Предисловие редактора перевода .................. 9
Предисловие............................ И
Перечень обозначений в формулах и единицы физических величин ... 12
Перечень названий иностранных фирм и автомобилей, приведенных
в книге » русской транскрипции .................. 15
1. ТРЕБОВАНИЯ К РУЛЕВОМУ УПРАВЛЕНИЮ......... 16
1.1. Требования к надежности................... 16
1.2. Экономические требования................... 21
1.3. Требования, определяемые условиями управления автомобилем ... 21
1.4. Реакция рулевого управления на поворот после движения по прямой 23
1.5. Неисправности рулевого управления и их возможные последствия . . 25
1.5.1. Легковые и грузопассажирские автомобили ........ 25
1.5.2. Грузовые автомобили................... 29
1.5.3. Неисправности вследствие неправильной установки схождения колес........................ 31
1.5.4. Неисправности вследствие опускания передней части автомобиля ........................... 31
1.5.5. Неисправности вследствие опускания задней части автомобиля 33
2. УПРАВЛЯЕМОСТЬ .'........................ 34
2.1. Увод автомобиля в сторону.................. 34
2.1.1. Понятая......................... 34
2.1.2. Шины........................... 34
2.1.3. Различие углов продольного наклона шкворневых осей ... 36
2.1.4. Различие углов поперечного наклона шкворневых осей ... 38
2.1.5. Различие нагрузок на колеса............... 40
2.1.6. Выводы ......................... 40
2-2. Управляемость после изменений конструкции переднего моста ... 41
2.2.1. Увеличение колеи.................... 41
2.2.2. Уменьшение развала колес................ 41
2-3. Момент поворота колеса, угол поперечного наклона шкворневой оси
и плечо обкатки........................ 43
2-4. Подвеска передних колее фирмы «Ситроен»........... 44
'•5. Влияние полуосей передних колес при переднем расположении двигателя ......................... ... 46
2.5.1. Движение по прямой................... 46
2.5.2. Движение на повороте.................. 47
•2.0.3. Поворот колес...................... 47
с
2.6. Управляемость при торможения ................ 48
2.6.1. Влияние плеча обкатки.................. 48
2.6.2. Влияние различия коэффициентов сцепления ........ 50
2.6.3. Влияние блокировки колес................ 51
2.7. Жесткость рулевого управления................. 53
2.7.1. Влияние тормозных сил................. 54
2.7.2. Влияние тяговых сил................... 54
2.7.3. Влияние сил сопротивления качению........... 55
2.8. Колебания рулевого колёса и рулевого управления........ 56
2.8.1. Влияние неровностей дороги................ 56
2.8.2. Вертикальные колебания................. 57
2.8.3. Вращательные колебания................. 57
2.8.4. Повышенный пробег автомобиля ............. 58
2.8.5. Возможности снижения колебаний рулевого колеса и рулевого управления..................... 59
3. КОНСТРУКЦИЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ .......... 63
3.1. Реечное рулевое управление................... 66
3.1.1. Преимущества и недостатки................ 66
3.1.2. Варианты крепления рулевого механизма......... 66
3.1.3. Крепление боковых тяг.................. 67
3.1.4. Тип 1.......................... 67
3.1.5. Тип 2 .......................... 76
3.1.6. Тип 3.......................... 76
3.1.7. Тип 4.......................... 79
3.2. Рулевые механизмы с вращательным движением на выходе . ... 83
3.2.1. Преимущества и недостатки................ 83
3.2.2. Рулевые механизмы с винтовой парой на циркулирующих шариках для легковых автомобилей............ 85
3.2.3. Рулевые механизмы с винтовой парой на циркулирующих шариках для грузовых автомобилей............ 87
3.2.4. Рулевой механизм с передачей глобондный червяк—гребне-
вый ролик ........................ 88
3.3. Поперечные тягя ....................... 91
3.3.1. Поперечные тягя для рулевых механизмов с вращательным движением на выходе................... 91
3.3.2. Средняя тяга ...................... 93
3.3.3. Крепление боковых тяг к середине зубчатой рейки..... 96
3.3.4. Крепление боковых тяг к концам зубчатой рейки...... 98
3.3.5. Шарниры для боковых тяг................ 100
3.4. Амортизаторы рулевого управления............... 109
3.4.1. Задачи амортизаторов .................. 109
3.4.2. Амортизаторы для легковых, грузопассажирских н грузовых автомобилей малой грузоподъемности ........... 110
3.4.3. Амортизаторы для грузовых автомобилей средней, большой
