Ремонт червячного механизма рулевого управления

Ремонт и обслуживания червячного рулевого управления

На заре автомобилестроения конструкторы не задумывались о введении, какого либо конструктивного предложения, направленного для улучшения работы серво усилителя руля. Требования к управлению авто и комфорту были незначительные, а небольшое пятно контакта имеющихся узких шин, давало возможность управлять тяжелыми грузовика, обходясь при этом всего одной человеческой силой. Возможность для уменьшения усилий на руле была одна: изготовить в большем соотношении самого привода и рулевого колеса. А то, что автомобилисту того времени приходилось для обеспечения полной перекладки рулевого колеса, делать пять или шесть оборотов, при этом ошибки рулевого управления были очень высокими, на это не обращали внимание.

Первые усилители управления руля установлены были на самосвалах в конце тридцатых годов. Использование первых пневматических усилителей, которые по конструкции были несложными, было простым делом, подключение питания от компрессора пневматических тормозов. Но гидравлические образцы работали точнее и тише. По этой причине они и стали устанавливаться на модели легковых автомобилей. Пионерами в этой модернизации стали американцы, которые в 1951 году оснастили уже серийный выпуск авто семейства Chrysler Crown Imperial гидравлическими усилителями Hydraguide в качестве стандартного оборудования. Годом позже, в Европе, гидроусилителем был оборудован Citroen DS 19.

Рулевые механизмы на автомобилях подразделяются на три типа. Червяк-сектор, о котором в этой статье и пойдет речь, именно, обслуживания червячного рулевого управления. Автолюбителям этот механизм знаком по моделям Волги, Москвича и Жигулей.

Механизм червячного рулевого управления сегодня сходит со сцены, уступая место более сложным устройствам в рулевых приводах легковых и грузовых автомобилей.

Несмотря на последние модернизации рулевого управления, конструкторы не забывают о древнейших рулевых механизмах типа «шестерня-рейка» или упрощенное название реечный механизм. Это самое простое сочетание шестерни рулевого вала и рейки поворотного механизма, которое идеально подошло для переднеприводной компоновки и подвески McPherson, тем самым обеспечило большую точность и легкость рулевого управления. Сегодня большинство моделей автомобилестроения легковых авто используют классическую реечную компоновку. Пикапы, и большие внедорожники и грузовые автомобили пользуются устройствами с винтом и гайкой на рециркулирующих шариках.

Ремонт и обслуживания червячного рулевого управления — это и есть краткосрочный ремонт автомобиля. Производя работы по диагностике, можно дать оценку состояния рулевого управления, предположить возможность отказа механизма и принять меры для устранения. Одна из задач диагностики – это определение места, где имеются люфты.

При проведении ремонтных работ рулевого управления, как правило, на паре вращения имеется износ и выработка их рабочих поверхностей. Витков червяка — это касается в первую очередь. Образовавшиеся зазоры необходимо удалить. Сама суть регулировки состоит в том, что регулируется непосредственно «червяк-ролик. Оси вращения червяка и ролика находятся на разных уровнях. Ось ролика находится выше, а вал сошки, в вырезе которого установлен ролик, имеет возможность перемещаться вверх-вниз в осевом направлении. Для этого опускаем вал, тем самым, приближая ролик к червяку, тогда зазор уменьшается. Если будем поднимать, тогда идет увеличение зазора.

На валу сошки находится прямоугольный паз, куда входит плоская головка регулировочного винта, который завёрнут в верхнюю крышку, непосредственно, рулевого механизма. Отворачивая или заворачивая винт, происходит подъем или опускание вала сошки, производится регулировка необходимого зазора в зацеплении, а также можно произвести замену рулевых наконечников и тяг. Снимая боковые тяги необходимо обратить внимание на их первоначальную установку. Короткий, внутренний соединяется с сошкой, а длинный наконечник, внешний будет присоединен к поворотному кулаку. Средняя тяга выпуклой стороной обращена к двигателю. Расшплинтуем и отвернем гайки, которыми шаровые пальцы боковых тяг прикреплены к рычагам на поворотных кулаках. Съемником производим вынимание шаровых пальцев из конических гнезд на рычагах. Далее расшплинтовываются и отворачиваются гайки крепления шаровых пальцев боковых и средних тяг к сошке и к маятниковому рычагу. При помощи все того же съемника производим выемку пальцев из соответствующих гнезд на рычагах и снимаем тяги. Установление тяг рулевого управления производится в обратном порядке, которое производилось при снятии. Гайки шаровых пальцев затягиваются динамометрическим ключом с обязательной последующей шплинтовкой. При несовпадении выреза гайки с отверстием под шплинт, в этом случае гайка заворачивается на угол, меньший шестидесяти градусов для обеспечения шплинтовки. После произведения ремонтных работ по замене рулевых наконечников или тяг рекомендуется проведение обязательной регулировки сход-развал колес.

