RU2096748C1

RU2096748C1 - Gear to adjust angle of convergence of steered automobile wheels

Info

Publication number: RU2096748C1
Application number: RU96112834A
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Кукоба; В.А. Гусев; П.В. Михалев
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: adjustment of angle of convergence of steered automobile wheels. SUBSTANCE: gear includes loading mechanism and mechanism measuring angle of convergence of front wheels. Mechanism measuring angle is hinged to base of loading mechanism and has frame which ends carry rotary frames with drive from pneumatic cylinders and with hinged contact blocks resting against butt surfaces of hubs of automobile front wheels coupled to indicators. Frame of mechanism measuring angle is joined by two longitudinal rods to basing mechanism of rear axle incorporating crossbar which ends carry rotary levers with cone tips put on them and entering centering holes of half axles of rear axle. EFFECT: increased accuracy of adjustment by excursion of effect of determinations from loading forces and of errors from deviation of basic elements of body, by accounting for deviation of position of rear axle and for misalignment of its half-axles. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на автосборочных заводах для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобилей, имеющих задний мост с полуосями непосредственно на подвесном сборочном конвейере до постановки колес на автомобиль. The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in car assembly plants to adjust the angle of convergence of steered wheels of cars having a rear axle with half shafts directly on an overhead assembly conveyor before setting the wheels on a car.

Известно устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля, содержащее основание, смонтированные на нем механизм нагружения передней подвески, включающий в себя два пневмоцилиндра и упоры для взаимодействия со ступицами передних колес, установленные на штоках пневмоцилиндров, захваты для крепления устройства на автомобиле и механизм измерения угла сходимости. A device is known for adjusting the angle of convergence of steered wheels of a car, comprising a base, a front suspension loading mechanism mounted on it, including two pneumatic cylinders and stops for interacting with front wheel hubs mounted on pneumatic cylinder rods, grips for mounting the device on a car, and an angle measuring mechanism convergence.

Известное устройство имеет тот недостаток, что он базируется на какие-либо элементы кузова и, следовательно, передние колеса автомобиля регулируются относительно этих элементов, а они, как правило, имеют отклонения от номинального расположения. В этом устройстве при регулировке передних колес не учитывается положение задних колес автомобиля. The known device has the disadvantage that it is based on any elements of the body and, therefore, the front wheels of the car are regulated relative to these elements, and they, as a rule, have deviations from the nominal location. In this device, when adjusting the front wheels, the position of the rear wheels of the vehicle is not taken into account.

Кроме того, механизмы измерения углов правого и левого колес автомобиля, будучи смонтированными на основании, подвергаемом упругим деформациям от воздействия сил нагружения, дают в своих показаниях погрешности, зависящие от этих деформаций. In addition, the mechanisms for measuring the angles of the right and left wheels of a car, being mounted on a base subjected to elastic deformations from the action of loading forces, give in their testimonies errors that depend on these deformations.

Необходимость учитывать положение задних колес при регулировке передних объясняется следующим. The need to consider the position of the rear wheels when adjusting the front is explained as follows.

Положение заднего моста относительно кузова автомобиля вследствие суммирования отклонений размеров деталей может быть с перекосом. При регулировке передних колес рулевой механизм автомобиля фиксируется в среднем положении. При этом спица рулевого колеса должна быть в горизонтальном положении. Если отрегулировать передние колеса относительно продольной оси автомобиля, а задний мост будет перекошен, то при езде автомобиля по прямой на шоссе водитель вынужден будет повернуть рулевое колесо так, чтобы пути передних и задних колес стали параллельны, т.е. спица рулевого колеса сместится от горизонтального положения. Кроме того, полуоси заднего моста могут быть между собой несоосны. The position of the rear axle relative to the car body due to the summation of the deviations in the dimensions of the parts may be skewed. When adjusting the front wheels, the steering gear of the car is fixed in the middle position. In this case, the steering wheel spoke must be in a horizontal position. If you adjust the front wheels relative to the longitudinal axis of the car and the rear axle is skewed, when driving the car in a straight line on the highway, the driver will have to turn the steering wheel so that the paths of the front and rear wheels become parallel, i.e. the steering wheel spoke will shift from a horizontal position. In addition, the axles of the rear axle may be misaligned.

