스티어링 랙 - 작동 및 설계 원리
모든 유형의 스티어링 기어박스 중에서 랙 및 피니언은 승용차 설계에서 가장 일반적이기 때문에 특별한 위치를 차지합니다. 많은 장점을 가지고 있는 레일, 그리고 그것이 일반적으로 주요 부분의 사용을 기반으로 간단히 불리는 방식으로, 다른 모든 구성표를 실질적으로 대체했습니다.
레일 사용의 특징
레일 자체는 톱니 모양의 노치가 있는 슬라이딩 강철 막대입니다. 톱니 측면에서 구동 기어가 눌립니다. 스티어링 칼럼 샤프트는 피니언 샤프트에 스플라인됩니다. 헬리컬 기어링은 소음이 적고 상당한 하중을 전달할 수 있기 때문에 일반적으로 사용됩니다.
스티어링 휠을 돌리면 파워 스티어링과 연동해 운전자가 원하는 방향으로 랙을 움직인다. 볼 조인트를 통한 레일의 끝은 스티어링 로드에 작용합니다. 로드 섹션에는 발가락 조정 및 스티어링 볼 팁용 나사산 커플 링이 설치됩니다. 궁극적으로 구동력은 피벗 암을 통해 양쪽의 너클, 허브 및 조향 휠에 전달됩니다. 컨택트 패치에서 고무가 미끄러지지 않고 각 휠이 원하는 반경의 호를 따라 이동하도록 구성이 설계되었습니다.
랙 및 피니언 스티어링의 구성
일반적인 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.
- 모터 실드 또는 프레임에 고정하기 위한 러그가 장착된 모든 부품이 있는 하우징;
- 기어 랙;
- 움직일 때 레일이 놓이는 부시형 플레인 베어링;
- 일반적으로 롤러(바늘) 구름 베어링에 배치되는 입력 샤프트;
- 스프링 장착 크래커와 조정 너트로부터 맞물리는 갭을 조정하기 위한 장치;
- 타이로드 부츠.
때때로 메커니즘에는 랙 및 피니언 메커니즘의 단점 중 하나를 최소화하도록 설계된 외부 댐퍼가 장착되어 있습니다. 즉, 고르지 않은 바퀴에 떨어지는 바퀴에서 스티어링 휠로의 충격이 과도하게 전달됩니다. 댐퍼는 서스펜션에 설치된 것과 유사한 수평으로 장착된 텔레스코픽 완충 장치입니다. 한쪽 끝은 레일에 연결되고 다른 쪽 끝은 서브프레임에 연결됩니다. 모든 충격은 쇼크 업소버 유압 장치에 의해 감쇠됩니다.
가장 가벼운 자동차에 사용되는 가장 간단한 메커니즘에는 파워 스티어링이 없습니다. 그러나 대부분의 레일에는 구성 요소가 있습니다. 유압 부스터 액츄에이터는 랙 하우징에 통합되어 있으며 피스톤의 좌우 측면에 유압 라인을 연결하기 위한 피팅만 나옵니다.
스풀 밸브 형태의 분배기와 토션 바의 섹션은 랙 및 피니언 메커니즘의 입력 샤프트 하우징에 내장되어 있습니다. 운전자가 가하는 힘의 크기와 방향에 따라 토션 바를 비틀면 스풀이 왼쪽 또는 오른쪽 유압 실린더 피팅 쪽으로 열리고 거기에 압력이 가해지고 운전자가 레일을 움직이는 데 도움이 됩니다.
때로는 전기 증폭기의 요소가 스티어링 칼럼에 있지 않은 경우 랙 메커니즘에도 내장되어 있습니다. 직접 레일 드라이브가 선호됩니다. 이 경우 랙에는 기어박스와 두 번째 구동 기어가 있는 전기 모터가 있습니다. 레일의 별도 기어 노치를 따라 주 장치와 병렬로 작동합니다. 힘의 방향과 크기는 입력 샤프트 비틀림 비틀림 센서로부터 신호를 수신하고 전기 모터에 전력 전류를 생성하는 전자 제어 장치에 의해 결정됩니다.
레일이 있는 메커니즘의 장점과 단점
장점은 다음과 같습니다.
- 고정밀 조향;
- 증폭기가 장착되어 있어도 스티어링 휠의 투명성을 보장하는 용이성;
- 모터 실드 영역에서 어셈블리의 소형화 및 설계 레이아웃의 단순성;
- 가벼운 무게와 상대적으로 저렴한 비용;
- 노후된 유압 부스터 및 현대식 EUR과의 우수한 호환성;
- 만족스러운 유지 보수성, 수리 키트가 생산됩니다.
- 윤활 및 빈번한 유지 보수가 필요하지 않습니다.
단점도 있습니다.
- 댐퍼 및 고속 증폭기가없는 거친 도로에서 사용하는 경우 스티어링 휠의 근본적으로 높은 투명도는 운전자가 부상을 입을 수 있습니다.
- 증가 된 간격으로 작업 할 때 노크 형태의 소음, 마모가 고르지 않게 발생하면 간격을 조정할 수 없습니다.
랙 및 피니언 메커니즘 작동의 장단점의 조합은 범위를 결정합니다. 이들은 주로 고속의 좋은 도로에서 작동하는 스포츠카를 포함한 자동차입니다. 이 경우 랙은 최상의 방식으로 작동하며 소비자 품질 측면에서 다른 모든 조정 방식보다 앞서 있습니다.
노크가 나타날 때 간격을 줄이기 위해 메커니즘의 유지 보수가 때때로 수행됩니다. 불행히도 위에서 설명한 고르지 못한 마모의 이유로 이것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 이러한 경우 메커니즘은 조립품으로 교체되며 종종 공장에서 복원된 것으로 교체됩니다. 수리 키트를 사용하면 베어링과 지지 부싱의 노크만 제거하고 기어 쌍의 마모는 제거하지 않습니다. 그러나 일반적으로 메커니즘의 서비스 수명은 상당히 길며 새 부품 비용은 상당히 수용 가능합니다.
