Рульовий механізм транспортного засобу з вмонтованим гідропідсилювачем

Винахід стосується транспортного машинобудування і безпосередньо відноситься до рульових механізмів з вмонтованим гідравлічним підсилювачем. Відомий рульовий механізм з вмонтованим гідропідсилювачем, заявка №2003108893, МПК В62Д5/06, який складається із корпуса, в робочому циліндрі якого розміщений поршень, який має ущільнюючу частину з колом в поперечному перерізі і рейкову частину з напівколом в поперечному перерізі в радіальних площинах якого розміщена зубчата рейка, поділена центральним отвором на дві симетричні частини, кожна із яких створює рейкову передачу з валом сошки, початкова площина якої суміщена з геометричною віссю поршня, причому зовнішня поверхня рейкової частини поршня виконана конічною. До недоліків відомого рульового механізму відноситься те, що конічна поверхня рейкової частини поршня починає прилягати до циліндричної поверхні робочого циліндра корпуса тільки після того, як в зачеплені рейкової передачі з'являться розпірні сили. При такій взаємодії в вертикальній площині виникає перекіс поршня, внаслідок чого в рейковій передачі збільшується боковий зазор. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення рульового механізму шляхом створення умов для компенсації перекосів, які виникають від неточності виготовлення деталей і складання, а також від наявності пружних деформацій в процесі роботи пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в рульовому механізмі транспортного засобу з вмонтованим гідропідсилювачем, який складається із корпуса, в робочому циліндрі якого розміщений поршень, який має ущільнюючу частину і рейкову частину, в радіальних площинах якого розміщена зубчата рейка, поділена центральним отвором на дві симетричні частини, кожна із яких створює рейкову передачу з валом сошки, початкова площина якої суміщена з геометричною віссю поршня, при цьому зовнішня поверхня рейкової частини поршня виконана конічною із зменшенням діаметру від краю ущільнюючої частини до торця рейкової. Зовнішня конічна поверхня рейкової частини поршня виконана дотичною до уявного продовження циліндричної поверхні ущільнюючої частини в вертикальній площині, яка проходить крізь вісь центрального отвору, крім того між уявним продовженням циліндричної поверхні ущільнюючої частини і конічною поверхнею рейкової частини утворені симетричні серпоподібні зазори, величина яких поступово збільшується від нульового значення в точці контакту обумовлених поверхонь до максимального значення початкової площини рейкової передачі і торця рейкової частини, до того ж вісь конічної поверхні рейкової частини поршня в площині, яка проходить крізь вісь поршня перпендикулярно до початкової площини рейкової передачі розміщена під кутом до осі циліндричної поверхні ущільнюючої частини поршня, точка перетину осі конічної поверхні рейкової частини і осі циліндричної поверхні ущільнюючої частини поршня розміщена на поверхні дотику рейкової і ущільнюючої частини, а кут нахилу обумовлених осей визначається по формулі: Z a = arctg max , де l Z max - максимальне значення серпоподібного зазору між циліндричною і конічною поверхнями в місці перетину початкової площини і торця рейкової передачі; l - довжина рейкової частини поршня. Сутність винаходу пояснюється кресленнями. На фіг.1 зображено поздовжній вертикальний переріз рульового механізму по осі поршня, без перерізу рейки поршня; на фіг.2 зображено поршень. Рульовий механізм (фіг.1) складається із корпуса 1, в робочому циліндрі якого розміщений поршень 2. В радіальних площинах поршня розміщена зубчата рейка 5, поділена центральним отвором на дві симетричні частини, кожна із яких утворює рейкову передачу з валом сошки 6. Поршень (фіг.2) має ущільнюючу частину 3 і рейкову частину 4. Ущільнююча частина 3 поршня 2 виконана циліндричної форми і має власну геометричну вісь 7 і своє уявне продовження 8. Рейкова частина 4 виконана конічною і має власну геометричну вісь 9. Рейкова конічна поверхня 4 контактує з уявним продовженням циліндричної поверхні 8 по дотичній лінії 10, яка лежить в вертикальній площині Р2, яка проходить крізь геометричну вісь 7 поршня перпендикулярно до початкової площини Р3. Між віссю 7 і віссю 9 утворюється кут a , який лежить в площині Р2. Точка 11 перетину осі 7 і осі 9 лежить в площині Р1 дотику ущільнюючої і рейкової частини. В торцевій площині рейкової частини 12 між колом уявного продовження ущільнюючої частини 8 і колом конічної поверхні 4 утворюються два серпоподібні симетричні зазори 13. Величина зазорів поступово збільшується від нульового значення в точці контакту на лінії 10 до максимального значення Z max теж в початковій площині Р3 рейкової передачі. Зазор в початковій площині Р3 в направленні до ущільнюючої частини (площина Р1) зменшується завдяки утворенню кута b площині Р3. Значення кута b залежить від значення кута a , який визначається по формулі: Z a = arctg max , де l Z max - максимальне значення серпоподібного зазору між циліндричною і конічною поверхнями в місці перетину початкової площини і торця рейкової передачі; l - довжина рейкової частини поршня. Запропонована геометрична форма рейкової частини поршня дає змогу уникнути заклинювання поршня при переміщенні, а також внаслідок неточності виготовлення і складання вузла, при цьому забезпечується плавність переміщення і стабілізація зазору в рейковій передачі.