В последнем случае требования по регулировке передних колес могут быть сформулированы следующим образом: биссектриса угла между передними колесами должна быть параллельна биссектрисе угла между задними колесами. In the latter case, the requirements for adjusting the front wheels can be formulated as follows: the bisector of the angle between the front wheels should be parallel to the bisector of the angle between the rear wheels.

Решаемая задача повышение точности регулировки угла сходимости передних колес путем исключения влияния деформаций от сил нагружения и исключения погрешностей от отклонений базовых элементов кузова, а также путем учета отклонений положения заднего моста и учета несоосности его полуосей. Это достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из механизма нагружения и механизма измерения угла сходимости передних колес, механизм измерения угла установлен шарнирно на основании механизма нагружения и содержит раму, на концах которой установлены поворотные рамки с приводом от пневмоцилиндров и с шарнирно закрепленными на них контактными колодками, упирающимися в торцевые поверхности ступиц передних колес автомобиля и связанными с индикаторами. The problem to be solved is increasing the accuracy of adjusting the angle of convergence of the front wheels by eliminating the influence of deformations from loading forces and eliminating errors from deviations of the basic body elements, as well as by taking into account deviations in the position of the rear axle and taking into account misalignment of its axle shafts. This is achieved by the fact that in the known device, consisting of a loading mechanism and a mechanism for measuring the angle of convergence of the front wheels, the angle measuring mechanism is pivotally mounted on the basis of the loading mechanism and contains a frame, at the ends of which are mounted rotary frames driven by pneumatic cylinders and pivotally mounted on them contact pads resting on the end surfaces of the hubs of the front wheels of the car and associated with indicators.

Рама механизма измерения связана шарнирно двумя продольными штангами с механизмом базирования по заднему мосту автомобиля, содержащем поперечную балку, на концах которой установлены поворотные рычаги с приводом от пневмоцилиндров и с закрепленными на них конусными наконечниками, входящими в центровочные отверстия полуосей заднего моста. The frame of the measuring mechanism is pivotally connected by two longitudinal rods to the basing mechanism along the rear axle of the vehicle, which contains a transverse beam, at the ends of which are mounted swing arms with pneumatic cylinders and conical tips fixed to them, which enter the centering holes of the rear axle axles.

Такая конструкция устройства позволяет исключить влияние всех погрешностей деталей и узлов автомобиля на точность регулировки угла сходимости передних колес, при этом выдерживается требование по положению спицы рулевого колеса при езде автомобиля по прямой. This design of the device eliminates the influence of all errors of parts and components of the car on the accuracy of adjustment of the angle of convergence of the front wheels, while meeting the requirement for the position of the steering wheel spokes when driving in a straight line.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 показан схематично вид сверху на автомобиль и предлагаемое устройство для демонстрации учета влияния погрешностей установки заднего моста. Figure 1 shows the proposed device, a top view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 shows a schematic top view of a car and the proposed device to demonstrate the account of the influence of errors in the installation of the rear axle.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля содержит механизм 1 нагружения передней подвески 2 автомобиля, механизм 3 измерения угла сходимости передних колес и механизм 4 базирования по заднему мосту 5 автомобиля. Механизм 1 нагружения имеет основание 6, два пневмоцилиндра 7, на штоках которых установлены упоры 8 для взаимодействия со ступицами 9 передних колес и два захвата 10 для крепления устройства на автомобиле. A device for adjusting the angle of convergence of the steered wheels of the car contains a mechanism 1 for loading the front suspension 2 of the car, a mechanism 3 for measuring the angle of convergence of the front wheels and a basing mechanism 4 for the rear axle 5 of the car. The loading mechanism 1 has a base 6, two pneumatic cylinders 7, on the rods of which there are stops 8 for interacting with the hubs 9 of the front wheels and two grips 10 for mounting the device on a car.

