Un sistema di sterzo a pignone e cremagliera è costituito da un pignone (un ingranaggio circolare) con una cremagliera (un ingranaggio lineare). Il sistema funziona convertendo il movimento rotatorio in movimento lineare. La maggior parte delle auto, dei piccoli camion e dei SUV sono dotati di un sistema di sterzo a pignone e cremagliera e non dello sterzo a ricircolo di sfere che si trova nei camion più grandi, nei SUV più grandi e in altri veicoli pesanti.
Con lo sterzo a pignone e cremagliera, la rotazione del pignone provoca un movimento lineare della cremagliera, ruotando le ruote del veicolo a sinistra o a destra. I sistemi a cremagliera e pignone sono componenti comuni sulle ferrovie. Tra le rotaie del treno ci sono cremagliere che interagiscono con i pignoni attaccati alle locomotive e ai vagoni ferroviari per aiutare i treni a salire su pendii ripidi.
Mentre un sistema a pignone e cremagliera può sembrare complicato, è semplicemente un ingranaggio attaccato a una barra dentata. La barra si attacca a una serie di tiranti. Una cremagliera è un profilo della cremagliera utilizzato nella progettazione di uno strumento di generazione come un creatore o una fresa per ingranaggi per indicare i dettagli e le dimensioni dei denti.
Gli azionamenti lineari semplici sono spesso costituiti da una combinazione di pignone e cremagliera. La rotazione dell'albero del pignone è azionata manualmente o dal motore per produrre un movimento lineare.
Mentre il sistema di sterzo a pignone e cremagliera è utilizzato dalle case automobilistiche statunitensi da meno di 50 anni, in altri paesi il concetto ha quasi un secolo.
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Lo sterzo a pignone e cremagliera utilizza un set di ingranaggi per convertire il movimento circolare del volante nel movimento lineare necessario per girare le ruote. Offre anche una riduzione dell'ingranaggio così è più facile girare le ruote.
Funziona racchiudendo la cremagliera e il pignone in un tubo metallico, con ciascuna estremità della cremagliera sporgente dal tubo e collegata ad un'asta assiale. Il pignone è fissato all'albero dello sterzo in modo che quando si gira il volante, l'ingranaggio ruoti e la cremagliera si muova. L'asta assiale a ciascuna estremità della cremagliera dello sterzo è collegata all'estremità del tirante, che è fissata al mandrino.
Il gruppo pignone e cremagliera ha due funzioni principali:
Un rapporto di sterzata è definito come il rapporto tra quanto gira il volante e quanto girano le ruote. Ad esempio, se una rotazione del volante di 360 gradi fa girare le ruote di un'auto di 20 gradi, il rapporto di sterzata dell'auto è 18:1 (360 diviso per 20).
Un rapporto di sterzata più elevato richiede più giri del volante per girare le ruote. È auspicabile un rapporto di sterzata inferiore in quanto indica una sterzata più reattiva.
Le auto sportive leggere tendono ad avere un rapporto di sterzata inferiore rispetto alle auto e ai camion di grandi dimensioni. Grazie al servosterzo, tutti i veicoli consumer hanno un rapporto di sterzata migliorato.
Esistono due tipi principali di sistemi di sterzo a pignone e cremagliera:
Quando un sistema a pignone e cremagliera è collegato a un sistema di servosterzo, il design cambia leggermente. Nella cremagliera è posizionato un cilindro con un pistone al centro. C'è fluido su entrambi i lati del pistone. Quando la pressione viene applicata al fluido su un lato del pistone, costringe il pistone a muoversi, facendo ruotare la cremagliera dello sterzo e aiutando con lo sterzo.
Ci sono alcuni modi in cui puoi capire se il tuo sterzo non funziona, ad esempio rumore, movimento, sforzo o perdite eccessivi.
Quando giri il volante e sembra essere più allentato o più stretto rispetto al resto del rack, potresti avere un punto piatto o una tacca nello sterzo. Il vagabondaggio potrebbe essere associato a questo punto, di solito quando le ruote sono puntate in avanti.
Questo di solito indica un punto usurato nei denti della cremagliera, che richiederà la sostituzione, come con questa unità pignone e cremagliera del servosterzo rigenerata.
Uno sforzo di sterzata eccessivo di solito indica un guasto nel servoamplificatore. Per risolvere questo problema, controllare e regolare il livello dell'olio del servosterzo e verificare la presenza di rumori anomali nella pompa del servosterzo. A parte i problemi della pompa, le perdite interne possono causare uno sforzo eccessivo quando si sterza a sinistra oa destra.
