 2, так и относительно тяги 3, а ось ведомого вала 1 и линия эксцентриситета эксцентрика 5 находятся на одной линии при нейтральном положении ведомого вала 1. При этом тяга 3 рулевой трапеции выполнена с возможностью двусторонних
горизонтальных перемещений совместно с рулевой трапецией 4.
Эксцентрик 5 установлен на другом конце сошки 2 посредством подшипника 6. На
этом же эксцентрике 5 посредством подшипника 7 смонтирована ось 8 тяги 3.
Работает рулевой привод с переменным передаточным числом следующим образом.
При повороте рулевого колеса (не показано) рулевой механизм обеспечивает поворот
ведомого вала 1 относительно нейтрального положения и закрепленной на валу сошки 2
или в одну, или в другую сторону. Усилие на другом конце сошки 2 передается через
наружный подшипник 6 на эксцентрик 5, который уравновешивается усилием на нем со
стороны рулевой тяги 3. Поскольку повороту сошки 2 соответствует не только линейное
перемещение, но и поворот эксцентрика 5, то сложное движение обеспечивает неравномерное смещение тяги 3 рулевой трапеции по углу поворота сошки 2. Это объясняется появлением возникающего на эксцентрике 5 вращающего момента, корректирующего
геометрию приложения сил от сошки 2 и тяги 3. Равновесие системы характеризуется нелинейной зависимостью продольного перемещения тяги 3 рулевой трапеции от угла поворота сошки 2 в обе стороны относительно нейтрального положения.
Обратная связь по нагрузке на рулевом колесе от управляемых колес осуществляется
через усилие, передаваемое от рулевой тяги 3 на эксцентрик 5, сошку 2, рулевой механизм
и рулевое колесо.
Наличие эксцентрика 5 в качестве шарнира между сошкой 2 и тягой 3 позволяет обеспечить качественное сопряжение сошки и тяги, исключить образование зазоров, получить
высокую надежность соединения и нелинейный закон изменения передаточного числа в
приводе.
Как пример, на фиг. 3 представлен полученный график изменения передаточного числа рулевого привода для параметров R = 0,055 м и эксцентриситета e = 0,0055 м.
Изменяя направления эксцентриситета, соотношения R и е, а также размеры подшипниковых мест крепления эксцентрика 5 на тяге 3 и сошке 3, можно получать различные
законы изменения кинематики механизма.
Таким образом, совокупность представленных отличительных признаков позволяет
достичь корректировки передаточных чисел рулевых приводов в эксплуатации и проводить улучшение их характеристик, что повышает эксплуатационные качества рулевого
привода.
Предлагаемый рулевой привод с переменным передаточным числом обеспечивает
следующие функциональные преимущества:
оптимальное передаточное число в зависимости от скорости движения;
разницу передаточных чисел при нейтральном и угловом положениях сошки;
повышение быстродействия привода путем перевода ускоренного рулевого колеса из
крайнего положения в нейтральное.
3
BY 16407 C1 2012.10.30
Источники информации:
1. Автомобильный справочник: пер. с англ. -2-е изд. - М.: ЗАО "КЖИ "За рулем",
2004. - С. 661-662.
2. Голованов Л. Как устроен ГУ Р.- Найдено в Интернету http://www.volvoclub.ru/info/114/.
3. Heisler, Heinz. Advanced vehicle technology/Heinz Heisler.-Elsevier Science. - 2002. С. 353.
4. Гришкевич Л.И. Автомобили. Конструкция, конструирование и расчет. Системы
управления и ходовая часть / Под ред. А.И. Гришкевича. -Минск: Вышэйная школа, 1987. С. 13.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
212 Кб
Теги
by16407, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа