Шаровой наконечник сошки зажат между двумя вкладышами с регулировочными шайбами и регулирующей пробкой для устранения повышенного зазора, полученного в результате износа. Поперечная тяга имеет по концам наконечники с верхним и нижним расположением вкладышей, которые удерживают шаровые пальцы поворотных рычагов.

Шаровые пальцы защищены от попадания грязи резиновыми чехлами. Вкладыши поджимаются пружиной. Для крепления наконечников тяга имеет с одной стороны правую, а с другой левую резьбу, что позволяет легко изменять длину тяги при необходимости регулировки схождения передних колес. Наконечники фиксируются зажимами с болтами.

У легковых автомобилей с независимой подвеской передних колес применяется расчлененная рулевая трапеция. Рулевой привод выполняется многозвеньевым с шаровыми шарнирами, обеспечивающими свободное перемещение правого и левого передних колес, независимо одно от другого.

Такой привод у автомобиля ГАЗ-24 «Волга» состоит из двух поворотных рычагов, жестко связанных с цапфами передних колес, тяги 6, шарнирно соединяющей рулевую сошку с маятниковым рычагом, и боковых тяг, связывающих сошку и гягу с поворотными рычагами. Регулировочные трубки, установленные на боковых тягах, позволяют изменять их длину и тем самым регулировать величину схождения колес.

Соединение тяги с маятниковым рычагом обеспечивает ее перемещение в строго определенных пределах. Маятниковый рычаг закрепляется в кронштейне, установленном на переднем подрамнике.

Сочленения рулевых тяг имеют шаровые шарниры, необходимые для смягчения ударов, воспринимаемых тягами, а также для компенсации износов шарнирных сочленений.

Сферическая поверхность пальца опирается на опорную пяту, которая прижимается к ней пружиной. Сверху палец опирается на сферический вкладыш и имеет защитное уплотнение, предохраняющее шарнир от попадания в него грязи. Наличие пружины делает сочленение самоподтягивающимся, не требующим регулировки в эксплуатации, до наступления определенного износа.

У автомобилей ВАЗ рулевой привод многозвеньевой с шаровыми шарнирами, обеспечивающими свободное вертикальное перемещение правого и левого передних колес, имеющих независимую подвеску

Рулевая сошка соединена с боковой тягой левого колеса и со средней тягой, соединенной также с тягой левого колеса.

Чтобы обеспечить перемещение средней тяги в строго определенных пределах, она шарнирно соединена с маятниковым рычагом, закрепленным в кронштейне на правом лонжероне подмоторной рамы.

Все шарнирные соединения рулевых тяг имеют пальцы со сферическими головками. Эти головки поворачиваются в сферических вкладышах, изготовленных из полиуретана — очень износостойкого полимерного материала, обладающего достаточной упругостью.

Вкладыш прижимается к сферической поверхности пальца пружиной, обеспечивающей беззазорное сочленение даже при наличии некоторого износа трущихся поверхностей. Внутренняя полость сферического шарнира заполнена долговечной смазкой, не меняемой в пределах всего срока службы шарнира.

Однако для сохранности смазки шарнир должен быть хорошо защищен от попадания в него пыли и грязи, а также от утечки смазки. С этой целью шарниры закрыты снаружи резинометаллическими чехлами, целость которых является основной гарантией сохранности смазки.

С введением шаровых шарниров отпадает необходимость в принудительной смазке и все сочленения рулевого привода не имеют масленок.

—

Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади передней оси или перед ней. Различают единую трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную, используемую при независимой подвеске. Сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной передней оси. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а сила от сошки передается через поперечные рулевые тяги поворотным кулакам. Типичным во всех случаях является крепление сошки на валу при помощи конуса, треугольных шлиц и гайки.

При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. В связи с этим в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и устройства для автоматического устранения зазоров, возникающих при износе деталей. Поперечная рулевая тяга представляет собой трубку с левой резьбой на одном конце и правой на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.

На автомобиле ГАЗ-63А применены унифицированные продольные и поперечные рулевые тяги. В продольной тяге в наконечники, приваренные к трубе, установлены сменные вкладыши, сухарь и полусферический палец, опирающийся на пяту. Пяту поджимает коническая пружина, опорой которой служит крышка, закрепляемая стопорным кольцом. С другой стороны наконечника на палец шарнира с небольшим натягом надет резиновый колпак, закрепленный обоймой на наконечнике. Стальное кольцо, завулканизированное в колпак, обеспечивает его уплотнение при старении резины. Через масленку смазывают шарнир.

У поперечной тяги наконечники левой и правой резьбой соединены с трубой, имеющей на концах соответствующую резьбу и продольные разрезы. После соединения с наконечниками концы трубчатой тяги, имеющие продольные разрезы, стягивают хомутами, причем болты крепления хомутов располагают со стороны прорезей.

