Механізм рульової передачі транспортного засобу

Реферат: UA 112847 U UA 112847 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до автотранспортного машинобудування і може бути використана в рейкових механізмах рульової передачі транспортного засобу. Найбільш близьким за технічною суттю і технічним результатом, що досягається, до механізму рульової передачі транспортного засобу, що заявляється, є механізм рульової передачі транспортного засобу (див. патент України № 198, МПК (2006) B62D 3/00, від 13.01.1981 р., опубл. 30.04.1993 р., перереєстроване авторське свідоцтво СРСР № 948736), що містить установлену у картері з можливістю обертання вал-шестерню, зубчасту рейку, яка зачіпляється з валом-шестернею, циліндричний упор зубчастої рейки, який контактує з нею через пружний елемент з боку, протилежного зубцям, і піджимає рейку до вала-шестерні. У відомому механізмі рульової передачі транспортного засобу циліндричний упор зубчастої рейки виконаний збірним металевим з двох напівциліндричних половин, які піджимаються до зубчастої рейки пружиною через опорну п'яту. Напівциліндричні половини циліндричного упора щільно прилягають до внутрішньої поверхні картера. Відомий механізм рульової передачі транспортного засобу має недостатній строк служби і низьку надійність в експлуатації. Це пояснюється тим, що у відомому механізмі рульової передачі транспортного засобу циліндричний упор зубчастої рейки має складну конструкцію, тому що виконаний збірним і складається з трьох елементів - двох напівциліндричних половин та опорної п'яти. За рахунок того, що між металевими елементами упора і внутрішньою поверхнею картера відсутній зазор в процесі роботи виникає тертя метала по металу, вони піддаються підвищеному зношуванню, що може привести до заклинювання упора у картері, що в свою чергу, може привести до виходу з зачеплення рейки з валом-шестернею. Те, що напівциліндричні половини циліндричного упора щільно прилягають до внутрішньої поверхні картера, викликає фрикційний опір і, як наслідок, не забезпечується беззазорний контакт вал-шестерні з зубчастою рейкою. Це ускладнює переміщення упора і погіршує контакт вала-шестерні з рейкою. Все це, у свою чергу, викликає труднощі при керуванні транспортним засобом і може привести до аварійної ситуації. Виготовлення такого циліндричного упора потребує високих трудовитрат та енерговитрат, тому що необхідна висока точність при виробництві кожного з елементів конструкції, а для обробки металевих елементів конструкції необхідне використання складного енергоємного обладнання. Високих трудовитрат потребує і ремонт механізму рульової передачі, тому що при заклинюванні циліндричного упора його демонтаж проводити складно, а новий циліндричний упор має високу собівартість. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити механізм рульової передачі транспортного засобу шляхом нового виконання конструктивних елементів, що дозволить підвищити строк служби та надійність механізму рульової передачі при одночасному спрощенні конструкції, зменшенні трудовитрат та енерговитрат на його виготовлення та ремонт. Поставлена задача вирішується тим, що в механізмі рульової передачі транспортного засобу, що містить установлену у картері з можливістю обертання вал-шестерню, валашестерні, зубчасту рейку, яка зачіпляється з валом-шестернею, циліндричний упор зубчастої рейки, який контактує з нею через пружний елемент з боку, протилежного зубцям, і піджимає рейку до вала-шестерні, новим є те, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний цільним литим із термопластичного полімерного матеріалу з напівциліндричною виїмкою у його верхній частині і встановлений в картер рульового механізму з кільцевим зазором 20-70 мкм, протилежний зубцям бік зубчастої рейки виконаний закругленим, форма виїмки відповідає закругленій формі зубчастої рейки, яка сполучається з виїмкою, в нижній частині виїмки виконана канавка для мастила. Новим є і те, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний із термопластичної синтетичної пластмаси, такої як поліацетал або поліамід, або поліолефінол, яка додатково містить змащувальну речовину, таку, наприклад, як мастило, графіт, дисульфід молібдену. Новим є також те, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді розпірної втулки, яка фіксується фланцем з ущільнювачем. Новим є також те, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді різьбової пробки з ущільнювачем та контровочною гайкою. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак технічного рішення і технічним результатом, що досягається, полягає в такому. Технічний результат досягається за рахунок того, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний цільним литим із термопластичної синтетичної пластмаси зменшується його зношування, тому що у цільному упорі відсутнє тертя з картером. А поверхні упора, які контактують з іншими конструктивними елементами, мало схильні до зношування, тому що термопластичні синтетичні пластмаси відрізняються підвищеною стійкість до стирання, мають 1 UA 112847 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 низьку фрикційну характеристику і задану гнучкість і жорсткість, тому є стійкими до впливу тертя, та інших механічних впливів. У верхній частині циліндричного упора виконана напівциліндрична виїмка, в нижній частині якої виконана канавка для мастила, а протилежний зубцям бік зубчастої рейки виконаний закругленим. При цьому форма виїмки відповідає закругленій формі зубчастої рейки, яка сполучається з виїмкою. При такому конструктивному виконанні і наявності мастила забезпечується можливість ковзання зубчастої рейки у виїмці з низьким коефіцієнтом тертя. Циліндричний упор зубчастої рейки встановлений в картер рульового механізму з кільцевим зазором 20-70 мкм. Експериментально встановлено, що при такому зазорі забезпечується вільний хід упора в осьовому напрямку та, як наслідок, беззазорний контакт вал-шестерні з зубчастою рейкою, тому що не виникає фрикційного опору. Все це забезпечує підвищення строку служби та надійності механізму рульової передачі. При цьому за рахунок спрощення конструкції значно зменшуються трудовитрати та енерговитрати на його виготовлення та ремонт, тому що термопластичні полімерні матеріали значно дешевше метала, лиття із них цільного циліндричного упора рейки не потребує високих витрат труда та енергії. У процесі експлуатації такого механізму рульової передачі заклинювання не відбувається, тому при ремонті, у разі необхідності заміни циліндричного упора рейки, також витрати труда та енергії невисокі. Технічний результат досягається також за рахунок того, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний із термопластичної синтетичної пластмаси, такої як поліацетал або поліамід, або поліолефінол, яка додатково містить змащувальну речовину, таку, наприклад, графіт, дисульфід молібдену і тому подібне. Така термопластична синтетична пластмаса характеризується малими тепловими розширенням і стисненням та має властивість самозмазування. Це забезпечує можливість ковзання зубчастої рейки у виїмці з низьким коефіцієнтом тертя, зменшення зношування циліндричного упора та зубчастої рейки і, як наслідок, підвищення строку служби та надійності механізму рульової передачі. Технічний результат досягається і за рахунок того, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді розпірної втулки, яка фіксується фланцем з ущільнювачем. Такий фіксатор запобігає переміщенню вала-шестерні і утримує його у необхідному для забезпечення надійної роботи положенні. Це, у свою чергу, сприяє підвищенню строку служби. Фіксатор має достатньо просту конструкцію і не потребує високих витрат труда та енергії при його виготовленні. Технічний результат досягається і за рахунок того, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді різьбової пробки з ущільнювачем та контровочною гайкою. Такий фіксатор також запобігає переміщенню вала-шестерні і утримує його у необхідному для забезпечення надійної роботи положенні, а також має просту конструкцію і не потребує високих витрат труда та енергії при його виготовленні. Таким чином, з вищенаведеного видно, що механізм рульової передачі транспортного засобу, що заявляється, забезпечує підвищення його строку служби та надійності при одночасному спрощенні конструкції, зменшенні трудовитрат та енерговитрат на його виготовлення та ремонт. Механізм рульової передачі транспортного засобу, що заявляється, пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 приведений механізм рульової передачі з фіксатором, виконаним у вигляді розпірної втулки, поперечний розріз; на фіг. 2 приведений циліндричний упор зубчастої рейки, вид збоку; на фіг. 3 - те ж, вид зверху, на фіг. 4 приведений механізм рульової передачі з фіксатором, виконаним у вигляді різьбової пробки. Механізм рульової передачі транспортного засобу містить вал-шестерню 1, підшипники 2 вала-шестерні 1, картер 3, регулювальну прокладку 4, розпірну втулку 5, фланець 6, ущільнювач картера 7, зубчасту рейку 8, різьбову пробку картера 9, пружний елемент 10, циліндричний упор 11 рейки 8, контргайку 12 пробки 9. Циліндричний упор 11 зубчастої рейки 8 встановлений в картер 3 з кільцевим зазором 13, величина якого становить 20-70 мкм. Циліндричний упор 11 зубчастої рейки 8, виконаний цільним литим із термопластичного полімерного матеріалу, має канавку 14 для мастила у напівциліндричній виїмці 15. Протилежний зубцям бік зубчастої рейки 8 виконаний закругленим, форма виїмки 15 відповідає закругленій формі зубчастої рейки 8, яка сполучається з виїмкою 15. В нижній частині виїмки 15 виконана канавка 14 для мастила. Розпірна втулка 5, яка фіксується фланцем 6 з ущільнювачем 7 утворюють фіксатор валашестерні 1. Фіксатор вала-шестерні 1 може бути виконаний у вигляді різьбової пробки 17 з ущільнювачем 18 та контргайкою 16. 