Stūres mehānisma veidi, konstrukcija un darbības princips

Automašīnas virziena maiņa tiek veikta, griežot vadāmos riteņus, izmantojot stūri. Tomēr starp viņu un riteņiem atrodas ierīce, kas pārvērš vadītāja roku piepūli un viņa virzienu, lai tieši pieliktu spēku šūpošanās svirām. To sauc par stūres mehānismu.

Kam paredzēts stūres mehānisms?

Vispārējā stūres shēmā mehānisms veic šādus uzdevumus:

• pārvērš ieejas vārpstas, pie kuras ir pievienota stūres statne, rotāciju stūres trapeces stieņu translācijas griešanā;
• saskaņo spēku, ko vadītājs var radīt ar nepieciešamo spēku uz svirām, kas savienotas ar šasijas stūres šarnīriem, izmantojot konstrukcijā pieejamo mehānisko transmisiju ar noteiktu pārnesumu attiecību;
• vairumā gadījumu nodrošina kopīgu darbu ar stūres pastiprinātāju;
• aizsargā vadītāja rokas no atsitieniem no ceļa nelīdzenumiem.

Ar noteiktu precizitātes pakāpi šo ierīci var uzskatīt par pārnesumkārbu, kā to bieži sauc.

Stūres mehānismu šķirnes

Ir trīs populārākās pārnesumu shēmas:

• tārpu veltnis;
• statīvs un zobrata;
• lodveida skrūves tips.

Katram no tiem ir savas priekšrocības un lietošanas jomas.

Tārpu-rullīšu mehānisms

Šis tips agrāk tika plaši izmantots visās automašīnās, taču tagad ir ierobežots lietojums daudzu trūkumu dēļ salīdzinājumā ar citām shēmām.

Tārpu zobrata darbības princips ir uz stūres statņa vārpstas darbināt sektora zoba veltni ar spirālveida tārpu riteni. Reduktora ieejas vārpsta ir izgatavota no viena gabala ar maināma rādiusa sliekšņa rievojumu, un tā ir aprīkota ar rievotu vai ķīļveida savienotāju savienošanai ar kolonnas vārpstu. Veltņa zobains sektors atrodas uz bipoda izejas vārpstas, ar kuras palīdzību pārnesumkārba tiek savienota ar stūres sakabes stieņiem.

Visa konstrukcija ir ievietota stingrā korpusā, ko sauc arī par karteri, jo tajā ir eļļošana. Parasti tā ir transmisijas tipa šķidrā eļļa. Vārpstas izejas no kartera ir noslēgtas ar dziedzeriem. Karteris ir pieskrūvēts pie korpusa rāmja vai motora starpsienas.

Ieejas vārpstas rotācija pārnesumkārbā tiek pārveidota par rotācijas-translācijas bipoda lodīšu galu. Stieņi tam ir piestiprināti pie riteņiem un papildu trapecveida svirām.

Mehānisms spēj pārnest ievērojamus spēkus un ir diezgan kompakts ar lielu pārnesumu attiecību. Bet tajā pašā laikā ir grūti organizēt kontroli ar minimālu pretreakciju un zemu berzi. Līdz ar to darbības joma - kravas automašīnas un apvidus auto, galvenokārt konservatīva dizaina.

Stūres statņi

Visplašāk izmantotais mehānisms vieglajām automašīnām. Zobstienis ir daudz precīzāks, nodrošina labu atgriezenisko saiti un labi iederas automašīnā.

Rack mehānisms sastāv no:

• korpusi ar stiprinājumu pie korpusa starpsienas;
• zobstienis, kas atrodas uz gultņiem;
• piedziņas zobrats, kas savienots ar ieejas vārpstu;
• vilces mehānisms, nodrošinot minimālu atstarpi starp zobratu un bagāžnieku.

Statņa izejas mehāniskie savienotāji ir savienoti ar stūres stieņu lodveida savienojumiem, kas darbojas caur uzgaļiem tieši ar pagrieziena svirām. Šis dizains ir vieglāks un kompaktāks nekā gliemežpārvada stūres savienojums. No šejienes nāk augstā vadības precizitāte. Turklāt piedziņas zobrata klīrenss ir daudz precīzāks un stabilāks nekā rullīša un tārpa sarežģītās formas klīrenss. Un palielināto atgriešanos pie stūres kompensē moderni pastiprinātāji un slāpētāji.

Skrūve ar lodveida uzgriezni

Šāda pārnesumkārba ir līdzīga tārpu pārnesumkārbai, taču tajā tiek ieviesti svarīgi elementi bagāžnieka segmenta veidā ar zobratu, kas pārvietojas pa ieejas vārpstas skrūvi caur cirkulējošām metāla bumbiņām. Rack sektors ir savienots ar zobiem uz divkāju vārpstas.

Pateicoties īsas sliedes izmantošanai, kas patiesībā ir uzgrieznis ar lodītēm gar vītni, lielās slodzēs ievērojami samazinās berze. Proti, tas bija noteicošais faktors, izmantojot mehānismu smagajām kravas automašīnām un citiem līdzīgiem transportlīdzekļiem. Tajā pašā laikā tiek ievērota precizitāte un minimālās atstarpes, kuru dēļ šīs pašas ātrumkārbas ir atradušas pielietojumu lielos premium klases vieglajos automobiļos.

Atstarpes un berze stūres mehānismos

Visām pārnesumkārbām ir nepieciešama periodiska regulēšana dažādās pakāpēs. Nodiluma dēļ mainās spraugas zobratu šuvēs, pie stūres parādās brīvkustība, kuras ietvaros auto nav vadāms.

Tārpu pārnesumus kontrolē, pārvietojot zobratu sektoru virzienā, kas ir perpendikulārs ieejas vārpstai. Klīrensa saglabāšanu visos stūres leņķos ir grūti nodrošināt, jo nodilums notiek dažādos ātrumos bieži izmantotajā braukšanas taisnē un retāk pagriezienos dažādos leņķos. Tā ir izplatīta problēma visos mehānismos, arī sliedes nolietojas nevienmērīgi. Ar lielu nodilumu detaļas ir jānomaina, pretējā gadījumā, pagriežot stūri, sprauga pārvēršas par traucējumu ar paaugstinātu berzi, kas ir ne mazāk bīstami.