Один из сухарей шарнирного соединения шарового кольца с продольной рулевой тягой автомобиля ЗИЛ-130 представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину с ограничителем. Внешний сухарь прижат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Пружины в. наконечниках продольной рулевой тяги поставлены так, чтобы смягчались удары, передающиеся через тягу в обе стороны.

При независимой подвеске управляемых колес соединение их поворотных кулаков жесткой поперечной тягой нарушило бы возможность независимого перемещения колес; поэтому поперечная рулевая тяга выполнена из двух или из трех шарнирно-связанных частей, позволяющих колесам перемещаться независимо одно от другого.

У автомобиля ГАЗ-24 «Волга» задняя рулевая трапеция расчленена и состоит из боковых тяг, поперечной тяги, сошки, маятникового рычага и рычагов поворотных кулаков. Размеры боковых тяг регулируют при помощи регулировочных трубок. Трубка имеет продольный разрёз, и после регулировки ее зажимают с двух сторон хомутами при помощи болтов. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся, разборные. Смазку закладывают при сборке на заводе, и регулярного пополнения она не требует.

—

Рулевая трапеция может быть задней или передней, т. е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади передней оси или перед ней. Кроме того, различают цельную трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную, используемую при независимой подвеске. Рулевая сошка может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, параллельной передней оси. В последнем случае продольная тяга отсутствует, а усилие от сошки передается через поперечные рулевые тяги поворотным цапфам.

Рис. 5. Шарнирные соединения рулевых тяг:
а — продольная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ-130; б — шаровые шарниры поперечной рулевой тяги автомобиля ЗИЛ-130; в — шарнир поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-53Ф: 1 — гайка; 2 и 17 — шаровые пальцы; 3 — сальник; 4 и ю — пробки; 5 — сухари; 6 — пружина; 7 — ограничитель пружины; 8 и 18 — масленки; 9 и 12 — концевые утолщения тяги; 11 — продольная рулевая тяга; 13 — рычаг поворотной цапфы; 14, 19 и 27 — пружины; 15 и 23 — сухари; 1в и 24 — наконечники поперечной рулевой тяги; 20 — резиновый сальник; 21 — палец; 22 — отражатель; 25 — шайба; 26 — стопорное кольцо; 28 — пята; 29 — стопор

Типичным во всех случаях является крепление рулевой сошки на валу с помощью конуса, треугольных шлицев и гайки.

При движении автомобиля по неровной дороге на деталях рулевого привода (рулевая сошка, продольная и поперечная рулевые тяги, рулевые рычаги) возникают большие нагрузки. В связи с этим в конструкции рулевого привода очень важны надежность крепления деталей и автоматическое устранение зазоров, возникающих при износе деталей.

На рис. 5, а показана продольная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ-130, представляющая собой трубу с утолщениям на концах для шаровых пальцев, сошки и рычага цапфы. Для шаровых пальцев в трубе имеются отверстия специальной формы. Пальцы шарниров сошки и рычага имеют шаровые головки, охватываемые сухарями со сферическими выемками. Один из сухарей представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину с ограничителем. Смазка к шарнирам подводится через масленки. Внешние сухари прижимаются к шаровым шарнирам пробками. Пробки ввертываются на резьбе и шплинтуются.

Пружины смягчают толчки, воспринимаемые колесами и передающиеся на рулевую сошку, и устраняют зазор, образующийся при износе шарового шарнира. Ограничители ограничивают величину максимальной деформации пружины и обеспечивают работу сочленения при поломке пружины. Пружины в наконечниках продольной рулевой тяги поставлены так, чтобы смягчались удары, передающиеся через тягу в обе стороны.

Шаровой палец крепится к рычагу цапфы гайкой. От вытекания смазки и попадания грязи шарниры защищены сальниками.

Поперечная рулевая тяга также представляет собой трубку и имеет на одном конце левую, а на другом пра;вую нарезку для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров, чем достигается возможность изменения расстояния между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес. В шарнирных соединениях поперечной рулевой тяги в отличие от продольной амортизирующие пружины не ставятся, чтобы избежать возникновения колебательных движений управляемых колес. В наконечники поперечной тяги устанавливают саморегулирующиеся шарниры.

Шаровые пальцы рычагов поворотных цапф зажимаются в наконечниках поперечной рулевой тяги между двумя сухарями. Сухари имеют форму выгнутых клиньев, и шаровые пальцы располагаются эксцентрично по отношению к гнездам сухарей. Концы пружины вставлены в отверстия на утолщенных концах сухарей. При износе шарового сочленения пружина, стремясь разжаться, зажимает головку шарового пальца между сухарями, в результате в соединении устраняется зазор. Пружина удерживается в гнезде ввернутой в него пробкой. С противоположной стороны отверстие закрывается поджимаемым пружиной резиновым сальником с жестяным кожухом. Таким образом, палец в шарнире не может перемещаться вдоль оси тяги, что устраняет возможность колебания управляемых колес. Смазка в шарнир подается через масленку.

