Рулевое управление автомобилем и безопасность конструкции — Часть 15: Схема рулевого управления с телескопической колонкой

У всех типов травмобезопасных рулевых управлений (за исключением группы 6) проверка усилия сдвига после сборки невозможна без разрушения энергопоглощающих элементов, что исключает возможность их 100%-ного контроля и является серьезным конструктивным недостатком. Поэтому в настоящее время наибольшее число конструкторских разработок и патентований травмобезопасных рулевых управлений наблюдается в группе 6.

К этой группе относится травмобезопасное рулевое управление, производство которого с 1970 г. освоено для автомобиля «Москвич-1500». Принципиальная схема этого рулевого управления представлена на рис. 55. Поглощение удара о рулевое колесо водителя происходит за счет сил трения, возникающих при сдвиге и телескопировании энергопоглощающих элементов рулевого вала и колонки. В соответствии с ОСТ 37001.002—70, сила воздействия рулевого управления на манекен при испытании не должна превышать 11350 Н.

Рис. 55. Схема рулевого управления с телескопической колонкой (узлы трения показаны стрелками).

Реальная сила воздействия рулевого управления на манекен может быть определена либо расчетным путем, либо экспериментальна. Ниже приведен пример определения этой силы расчетным путем.

Рассмотрим рулевое управление с энергопоглощающим элементом телескопирующего типа. Поглощение энергии удара в данной конструкции осуществлеяется за счет преодоления сил трения между технологическими элементами рулевого вала и элементами рулевой колонки.

Телескопирующая часть энергопоглощающего элемента рулевого вала (рис. 56) состоит из втулки 1, имеющей четыре пружинящих перемычки 2, в средней части каждой из них расположен участок с эвольвентными шлицами. Закрытые по концам прорези во втулке и шлицованный вал 5, запрессованный во втулку с натягом по среднему диаметру шлицев, образуют перемычки 2.

Тогда сила воздействия на манекен вследствие сдвига рулевого вала, равная усилию запрессовки вала во втулку Р₃, может быть определена так:

Где P_{д. с} — суммарная контактная нормальная сила между зубьями шлицев; f — коэффициент трения,

Можно считать, что в рабочем положении зубья шлицев будут контактировать в точках B, B₁ и C, C₁ принадлежащих сечениям III—III и IV—IV (рис. 56).

Рис. 56. Энергопоглощающнй элемент рулевого вала: 1 — втулка; 2 — упругие перемычки; 3 — шлицевой вал.

Все части: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16