स्टीयरिंग यंत्रणेचे प्रकार, डिझाइन आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत
सामग्री
स्टीयरिंग व्हील वापरून कारची दिशा बदलणे स्टीयरिंग व्हील वळवून केले जाते. तथापि, त्याच्या आणि चाकांच्या दरम्यान एक साधन आहे जे ड्रायव्हरच्या हातांच्या प्रयत्नांना आणि स्विंग आर्म्सवर थेट बल लागू करण्यासाठी त्याची दिशा बदलते. त्याला स्टीयरिंग यंत्रणा म्हणतात.
स्टीयरिंग गियर कशासाठी आहे?
सामान्य स्टीयरिंग योजनेमध्ये, यंत्रणा खालील कार्ये करते:
- इनपुट शाफ्टचे रोटेशन, ज्याला स्टीयरिंग कॉलम जोडलेले आहे, स्टीयरिंग ट्रॅपेझियम रॉड्ससाठी अनुवादित रोटेशनमध्ये रूपांतरित करते;
- एका विशिष्ट गियर प्रमाणासह डिझाइनमध्ये उपलब्ध यांत्रिक ट्रांसमिशनचा वापर करून, अंडरकॅरेजच्या स्टीयरिंग नकलशी जोडलेल्या लीव्हरवर आवश्यक शक्तीसह ड्रायव्हर तयार करू शकणारे बल समन्वयित करते;
- बहुतेक प्रकरणांमध्ये, पॉवर स्टीयरिंगसह संयुक्त कार्य प्रदान करते;
- रस्त्यावरील अडथळ्यांपासून ड्रायव्हरच्या हातांचे रक्षण करते.
विशिष्ट प्रमाणात अचूकतेसह, या डिव्हाइसला गियरबॉक्स मानले जाऊ शकते, कारण ते बर्याचदा म्हणतात.
स्टीयरिंग यंत्रणेचे प्रकार
तीन सर्वात लोकप्रिय गियर योजना आहेत:
- वर्म-रोलर;
- रॅक आणि पियानो;
- बॉल स्क्रू प्रकार.
त्यांच्यापैकी प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि वापराचे क्षेत्र आहेत.
वर्म-रोलर यंत्रणा
हा प्रकार पूर्वी सर्व गाड्यांवर मोठ्या प्रमाणात वापरला जात होता, परंतु आता इतर योजनांच्या तुलनेत अनेक गैरसोयींमुळे त्याचा वापर मर्यादित आहे.
वर्म गियरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत म्हणजे स्टीयरिंग कॉलम शाफ्टवर सर्पिल वर्म व्हीलसह सेक्टर टूथेड रोलर चालवणे. रिड्यूसरचा इनपुट शाफ्ट व्हेरिएबल त्रिज्येच्या वर्म नर्लिंगसह सिंगल पीसच्या रूपात बनविला जातो आणि स्तंभ शाफ्टशी जोडण्यासाठी स्लॉटेड किंवा वेज कनेक्टरसह सुसज्ज असतो. रोलरचा दात असलेला सेक्टर बायपॉड आउटपुट शाफ्टवर स्थित आहे, ज्याच्या मदतीने गिअरबॉक्स स्टीयरिंग ट्रॅपेझॉइड रॉड्सशी जोडलेला आहे.
संपूर्ण रचना एका कठोर गृहनिर्माणमध्ये ठेवली जाते, ज्यामध्ये स्नेहनच्या उपस्थितीमुळे त्याला क्रॅंककेस देखील म्हणतात. हे सहसा ट्रान्समिशन प्रकारचे द्रव तेल असते. क्रॅंककेसमधून शाफ्ट बाहेर पडणे ग्रंथींनी सील केलेले आहे. क्रॅंककेस शरीराच्या फ्रेम किंवा इंजिन बल्कहेडला बोल्ट केले जाते.
गीअरबॉक्समधील इनपुट शाफ्टचे रोटेशन रोटेशनल-ट्रान्सलेशनल बायपॉड बॉल टिपमध्ये रूपांतरित केले जाते. रॉड त्यास चाके आणि अतिरिक्त ट्रॅपेझॉइड लीव्हर्सशी जोडलेले आहेत.