В наконечнике поперечной рулевой тяги автомобиля ГАЗ-53А пружина, опираясь на шайбу, закрепленную стопорным кольцом, прижимает пяту к шаровому наконечнику пальца. Это шарнирное соединение также является саморегулирующимся. Головка пальца входит в коническое отверстие сухаря. Под действием пружины палец перемедается в осевом направлении, вследствие чего устраняется зазор, получающийся при износе трущихся поверхностей. Уплотнение шарнира осуществляется резиновой накладкой в металлической обойме, прикрытой отражателем. Стопор удерживает сухарь от проворачивания.

При независимой подвеске управляемых колес соединение их поворотных цапф жесткой поперечной тягой нарушило бы возможность независимого перемещения колес; поэтому поперечная рулевая тяга делается из двух или трех шарнирно связанных частей, позволяющих колесам перемещаться независимо друг от друга.

На рис. 6 показана схема рулевого привода автомобиля М-21 «Волга». Рулевая сошка связана с поворотными цапфами передних колес через тяги 4,2 ж 6 ж поворотные рычаги. Правый конец тяги имеет опору на маятниковом рычаге.

Вертикальные перемещения колес не передаются друг другу, так как тяга 6 может качаться вокруг шарового шарнира Б рулевой сошки, а тяга — вокруг шарового шарнира А маятникового рычага.

Рис. 6. Схема рулевого привода при независимой подвеске колес автомобиля М-21 «Волга»:

Рис. 7. Шарнирные соединения рулевых тяг автомобиля М-21 «Волга»

Верхний конец маятникового рычага резьбовыми втулками закреплен в кронштейне на оси. Шаровые шарниры саморегулирующиеся.

На рис. 7 изображены шарниры рулевой трапеции автомобиля М-21 «Волга».

Палец шарнира имеет рабочую шаровую поверхность, которой он опирается на внутреннюю шаровую поверхность сухаря, запрессованного в корпус головки тяги. Шаровые поверхности пальца и сухаря прижимаются друг к другу конической пружиной через опорную пяту. Выступы а на опорной пяте ограничивают возможность качания шарового пальца в плоскости, перпендикулярной продольной оси тяги. Плоское пружинное стопорное кольцо запирает заглушку, закрывающую снизу корпус. Шарнир смазывается через масленку густой консистентной смазкой. В отверстие для масленки входит усик, фиксирующий в определенном положении пяту в шарнире, благодаря чему обеспечивается взаимно правильное положение головок тяг и шаровых пальцев. Усики опорных пят и отверстия для масленок смещены у правого шарнира на 45° влево, а у левого — вправо. В остальном конструкция шарниров одинакова.

Подобное же устройство имеют рулевые приводы и других отечественных легковых автомобилей.

—

От рулевого механизма усилие, поворачивающее передние колеса, передается через рулевой привод. Рулевой привод выполнен в виде трапеции, состоящей из рычагов поворотных цапф, продольных и поперечных рулевых тяг.

Поперечная рулевая тяга, представляющая собой полую штангу, соединяет между собой рычаги левой и правой поворотных цапф. Для соединения штанги с рычагами используют наконечники со сферическими сухарями, которые удерживают шаровые пальцы поворотных рычагов. Наконечник навертывают на конец тяги. Один конец тяги имеет правую, а другой — левую резьбу. Шаровой палец зажат между малым и большим сухарями. Большой сухарь поджимается пружиной, опорой для которой служит пята, установленная на резьбе в корпусе наконечника. Наличие пружины делает сочленение самоподтягивающимся, не требующим регулировки в эксплуатации. Кроме того, благодаря упругости пружины смягчаются ударные нагрузки на рулевое управление от передних колес.

Рис. 8. Поперечная рулевая тяга автомобиля МАЗ-500А:
1 — сальник пальца: 2 — пружина сальника; 3 — обойма: 4 — правый наконечник 5 — поперечная тяга: 6 — опорная пята; 7 — пружина сухаря; 8 — большей сухарь пальца; 9 — шаровой палец; 10 — малый сухарь пальца; 11 — левый наконечник

Для удержания смазки и защиты шарового сочленения от попадания грязи выходное отверстие шейки пальца уплотнено резиновым сальником, заключенным в металлическую обойму и поджимаемым пружиной. Смазку в шаровое сочленение вводят через пресс-масленку. Каждый наконечник фиксируется на поперечной тяге зажимом с двумя болтами.

Чтобы ограничить максимальный поворот колес, на рычагах поворотных цапф устанавливают упорные болты, которые при достижении максимального угла поворота упирается в выступы балки передней оси и не допускают задевания подвижных деталей за раму.