Le perdite di fluido esterne sono un altro problema comune con i sistemi di sterzo idraulici a pignone e cremagliera. L'area del servosterzo della scatola dello sterzo è piuttosto piccola, ma sono presenti diverse guarnizioni che mantengono il fluido nel sistema.
Sfortunatamente, questi sigilli sono così inaccessibili che molte officine di riparazione scelgono semplicemente di installare un'unità sostitutiva rinnovata durante il trattamento della perdita. Inoltre, le perdite di fluido possono causare uno sforzo eccessivo dello sterzo e danni alla pompa del servosterzo, aumentando notevolmente la complessità della riparazione.
Le perdite di pignone e cremagliera sono spesso costose da riparare poiché le guarnizioni sono difficili da riparare, anche da un meccanico. La maggior parte delle perdite viene risolta sostituendo l'intero sistema a pignone e cremagliera per garantire il corretto funzionamento del sistema. Un'alternativa è un prodotto "perdita di arresto del servosterzo".
Le perdite di pignone e cremagliera possono essere frustranti e difficili da capire perché i meccanici fanno pagare così tanti soldi per ripararle. I sistemi di sterzo a pignone e cremagliera sono spesso utilizzati nelle auto sportive e in altri veicoli che sono vicini al suolo o hanno poco spazio davanti al veicolo.
Questi sistemi sono più comunemente usati in queste situazioni perché sono sistemi relativamente compatti e non richiedono connessioni complesse come i sistemi di sterzo della maggior parte dei camion.
È importante sapere cosa succede quando la cremagliera e il pignone si esauriscono. Quando un pignone sta per cedere, lo sterzo può essere molto difficile. Tuttavia, se una cremagliera o un pignone si guastano, perdi il controllo completo dello sterzo.
È estremamente pericoloso che una cremagliera o un pignone si esauriscano perché il sistema del servosterzo del veicolo utilizza la pompa del servosterzo per pressurizzare il fluido del servosterzo e inviarlo alla cremagliera e al pignone.
Questo fluido ad alta pressione aiuta la cremagliera a muoversi quando si gira il volante, quindi non sarà così difficile per te girare le ruote quando il tuo veicolo si muove lentamente o quando il tuo veicolo si ferma. Come qualsiasi impianto idraulico ad alta pressione, il sistema di servosterzo utilizzato con la cremagliera e il pignone può presentare perdite.
È possibile che uno dei tubi o delle linee del tuo sistema di servosterzo inizi a perdere in corrispondenza del giunto oa causa di crepe nell'area della gomma flessibile. Tuttavia, è più probabile che il tuo sistema di servosterzo sviluppi una perdita da una delle guarnizioni sulla cremagliera e sul pignone.
C'è un sigillo in cui il piantone dello sterzo entra nel gruppo cremagliera e un sigillo in cui è fissato ciascun tirante. Ciascuna di queste guarnizioni deve contenere il fluido del servosterzo ad alta pressione mentre il piantone dello sterzo può ruotare e anche i tiranti possono muoversi. Nel tempo, queste guarnizioni possono seccarsi, restringersi, rompersi o allentarsi e causare perdite.
È possibile che uno dei tubi o delle linee del tuo sistema di servosterzo inizi a perdere in corrispondenza del collegamento o a causa della rottura della sezione di gomma flessibile. Tuttavia, è più probabile che il tuo sistema di servosterzo sviluppi una perdita in una delle guarnizioni di cremagliera e pignone.
C'è un sigillo in cui il piantone dello sterzo entra nel gruppo pignone e cremagliera, quindi un sigillo in cui si attacca ogni tirante. Ciascuna di queste guarnizioni deve mantenere contenuto il fluido del servosterzo ad alta pressione consentendo al contempo la rotazione del piantone dello sterzo e il movimento dei tiranti. Nel tempo, queste guarnizioni possono seccarsi, restringersi, incrinarsi o spostarsi causando una perdita.
Per trovare la perdita di cremagliera e pignone, puoi controllare queste tre guarnizioni in modo relativamente semplice. L'unica parte difficile è il montaggio sotto il tuo veicolo, ma se hai rampe o martinetti che possono essere facilmente realizzati, assicurati che il tuo veicolo sia sicuro prima di strisciare sotto!
