Рульовий механізм є основою рульового управління, де він виконує наступні функції:
- збільшення зусилля, прикладеного до керма;
- передача зусилля рульовому приводу;
- мимовільний повернення рульового колеса в нейтральне положення при знятті навантаження.
За своєю суттю рульовий механізм є механічною передачею (редуктором), тому основним його параметром є передавальне число. Залежно від типу механічної передачі розрізняють наступні типи рульових механізмів: рейковий, черв'ячний, гвинтовий.
Рейковий рульовий механізм
Рейковий рульовий механізм є найпоширенішим типом механізму, що встановлюються на легкові автомобілі. Рейковий рульовий механізм включає шестерню і рульову рейку. Шестерня встановлюється на валу рульового колеса і знаходиться в постійному зачепленні з рульовою (зубчастої) рейкою.
Робота рейкового рульового механізму здійснюється наступним чином. При обертанні рульового колеса рейка переміщається вправо або вліво. При русі рейки переміщуються приєднані до неї тяги рульового приводу і повертають керовані колеса.
Рейковий рульовий механізм відрізняє простота конструкції, відповідно високий ККД, а також висока жорсткість. Разом з тим, даний тип рульового механізму чутливий до ударних навантажень від дорожніх нерівностей, схильний до вібрацій. В силу своїх конструктивних особливостей рейковий рульовий механізм встановлюється на передньопривідних автомобілях з незалежною підвіскою керованих коліс.
Черв'ячний рульовий механізм
Черв'ячний рульовий механізм складається з глобоідной черв'яка (черв'яка зі змінним діаметром), з'єднаного з рульовим валом, і ролика. На валу ролика поза корпусу рульового механізму встановлений важіль (сошка), пов'язаний з тягами рульового приводу.
Обертання рульового колеса забезпечує обкатування ролика по черв'яка, хитання сошки і переміщення тяг рульового приводу, чим досягається поворот керованих коліс.
Черв'ячний рульовий механізм має меншою чутливістю до ударних навантажень, забезпечує великі кути повороту керованих коліс і відповідно кращу маневреність автомобіля. З іншого боку черв'ячний механізм складний у виготовленні, тому доріг. Рульове управління з таким механізмом має велике число з'єднань, тому вимагає періодичного регулювання.
Черв'ячний рульовий механізм застосовується на легкових автомобілях підвищеної прохідності з залежною підвіскою керованих коліс, легких вантажних автомобілях і автобусах. Раніше такий тип рульового механізму встановлювався на вітчизняній "класиці".
Гвинтовий рульовий механізм
Гвинтовий рульовий механізм об'єднує такі конструктивні елементи: гвинт на валу рульового колеса; гайку, переміщувану по гвинту; зубчасту рейку, нарізану на гайці; зубчастий сектор, з'єднаний з рейкою; рульову сошку, розташовану на валу сектора.
Особливістю гвинтового рульового механізму є з'єднання гвинта і гайки за допомогою кульок, чим досягається менше тертя і знос пари.
Принципово робота гвинтового рульового механізму схожа з роботою черв'ячного механізму. Поворот рульового колеса супроводжується обертанням гвинта, який переміщує надіти на нього гайку. При цьому відбувається циркуляція кульок. Гайка за допомогою зубчастої рейки переміщує зубчастий сектор і з ним рульову сошку.
Гвинтовий рульовий механізм в порівнянні з черв'ячним механізмом має більший ККД і реалізує великі зусилля. Даний тип рульового механізму встановлюється на окремих легкових автомобілях представницького класу, важких вантажних автомобілях і автобусах.