Непосредственно механизм«червяк-ролик» работает в масле. В случае недостатка или полного отсутствия масла в этом месте, по причине наличия трения, происходит сильный износ деталей. Смазывать необходимо червячные и игольчатые подшипники, на которых происходит вращение ролика. Для этих целей можно использовать обычное трансмиссионное масло. Сегодня автомобилисты не испытывают недостатка наличия различных марок масел. Все они могут использоваться для смазки рулевого механизма. Сама запасная часть рулевого механизма появляется на прилавках специализированных магазинов, как в смазке, так без нее. В последнем случае необходимо обязательно залить маслом. Производить заливку маслом можно, как до, так и после производства работ по замене рулевого механизма на автомобиль. Для вас потребуется всего 0, 215 л масла для ВАЗовских моделей авто. Не требуется большего количества масла, но и не доливать тоже не рекомендуется. Для сведения: перелив в этой ситуации намного опаснее, если недолить. Рулевой механизм устанавливается в автомобиле в наклонном положении. Поэтому имеющееся масло в рулевом механизме не занимает весь внутренний объем. В верхней части полости картера содержится воздух, который и служит как компенсатор температурного расширения масла и корпуса редуктора, ибо в подкапотном пространстве происходят большие температурные перепады.

Источник

Ремонт основных деталей червячных рулевых механизмов

Основными деталями червячных рулевых механизмов явля­ются картер, вал и червяк рулевого механизма, вал рулевой со­шки и сошка. Поводом для ремонта картера рулевого механизма является значительный износ отверстий во втулках под вал руле­вой сошки, под кольца нижнего и верхнего роликовых подшип­ников червяка. При диаметре отверстий во втулках под вал руле­вой сошки больше номинального втулки необходимо заменить. Наплавкой в аргоне с последующей механической обработкой до номинального размера устраняют износ отверстия под кольцо нижнего роликового механизма. Изношенные места посадки под­шипника в картере восстанавливают, для чего отверстие растачи­вают, затем запрессовывают втулки и обрабатывают их внутрен­ний диаметр под размер подшипников. Трещины и обломы на фланце крепления картера заваривают. Изношенное отверстие в картере под втулку вала рулевой сошки развёртывают под ремон­тный размер. Если у картера рулевого механизма обнаружены обломы и трещины, его заменяют.

У поступающего в ремонт вала рулевой сошки могут быть по­вреждения шлицев и рабочей поверхности ролика, износ шеек вала, износ буртика под регулировочный винт. Повреждения шлицев устраняют наплавкой в углекислом газе с последующей механи­ческой обработкой. Опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием с последующим шлифованием под номинальный размер. Шейка может быть восстановлена шлифованием под ре­монтный размер бронзовых втулок, которые устанавливают в кар­тере. Изношенный резьбовой конец вала рулевой сошки восста­навливают вибродуговой наплавкой. На токарном станке предва­рительно срезают старую резьбу, затем наплавляют металл, обта­чивают под номинальный размер и нарезают новую резьбу.

Погнутости сошки рулевого механизма устраняют правкой. При износе отверстий под шаровой палец и вал сошку заменяют. Заменяют также и червяк рулевого механизма, если износ рабо­чей поверхности у него значителен или закалённый слой отсло­ился. Ролик сошки при наличии на его поверхности трещин и вмятин подлежит замене. Ролик и червяк заменяют одновремен­но. В рулевом приводе больше изнашиваются шаровые пальцы и вкладыши поперечной рулевой тяги, наконечники изнашивают­ся меньше. Также наблюдается износ отверстий в концах тяг, срыв резьбы, погнутость тяг, ослабление или поломка пружин.