и очень большой грузоподъемности............ 113
3.4.4. Амортизаторы с сопротивлением, зависящим от хода .... 114
3.8. Рулевые колонки......................... 116
3.5.1. Валы рулевого колеса легковых автомобилей........ 116
3.5.2. Валы рулевого колеса грузовых автомобилей........ 120
3.5.3. Труба рулевой колонки ................. 122
в
3.5.4. Крепление вала рулевого колеса с одной стороны..... 125
3.5.5. Крепление вала рулевого колеса с двух сторон....... 128
3 6. Элементы соединения вала рулевого колеса с рулевым механизмом 135
3.6.1. Упругие дисковые муфты для малых углов между валами 135
3.6.2. Упругие дисковые муфты для больших углов между валами 137
3.6.3. Карданные шарниры................... 138
4. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ...... 142
4.1- Кинематическое передаточное число............... 142
4.1.1. Угол поворота рулевого колеса и угол поворота управляемого колеса ....................... 142
4.1.2. Изменение передаточного числа при реечном рулевом механизме.......................... 144
4.1.3. Изменение передаточного числа при рулевом механизме с вращательным движением на выходе............. 147
4.1.4. Требования к передаточному числу............ 150
4.1.5. Рулевое управление с усилителем, передаточное число при нейтральном положении колес .............. 151
4.1.6. Рулевое управление без усилителя, передаточное число при нейтральном положении колес .............. 152
4.1.7. Влияние зубчатого зацепления и диаметра шестерни .... 157
4.2. Измерение общего передаточного числа............. 157
4.3. Податливость и жесткость рулевого управления......... 164
4.3.1. Измерение характеристик-рулевого управления легковых автомобилей......................... 164
4.3.2. Общая податливость рулевого управления переднеприводных автомобилей ....-...;.'.............. 165
4.3.3. Податливость поворотных цапф.............. 166
4.3.4. Податливость всего рулевого управления легковых автомобилей классической компоновки............... 171
4.3.5. Угол поворота колеса как функция момента на нем..... 172
4.3.6. Жесткость рулевого управления.............. 173
4.4. Динамическое передаточное число рулевого управления...... 174
4.5. Остаточный угол поворота рулевого колеса............ 177
5. КИНЕМАТИКА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ЗАВИСИМОЙ
ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКЕ.................... 181
5.1. Расчет рулевой трапеции.................... 181
5.1.1. Геометрические соотношения ................ 181
5.1.2. Отсутствие продольного наклона шкворневой оси...... 182
5.1.3. Вертикальное расположение шарниров поворотных цапф. . 183
5.1.4. Влияние угла поперечного наклона шарниров поворотных
цапф .....................? . . . . 187
5.1.5. Угол между поперечной тягой и рычагом рулевой трапеции 189
5-2. Пример расчета........................ 190
5-3. Положение продольной тяги................... 193
6 КИНЕМАТИКА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ НЕЗАВИСИМОЙ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКЕ.......... ......... 195
"•!• Кинематика рулевого управления и конструкция рулевого механизма 195
•2. Рулевой четырехзвенник и рулевой трехзвенник.......... 197
• 7
8.3. Влияющие факторы....................... 199
6.4. Длина и положение боковых тяг................ 200
6.4.1. Подвеска на двойных поперечных рычагах......... 201
6.4.2. Подвеска Макферсон................... 203
6.4.3. Подвеска на продольных и поперечных рычагах...... 205
6.4.4. Влияние боковой тяги на угол поворота рычага рулевой трапеции .......................... 205
в. 5. Расчет рулевого трехзвенника.................. 206
6.5.1. Вертикальное положение шкворневой оси......... 206
6.5.2. Влияние поперечного наклона шкворневых осей....... 211
6.5.3. Влияние продольного наклона шкворневых осей....... 214
6.5.4. Пример расчета .................... 215
в.в. Расчет рулевого четырехзвенника................ 218
6.6.1. Прямой рулевой четырехзвенник ............. 218
6.6.2. Обратный рулевой четырехзвенник ............ 222
6.6.3. Влияние 'Поперечного и продольного наклонов шкворневых
осей........................... 224
Список литературы......................... 227
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА*
Автор книги, профессор Мюнхенской высшей автомобильной школы Йорнсен Раймпель знаком отечественным специалистам по ранее (1983 г.) вышедшей книге «Шасси автомобиля».