यंत्रणा महत्त्वपूर्ण शक्ती प्रसारित करण्यास सक्षम आहे आणि मोठ्या गियर गुणोत्तरांसह अगदी संक्षिप्त आहे. परंतु त्याच वेळी, कमीतकमी प्रतिक्रिया आणि कमी घर्षणासह नियंत्रण आयोजित करणे कठीण आहे. त्यामुळे व्याप्ती - ट्रक आणि एसयूव्ही, बहुतेक पुराणमतवादी डिझाइनचे.
स्टीयरिंग रॅक
प्रवासी कारसाठी सर्वाधिक वापरलेली यंत्रणा. रॅक आणि पिनियन जास्त अचूक आहे, चांगला फीडबॅक देतो आणि कारमध्ये व्यवस्थित बसतो.
रॅक यंत्रणेमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- शरीराच्या बल्कहेडला फास्टनिंगसह hulls;
- जर्नल बियरिंग्जवर पडलेला दात असलेला रॅक;
- इनपुट शाफ्टशी जोडलेले ड्राइव्ह गियर;
- थ्रस्ट मेकॅनिझम, गियर आणि रॅक दरम्यान किमान क्लिअरन्स प्रदान करते.
रॅकचे आउटपुट मेकॅनिकल कनेक्टर स्टीयरिंग रॉड्सच्या बॉल जॉइंट्सशी जोडलेले असतात, जे थेट स्विंग आर्म्ससह टिपांद्वारे कार्य करतात. हे डिझाइन वर्म गियर स्टीयरिंग लिंकेजपेक्षा हलके आणि अधिक कॉम्पॅक्ट आहे. उच्च नियंत्रण अचूकता येथून येते. याव्यतिरिक्त, ड्राईव्ह गियरचे क्लिअरन्स रोलर आणि वर्मच्या जटिल आकारापेक्षा अधिक अचूक आणि स्थिर आहे. आणि स्टीयरिंग व्हीलवर वाढलेल्या परताव्याची भरपाई आधुनिक अॅम्प्लीफायर्स आणि डॅम्पर्सद्वारे केली जाते.
बॉल नट सह स्क्रू
असा गिअरबॉक्स वर्म गिअरबॉक्स सारखाच असतो, परंतु त्यात महत्त्वाचे घटक रॅकच्या सेगमेंटच्या रूपात सादर केले जातात ज्यामध्ये गीअर सेक्टर इनपुट शाफ्ट स्क्रूवर फिरणाऱ्या मेटल बॉलमधून फिरत असतो. रॅक सेक्टर बायपॉड शाफ्टवरील दातांशी जोडलेले आहे.
थ्रेडच्या बाजूने गोळे असलेले नट असलेल्या शॉर्ट रेलच्या वापरामुळे, उच्च भारांखाली घर्षण लक्षणीयरीत्या कमी होते. उदाहरणार्थ, जड ट्रक आणि इतर तत्सम वाहनांवर यंत्रणा वापरताना हे निर्णायक घटक होते. त्याच वेळी, अचूकता आणि किमान मंजुरीचे निरीक्षण केले जाते, ज्यामुळे हेच गिअरबॉक्स मोठ्या प्रीमियम प्रवासी कारमध्ये लागू झाले आहेत.
स्टीयरिंग यंत्रणेमध्ये क्लिअरन्स आणि घर्षण
सर्व गीअरबॉक्सला वेगवेगळ्या प्रमाणात नियतकालिक समायोजन आवश्यक असतात. पोशाख झाल्यामुळे, गीअर जॉइंट्समधील अंतर बदलते, स्टीयरिंग व्हीलवर एक नाटक दिसते, ज्यामध्ये कार अनियंत्रित होते.
वर्म गीअर्स गीअर सेक्टरला इनपुट शाफ्टला लंब असलेल्या दिशेने हलवून नियंत्रित केले जातात. सर्व स्टीयरिंग कोनांवर क्लिअरन्स राखणे सुनिश्चित करणे कठीण आहे, कारण नेहमी वापरल्या जाणार्‍या प्रवासाच्या दिशेने वेगवेगळ्या दरांमध्ये पोशाख होतात आणि क्वचितच वेगवेगळ्या कोनांवर वळण घेतात. सर्व यंत्रणांमध्ये ही एक सामान्य समस्या आहे, रेल देखील असमानपणे बाहेर पडतात. गंभीर पोशाखांसह, भाग बदलणे आवश्यक आहे, अन्यथा, जेव्हा स्टीयरिंग व्हील फिरवले जाते, तेव्हा अंतर वाढीव घर्षणाने हस्तक्षेप करेल, जे कमी धोकादायक नाही.