Шарнирные наконечники при необходимости разбирают. Для этого резьбовую пробку расшлинтовывают, выворачивают её из отверстия головки тяги и снимают детали. Изношенные шаро­вые пальцы со сколами и задирами заменяют. Одновременно ус­танавливают новые вкладыши шаровых пальцев. Сломанные или слабые пружины заменяют. Погнутость рулевой тяги устраняют правкой в холодном состоянии. Разработанные отверстия на кон­цах рулевых тяг заваривают.

Снятие и установка рулевого колёса

Для снятия рулевого колёса необходимо поставить колёса прямо и привести руль в нейтральное положение. Предваритель­но нужно снять кабель с клеммы аккумулятора. Снять на­кладку с клавишей звукового сигнала, отвернуть крепёжную гай­ку, пометить положение рулевого колёса относительно вала ру­левого управления и стянуть колесо подходящим съёмником.

Категорически запрещается, снимая и надевая рулевое коле­со, наносить удары повалу управления.

Источник

Chevrolet Lacetti 1.8 CDX Мечта › Logbook › Устранение стука рулевой рейки в червяке

Долгие мыслительные процессы дали свои результаты.

Хочу предупредить, что все ниже описанное делалось на свой страх и риск и может быть огромной ошибкой, но пока я результатом доволен.

Немного теории.
Начнем с того, что это все работает, если все детали не имеют физических дефектов
В рулевой рейке по сути есть 3 детали: корпус, распределитель, вал. Все остальное – направляющие и уплотнители. Стук появляется из-за появления люфтов в сопряжении этих трех деталей. Результатом стука обычно является потеря герметичности и течь рейки.
1. Распределитель, он же червяк, в сопряжении с корпусом имеет слабое место в виде верхнего подшипника. Как решать – постом ниже описано. Потому считаю проблему решеной.
2. Вал – корпус – червяк. Справа имеется втулка, которая может начать стучать и разбить сальник. Решается вытачиванием капролоновой втулки в втулку. Много постов об этом. Теперь самое интересное – слева нет никакой втулки, которая бы жестко держала вал. Есть исключительно подпружиненая поджимная втулка (сухарь), которая прижимает вал к червяку. Если прослабла пружина или износилась втулка – появляется люфт, который издает противный стук.

С теорией покончено. Переходим к практике

У меня справа тихо, в червяке был люфточек. Погуглив – увидел, что на многих марках машин сам «сухарь» есть как отдельная запчасть и ее меняют по мере необходимости. Иногда вместе с пружиной. Также есть огромное изобилие этих «сухарей» тюнингованых (сделаных двухкомпонентными или полностью из капролона) и они есть на самые разные автомобили, и в каталогах даже на лачетти есть, но в наличии я нигде не нашел. Потому решил сделать эксперимент.
Все работы выполнялись с ямы не откручивая рейку.
Открутил гайку на 41, затем выкрутил болт, которым подтягивают рейку (там шестигранник на 17), вытянул пружину и магнитом достал сам «сухарь».
На нем видны следы эксплуатации.

Источник

Ремонт деталей рулевого управления

Дефектами деталей рулевого управления являются:

1. износ червяка и ролика;
2. износ вала сошки и втулок;
3. износ подшипников и мест их посадки;
4. износ резьбовых отверстий картера;
5. износ деталей шаровых соединений рулевых тяг и погнутость тяг;
6. ослабление крепления рулевого колеса на валу.

Разборка рулевого механизма

Для разборки рулевого механизма (автомобили ГАЗ-51 и ЗИС-150), снятого с автомобиля, необходимо:

1. снять кнопку сигнала, отвернуть гайку рулевого вала и снять рулевое колесо;
2. отвернуть гайку и снять рулевую сошку;
3. отвернуть болты, снять боковую крышку вместе с валом сошки и слить из картера смазку;
4. отвернуть болты, снять нижнюю крышку и вынуть из картера рулевой вал с червяком и подшипниками.

