РАСЧЕТ УЗЛОВ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА АВТОМОБИЛЯ
ЗИЛ-130
Узлы рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130 рассчитывали по методике,
рекомендованной НАМИ.
Ниже приведены некоторые результаты расчетов, произведенных для
автомобиля ЗИЛ-ММЗ-555, имеющего большую нагрузку на переднюю ось, чем
автомобиль ЗИЛ-130 с грузом весом 5000 кгс. Нагрузка на переднюю ось
принималась равной 2840 кгс.
Момент сопротивления повороту колес на месте по формуле В. Е. Гуxa
При коэффициенте трения м = 0,85 момент сопротивления Mv = 230 кгс • м.
При этом момент на валу сошки равен 211 кгс-м. Указанная расчетная
величина соответствует действительному моменту, замеренному методом
тензометрирования на автомобиле и составляющему 200—260 кгс • м.
Наиболее напряженным элементом рулевого механизма является шлицевая
часть вала сошки. Напряжение в ней при крутящем моменте на валу 260
кгс-м т = 3000 кгс/см2, что обеспечивает запас
прочности по пределу текучести 2,75.
Центрирующие пружины создают на валу сошки момент, равный 7—9 кгс-м,
который составляет 3,5—4% максимального расчетного момента на валу сошки
и обеспечивает вполне удовлетворительную стабилизацию управляемых колес,
а также возврат рулевого колеса в нейтральное положение при угле наклона
шкворня в продольном направлении 2° 30'.
Момент на рулевом колесе, при котором включается гидроусилитель, зависит
от силы центрирующих пружин и составляет около 0,5 кгс-м, что
соответствует усилию 2,3 кгс на ободе рулевого колеса. Этот же момент
при максимальном расчетном моменте сопротивления повороту колес
приблизительно равен 1,9 кгс • м (усилие на ободе 8,6 кгс). В
действительности указанные величины несколько больше расчетных
вследствие наличия указанных выше предварительных натягов в рулевом
механизме. Несмотря на это максимальное усилие на ободе рулевого колеса
автомобиля ЭИЛ-130 значительно ниже не только
усилия большинства грузовых автомобилей, но и многих легковых машин.
При достаточной подаче насоса гидроусилителя
частота вращения рулевого колеса такова, что насос успевает заполнить
рабочую полость цилиндра гидроусилителя. У автомобиля ЭИЛ-130 эта
частота вращения равна не менее 1,31 об/с в одну сторону и 1,68 об/с в
другую при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя.
Как показали исследования, удовлетворительная работа рулевого управления
сохраняется при подаче насоса, равной менее 50% подачи нового насоса по
ТУ.