В связи с особой ответственностью системы рулевого управления автор в данной работе отдельно и специально рассматривает значительный круг вопросов и проблем, относящихся к теории и практике работы рулевого управления главным образом легкового автомобиля.
Следует иметь в виду, что в настоящее время одной из основных задач в этой области является необходимость обеспечить еще на стадии проектирования такие характеристики управляемости и устойчивости автомобиля, которые гарантировали бы необходимый уровень безопасности в условиях современного плотного и динамичного транспортного потока.
Особенно интенсивно эта проблема изучается последнее двадцатилетие. Проблема разрабатывается в широком плане применительно к движению по прямой, на повороте, в установившихся и неустановившихся условиях.
Отечественными исследовательскими школами НАМИ, МАДИ, МАМИ и других институтов разработан ряд математических моделей, описывающих движение автомобиля. Эти модели являются, как правило, нелинейными и весьма сложными и в сегодняшнем своем виде дают лишь более или менее приближенные и не всегда удовлетворительные результаты. Разрабатывается также ряд проблем, связанных с устойчивостью движения при применении гидроусилителей рулевого управления, элементов автоматизации управления на базе микропроцессорной техники и некоторые другие. В целом все это знаменует собой определенный этап развития теории и усовершенствования на этой основе инженерной практики.
_Этими конструкторскими работами характеризуется современный уровень отечественных теоретических разработок и инженерных исследований в области автомобильной техники.
Оценивая книгу И. Раймпеля с этих позиций, ее следует охарактеризовать как пособие весьма квалифицированного инженерного уровня.
Автор иллюстрирует изложение значительным экспериментальным и статистическим материалом, относящимся к исследованию
* If* _М_.......------------------ 10QC
механики и управления движением главным образом одиночного автомобиля. Исследованные и систематизированные автором эмпирические зависимости представят несомненный интерес для инженеров-конструкторов и исследователей.
В книге анализируются преимущества и недостатки различных схем компоновок рулевого управления, приводится подробный кинематический расчет многозвенников рулевого привода с конкретными конструктивными рекомендациями и примерами решений.
Вместе с тем некоторые заключения автора представляются дискуссионными. Например, утверждение об отсутствии влияния плеча обкатки на усилие поворота или требование полного устранения люфтов в рулевом управлении без оговорок, что это может привести к ухудшению стабилизации, к увеличеной работе рулевого колеса, к ухудшению условий, необходимых для автоматической стабилизации управляемых колес в пределах малых перемещений без вмешательства водителя, без обратного сигнала на рулевое колесо.
Основательный кинематический анализ, широко иллюстрированный экспериментальным и статистическим материалом, — вот что, пожалуй, является профилирующим в данной книге.
Представлялось бы полезным дополнить приведенный автором материал последними достижениями в области теории и инженерной практики, более детальным анализом устойчивости движения автомобиля в стабильном и динамическом режимах, а также роли прямого и обратного КПД и вообще трения при этом.
Все это увеличило бы, по моему мнению, информационную ценность в целом несомненно положительного, представляющего значительный интерес материала, содержащегося в предлагаемой читателю новой книге И. Раймпеля.
А, А. Гальбрейх
Цена: 150руб.