Механизм 3 измерения угла состоит из рамы 11, установленной на основании 6 шарнирно на двух винтах 12 с коническими концами. На концах рамы 11 установлены на винтах 13 с коническими концами поворотные рамки 14, на которых шарнирно установлены контактные колодки 15, упирающиеся в торцевые поверхности ступиц 9 колес, и закреплены индикаторы 16, измерительные стержни которых упираются в контактные колодки 15. Прижим колодок 15 к ступицам 9 осуществляется поворотом рамок 14 с помощью пневмоцилиндров 17. Механизм базирования состоит из поперечной балки 18, связанной шарнирно двумя продольными штангами 19 с рамой 11 механизма 3 измерения. На концах поперечной балки 18 установлены поворотные рычаги 20 с приводом от пневмоцилиндров 21. На концах рычагов 20 закреплены конусные наконечники 22, входящие в центровочные отверстия полуосей 23 заднего моста. The angle measuring mechanism 3 consists of a frame 11 mounted on the base 6 pivotally on two screws 12 with conical ends. At the ends of the frame 11, rotary frames 14 are mounted on screws 13 with conical ends, on which the contact pads 15 are pivotally mounted, abutting against the end surfaces of the wheel hubs 9, and indicators 16 are fixed, the measuring rods of which abut against the contact pads 15. Clamping of the pads 15 to the hubs 9 is carried out by turning the frames 14 using pneumatic cylinders 17. The basing mechanism consists of a transverse beam 18, pivotally connected by two longitudinal rods 19 with the frame 11 of the measuring mechanism 3. At the ends of the transverse beam 18, pivoting levers 20 are mounted with a drive from the pneumatic cylinders 21. At the ends of the levers 20, conical lugs 22 are inserted, which are included in the centering holes of the axle shafts 23 of the rear axle.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство устанавливают снизу на автомобиль, находящийся на сборном конвейере в подвешенном состоянии и у которого задняя подвеска выполнена в виде заднего моста с двумя полуосями, например ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107. Рулевой механизм устанавливается в среднее положение, и рулевое колесо фиксируется так, чтобы спица его была в горизонтальном положении. В передней части автомобиля устройство крепится за элементы автомобиля с помощью захватов 10, в задней части крепится путем ввода конусных наконечников 22 в центровочные отверстия полуосей 23 заднего моста с помощью пневмоцилиндров 21. Включаются пневмоцилиндры 7, упоры 8 упираются в ступицы 9 передних колес и поднимают их до положения, соответствующего статистическому положению при номинальной нагрузке автомобиля. Затем включаются пневмоцилиндры 17, рамки 14 поворачиваются и колодки 15 прижимаются к торцевым поверхностям ступиц 9. Индикаторы 16 показывают положение, занимаемое колодками 15 и, следовательно, угловое положение ступиц 9. Руководствуясь показаниями индикаторов, операторы, регулируя длину рулевых тяг автомобиля (не показаны), поворачивают ступицы до совпадения стрелок индикаторов 16 с отметками на шкалах. Индикаторы периодически настраивают (проверяют) с помощью специального калибра, имитирующего идеальный автомобиль в части измеряемых параметров. После регулировки угла устройство снимают с автомобиля и устанавливают на очередной автомобиль. Для облегчения перестановок устройство можно смонтировать на тележку, снабженную пневмоподъемником. The device is installed from below on a vehicle that is suspended on the assembly line and whose rear suspension is made in the form of a rear axle with two axles, for example, VAZ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107. The steering gear is installed in the middle position, and the steering wheel is fixed so that his spoke is in a horizontal position. In the front of the car, the device is attached to the vehicle elements using grabs 10, in the rear part it is mounted by inserting the conical tips 22 into the center holes of the axle shafts 23 of the rear axle using pneumatic cylinders 21. The pneumatic cylinders 7 are turned on, the stops 8 abut against the hubs 9 of the front wheels and lift them to the position corresponding to the statistical position at the rated load of the car. Then the pneumatic cylinders 17 are turned on, the frames 14 are turned and the pads 15 are pressed against the end surfaces of the hubs 9. The indicators 16 show the position occupied by the pads 15 and, therefore, the angular position of the hubs 9. Based on the indicators, the operators adjust the length of the steering rods of the car (not shown) , turn the hub until the arrows of the indicators 16 coincide with the marks on the scales. Indicators are periodically adjusted (checked) using a special gauge that simulates the perfect car in terms of measured parameters. After adjusting the angle, the device is removed from the car and installed on the next car. To facilitate rearrangements, the device can be mounted on a trolley equipped with a pneumatic hoist.

Исследуя как при различных отклонениях деталей и узлов автомобиля устройство позволяет исключить влияние этих отклонений. Exploring how with various deviations of parts and components of the car, the device eliminates the influence of these deviations.