2 UA 112847 U 5 10 15 20 25 30 Циліндричний упор 11 зубчастої рейки 8 виконаний із термопластичної синтетичної пластмаси, такої як поліацетал, або поліамід, або поліолефінол, яка додатково містить змащувальну речовину, таку, наприклад, як графіт, дисульфід молібдену і тому подібне. Механізм рульової передачі транспортного засобу працює таким чином. Вал-шестерня 1, встановлена в картері 3 на двох підшипниках 2 з'єднується з рульовим валом (на кресленнях не показаний), а зубчаста рейка 8 - за допомогою бічних тяг з керованими колесами транспортного засобу (на кресленнях не показані). Обертання рульового колеса транспортного засобу через рульовий вал передається на вал-шестерню 1, яка пересуває зубчасту рейку 8. Осьове переміщення зубчастої рейки через рульові тяги передається на поворотні важелі стойок передньої підвіски і далі на керовані колеса транспортного засобу. Валшестерня 1 беззазорно зачіпляється з зубчастою рейкою 8. Вибірка зазору в зачепленні забезпечується передачею осьового зусилля на зубчасту рейку 8 від пружини 10, розташованої в порожнині різьбової пробки 9, що передається через циліндричний упор 11. Контргайка 12 контрить різьбову пробку 9 від вивертання. Для забезпечення можливості легкого пересування в осьовому напрямку циліндричний упор 11 встановлюється в картер 3 з кільцевим зазором 13. Зубчаста рейка 8 пересувається в напівциліндричній виїмці 15, яка має канавку 14 для мастила. Для забезпечення можливості легкого пересування в осьовому напрямку зубчастої рейки 8 напівциліндричну виїмку 15 та канавку 14 змащують мастилом. При обертанні вал-шестерні 1 в зачепленні з косозубою рейкою 8 виникають осьові зусилля на вал-шестерні 1 та передаються на кулькові підшипники 2. Для фіксації підшипників 2 та вал-шестерні 1 від переміщення використовується фіксатор, який утворюється розпірною втулкою 5, що фіксується фланцем 6 з ущільнювачем 7. Регулювання осьового люфта, який не допускається, виконується регулювальними прокладками 4. Фіксатор вала-шестерні 1 може також бути виконаним у вигляді різьбової пробки 17 з ущільнювачем 18 та контргайкою 16. Механізм рульової передачі транспортного засобу, що заявляється, має високий строк служби та високу надійність, при цьому одночасно спрощується конструкція, зменшуються трудовитрати та енерговитрати на його виготовлення та ремонт. Механізм рульової передачі транспортного засобу, що заявляється, може бути виконаний з відомих матеріалів з використанням відомого устаткування і відомих технологій, що підтверджує його промислову придатність. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 1. Механізм рульової передачі транспортного засобу, що містить установлену у картері з можливістю обертання вал-шестерню, фіксатор вала-шестерні, зубчасту рейку, яка зачіпляється з валом-шестернею, циліндричний упор зубчастої рейки, який контактує з нею з боку, протилежного зубцям, і піджимає рейку до вала-шестерні за допомогою пружного елементу, який відрізняється тим, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний цільним литим із термопластичної синтетичної пластмаси з напівциліндричною виїмкою у його верхній частині і встановлений в картер рульового механізму з кільцевим зазором 20-70 мкм, протилежний зубцям бік зубчастої рейки виконаний закругленим, форма виїмки відповідає закругленій формі зубчастої рейки, яка сполучається з виїмкою, в нижній частині виїмки виконана канавка для мастила. 2. Механізм рульової передачі транспортного засобу за п. 1, який відрізняється тим, що циліндричний упор зубчастої рейки виконаний із термопластичної синтетичної пластмаси, такої як поліацетал або поліамід, або поліолефінол, яка додатково містить змащувальну речовину, таку, наприклад, графіт, дисульфід молібдену. 3. Механізм рульової передачі транспортного засобу за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді розпірної втулки, яка фіксується фланцем з ущільнювачем. 4. Механізм рульової передачі транспортного засобу за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатор вала-шестерні виконаний у вигляді різьбової пробки з ущільнювачем та контровочною гайкою. 3 UA 112847 U 4 UA 112847 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5