Ремонт деталей рулевого механизма

Износ червяка и ролика в известных пределах компенсируется соответствующей регулировкой. При большом износе эти детали заменяют одновременно.

Изношенные опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием до номинального размера или шлифуют под ремонтный размер бронзовых втулок, устанавливаемых в картере. Смятую или сорванную резьбу на конце вала сошки полностью удаляют резцом, затем наплавляют сваркой металл (наплавку ведут отводя тепло от зоны сварки), протачивают под требуемый размер и нарезают новую резьбу.

Смятые и забитые шлицы на конце вала сошки исправляют трехгранным напильником. Резьбовые отверстия картера, имеющие повреждения, заваривают и просверливают, а затем в них нарезают новую резьбу.

Изношенные места посадки подшипников в картере рулевого механизма растачивают и запрессовывают в них стальные кольца под размер подшипников.

Ремонт деталей рулевого привода

В рулевом приводе наибольшему износу подвергаются шаровые пальцы (рулевой сошки и поворотных рычагов) и вкладыши шаровых пальцев. Кроме того, иногда разрабатываются отверстия на концах тяг, срывается резьба, ослабляются или ломаются пружины и гнутся тяги. Ослабевшие или сломанные пружины и изношенные вкладыши шаровых пальцев заменяют новыми. Разработанные отверстия на концах рулевых тяг заваривают и обрабатывают слесарными инструментами.

Погнутую рулевую тягу можно выправить в холодном состоянии или с местным нагревом до температуры 800°. В том и другом случае перед правкой тяги заполняют сухим мелким песком.

Рис. Установка шарового пальца при раздаче:
1 — матрица; 2 — шаровой палец; 3 — боек.

Изношенные шаровые пальцы ремонтируют двумя способами:

1. На изношенную поверхность сваркой наплавляют слой металла. После этого поверхность обрабатывают на станке под требуемый размер. Вследствие трудоемкости и сложности процесса этот способ применяют очень редко.
2. Шаровой палец нагревают до температуры 1000—1100°, устанавливают в специальную матрицу и ударами через боек производят раздачу пальца. Затем палец подвергают механической и термической обработке, предусмотренной при изготовлении пальца.

Сборка и регулировка рулевого механизма

Рис. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51:
1 — уплотняющее войлочное кольцо; 2 — нижняя крышка; 3 — пружина сальника; 4 — трубка провода звукового сигнала; 5 — регулировочные прокладки; 6 — кольцо нижнего подшипника червяка; 7 — сальник рулевого вала; 8 — червяк; 9 — пробка; 10 — конический роликовый подшипник; 11 — верхняя крышка картера; 12 — стяжной хомут рулевой колонки; 13 — провод; 14 — пружина сальника; 15 — сальник рулевого вала; 16 — контргайка регулировочного винта; 17 — регулировочный винт; 18 — боковая крышка; 19 — роликовый подшипник вала сошки; 20 — двойной ролик; 21 — вал сошки; 22 — бронзовая втулка; 23 — сальник; 24 — картер рулевого механизма; 25 — гайка крепления рулевого колеса; 26 — ступица рулевого колеса; 27 — роликовый цилиндрический подшипник рулевого вала; 28 — рулевая колонка; 29 — рулевой вал.

При сборке рулевого механизма с двойным роликом автомобиля ГАЗ-51 выполняют следующие операции:

1. Запрессовывают в картер бронзовую втулку 22 с натягом 0,04—0,10 мм и развертывают ее разверткой под размер шейки вала рулевой сошки с расчетом получения зазора 0,025—0,1 мм.
2. Устанавливают наружное кольцо верхнего роликового подшипника 10 в картер с зазором 0,01—0,07 мм.
3. В верхний конец рулевой колонки устанавливают роликовый цилиндрический подшипник 27, а в нижний — пружину 14 с сальником 15; надевают колонку на шейку верхней крышки 11 картера и закрепляют ее стяжным хомутом 12.
4. Снизу картера рулевого механизма вставляют рулевой вал с червяком 8 и двумя роликовыми коническими подшипниками, ставят наружное кольцо 6 нижнего подшипника и привертывают нижнюю крышку 2 с регулировочными прокладками 5 толщиной 0,12 мм (пергаментные) и 0,25 мм (картонные).
5. На шлицы рулевого вала надевают рулевое колесо и закрепляют гайкой 25.
6. Проверяют затяжку подшипников червяка. При правильной затяжке усилие, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, необходимое для поворота рулевого вала, должно равняться 0,3—0,5 кг. При отсутствии динамометра затяжку проверяют вращением вала, который должен легко вращаться и не иметь заметного осевого зазора.
7. В боковую крышку 18 запрессовывают роликовый цилиндрический подшипник 19 и ввертывают регулировочный винт 17 вала рулевой сошки 21.
8. Соединяют вал рулевой сошки (в сборе с роликом) с регулировочным винтом, устанавливают вал в картер и привертывают боковую крышку 18 с уплотняющей прокладкой.
9. Устанавливают на конец вала сошки сальник 23, уплотняющее войлочное кольцо 1 в обойме, сошку и закрепляют ее гайкой.
10. Производят регулировку зацепления ролика с червяком, для чего червяк ставят в положение, при котором ролик будет находиться посредине червяка (движение автомобиля по прямой).

В этом положении перемещают сошку в плоскости ее качания при работе и измеряют величину перемещения конца сошки.

Если это перемещение более 0,8 мм, то регулировку зацепления следует производить винтом боковой крышки. После окончания регулировки проверяют легкость вращения рулевого вала, который должен повертываться от усилия 1,6—2,2 кг, приложенного по касательной окружности рулевого колеса, затем устанавливают на регулировочный винт стопорную шайбу и завертывают контргайку винта.

Рис. Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала.

При сборке рулевого механизма с тройным роликом автомобиля ЗИС-150 выполняют следующие операции:

1. Запрессовывают в картер рулевого механизма и в боковую крышку бронзовые втулки и развертывают их разверткой. Со стороны сошки в картер устанавливают пробковый сальник 3 и шайбу сальника 4, которую в трех местах отгибают.
2. Устанавливают в картер наружное кольцо верхнего роликоподшипника, вставляют рулевой вал с червяком и подшипниками 8, наружное кольцо нижнего роликоподшипника и привертывают крышку 5 со стальными регулировочными прокладками 6.
3. Сверху в рулевую колонку устанавливают сальник 11, шарикоподшипник 12, пружину, вставляют шпонку 13 в рулевой вал, надевают рулевое колесо и закрепляют его гайкой.
4. Регулируют затяжку подшипников червяка прокладками нижней крышки так, чтобы усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, составляло 0,3—0,8 кг по динамометру.
5. Вставляют в картер вал рулевой сошки 25 в сборе с трехрядным роликом и привертывают боковую крышку 19 с уплотняющей прокладкой. На крышку устанавливают резиновые уплотняющие кольца 21.
6. Надевают на вал сошки регулировочные стальные кольца и упорную бронзовую шайбу. Завинчивают до отказа фасонную гайку, надевают рулевую сошку и проверяют правильность зацепления ролика с червяком. Для этого червяк и ролик устанавливают в среднее положение (движение автомобиля по прямой) и проверяют величину движения конца сошки (нормально должно быть не более 0,8 мм). При этом усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, должно равняться 2,5 кг.
7. После регулировки зацепления фасонную гайку закрепляют стопорной пластиной.

Рис. Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150:
1 — кронштейн крепления картера рулевого механизма; 2 — втулка вала рулевой сошки; 3 — пробковый сальник; 4 — шайба сальника; 5 — нижняя крышка; 6 — регулировочные прокладки подшипников червяка; 7 — крышка кронштейна; 8 — роликовые конические подшипники червяка; 9 — пробка; 10 — трубка провода сигнала; 11 — сальник; 12 — шарикоподшипник; 13 — шпонка; 14 — каркас рулевого колеса; 15 — рулевая колонка; 16 — провод звукового сигнала; 17 — рулевой вал; 18 — картер рулевого механизма; 19 — боковая крышка картера; 20 — стопорная пластина; 21 — резиновые уплотняющие кольца; 22 — регулировочные стальные кольца; 23 — упорная шайба; 24 — фасонная гайка; 25 — вал рулевой сошки; 26 — продольная балка рамы; 27 — рулевая сошка.

Источник