При смещении заднего моста 5 от номинального расположения на автомобиле (фиг. 4) коррекция регулировки угла сходимости ступиц передних колес осуществляется следующим образом. При перекосе заднего моста в горизонтальной плоскости балка 18 поворачивается на тот же угол и поворачивает на тот же угол раму 11 измерительного механизма, так как четырехзвенник 18, 19, 11, 19 образует параллелограмм, в котором звенья 11 и 18 всегда параллельны. Следовательно, ступицы 9 передних колес будут отрегулированы относительно повернутого на нужный угол измерительного механизма, и при качении автомобиля по прямой пути передних и задних колес будут параллельны. When the rear axle 5 is offset from the nominal position on the car (Fig. 4), the adjustment of the angle of convergence of the hubs of the front wheels is carried out as follows. When the rear axle is skewed in the horizontal plane, the beam 18 is rotated by the same angle and rotates the frame 11 of the measuring mechanism by the same angle, since the four-link 18, 19, 11, 19 forms a parallelogram in which the links 11 and 18 are always parallel. Therefore, the hubs 9 of the front wheels will be adjusted relative to the measuring mechanism rotated to the desired angle, and when the vehicle is rolling along the straight path of the front and rear wheels, they will be parallel.

При смещении заднего моста 5 вперед-назад и вправо-влево положение рамы 18 не меняется, т.е. такие смещения заднего моста на регулировку ступиц 9 не влияют. When the rear axle 5 is shifted back and forth and left and right, the position of the frame 18 does not change, i.e. such rear axle displacements do not affect the adjustment of the hubs 9.

При несоосности двух полуосей 23 заднего моста (фиг.4) балка 18 устанавливается перпендикулярно биссектрисе 24 угла между полуосями 23 (или угла между торцами ступиц задних колес), а рама 11 также установится перпендикулярно этой биссектрисе, т. е. будет выдержано условие: биссектриса угла между торцами ступиц задних колес параллельна биссектрисе 25 угла между торцами ступиц передних колес. Деформации основания 6 от сил нагружения не влияют на показания индикаторов 16, т.к. они установлены на рамках 14 и раме 11, которые не подвержены силам нагружения. If the two axles 23 of the rear axle are misaligned (Fig. 4), the beam 18 is installed perpendicular to the bisector 24 of the angle between the axles 23 (or the angle between the ends of the hubs of the rear wheels), and the frame 11 will also be installed perpendicular to this bisector, i.e. the condition will be met: the bisector the angle between the ends of the hubs of the rear wheels is parallel to the bisector 25 of the angle between the ends of the hubs of the front wheels. Deformations of the base 6 from loading forces do not affect the readings of indicators 16, because they are mounted on frame 14 and frame 11, which are not subject to loading forces.

Точность базирования на автомобиле основания 6 с помощью захватов 10 также не влияет на результаты регулировки угла сходимости, т.к. смещение и перекосы основания 6 не вызывают изменения углового положения рамы 11 механизма измерения. The accuracy of basing a base 6 on a car using grippers 10 also does not affect the results of adjusting the angle of convergence, because the displacement and distortions of the base 6 do not cause a change in the angular position of the frame 11 of the measuring mechanism.

Устройство позволит повысить точность регулировки угла сходимости передних колес автомобиля путем исключения влияний деформаций и погрешностей базирования устройства и отклонения деталей автомобиля. The device will improve the accuracy of adjusting the angle of convergence of the front wheels of the car by eliminating the effects of deformations and errors of the device’s basing and deviation of car parts.

Claims

A device for adjusting the angle of convergence of the steered wheels of a car, comprising a base, a loading mechanism mounted on it, including two pneumatic cylinders and stops for interacting with the hubs of the front wheels mounted on the rods of pneumatic cylinders, grips for mounting the device on a car and a mechanism for measuring the convergence angle, including frames and indicators, characterized in that it is equipped with a basing mechanism relative to the rear axle, consisting of a transverse beam and levers mounted on the ends of this beam are rotatable with drives and conical lugs bearing at their free ends for interaction with centering holes of the axles of a given bridge, and the mechanism for measuring the angle of convergence consists of a frame pivotally mounted on the base, at the ends of which the specified frames, pads for interaction with the end surfaces of the hubs of the front wheels pivotally mounted on the frame and connected to the indicators, while the frame is pivotally connected by two longitudinal w Angas with a crossbeam.