La cremagliera e il pignone dovrebbero essere uno dei componenti più bassi del tuo veicolo e probabilmente saranno appena sotto la coppa dell'olio del tuo motore.
Il motivo per cui le perdite di pignone e cremagliera sono così costose da riparare è che le guarnizioni spesso non sono riparabili, nemmeno da un meccanico. La maggior parte delle perdite di pignone e cremagliera richiederà la sostituzione dell'intero gruppo pignone e cremagliera anche se la maggior parte funziona bene.
La buona notizia è che hai un'altra alternativa a un costoso sostituto. Puoi ripristinare in modo semplice e veloce le guarnizioni della tua cremagliera e pignone senza mai rimuoverle.
L'aggiunta di Blue Devil Power Steering Stop Leak al serbatoio del servosterzo oggi inizierà a sigillare immediatamente le perdite del servosterzo e garantirà la tenuta permanente della perdita di pignone e cremagliera entro pochi giorni dalla guida.
Blue Devil Servosterzo Stop Leak è appositamente formulato per rivitalizzare e ripristinare le guarnizioni nella cremagliera del servosterzo riportandole alla loro dimensione e funzione originali per sigillare la perdita. La perdita di arresto del servosterzo Blue Devil non danneggerà né intaserà la cremagliera e il pignone ed è sicura che rimanga nel sistema fino al prossimo lavaggio programmato del servosterzo.
Un sistema di sterzo a pignone e cremagliera è costituito da un pignone (un ingranaggio circolare) con una cremagliera (un ingranaggio lineare). Il sistema funziona convertendo il movimento rotatorio in movimento lineare. La maggior parte delle auto, dei piccoli camion e dei SUV sono dotati di un sistema di sterzo a pignone e cremagliera e non dello sterzo a ricircolo di sfere che si trova nei camion più grandi, nei SUV più grandi e in altri veicoli pesanti.
Lo sterzo a pignone e cremagliera utilizza un ingranaggio per convertire il movimento circolare del volante nel movimento lineare necessario per girare le ruote. Il pignone è fissato all'albero dello sterzo in modo che quando si gira il volante, l'ingranaggio ruoti, spostando la cremagliera.
Il costo medio per la sostituzione di pignone e cremagliera è compreso tra $ 1.440 e $ 1.734. I costi di manodopera sono stimati tra $ 339 e $ 427, mentre le parti hanno un prezzo compreso tra $ 1.101 e $ 1.307. Questo intervallo non include tasse e commissioni e non tiene conto del tuo veicolo specifico o della tua posizione unica.
Se la cremagliera e il pignone dello sterzo si consumano, lo sterzo si sentirà allentato. Noterai anche che l'auto vaga ad alta velocità ed è difficile tenerla in corsia. Inoltre, ogni imperfezione della strada fa sì che la tua auto si sposti facilmente da sinistra a destra invece di rimanere in linea retta.
Lo sterzo a pignone e cremagliera offre una sensazione di guida molto migliore in curva. Ci vuole molto meno sforzo per girare il tuo veicolo a sinistra o a destra, il che aumenta la fiducia del guidatore e la sensazione nel proprio veicolo. Le cremagliere sono costruite con diversi rapporti o riduzioni di marcia.
Quando si gira il volante, il pignone gira, spostando la cremagliera. Il tirante a ciascuna estremità della cremagliera si collega al braccio dello sterzo sul mandrino. In un sistema di alimentazione, una parte della cremagliera contiene un cilindro con un pistone al centro e questo pistone è collegato alla cremagliera.
Molte auto moderne utilizzano meccanismi di sterzo a pignone e cremagliera, dove il volante fa girare il pignone; il pignone muove la cremagliera, che è un ingranaggio lineare che ingrana con il pignone, convertendo il movimento circolare in movimento lineare lungo l'asse trasversale della cabina (movimento laterale).
Come faccio a sapere se è necessario sostituire una cremagliera e un pignone? Quando è necessario sostituire la cremagliera dello sterzo, si verificheranno diversi segni. Un segno è la difficoltà a sterzare a velocità inferiori. Durante la guida in autostrada, sterzo allentato e tremore del volante sono segni di una cattiva cremagliera.
La sostituzione della cremagliera dello sterzo non è fisicamente difficile, ma ci sono alcuni passaggi che è necessario eseguire per assicurarsi che sia eseguita correttamente e che la riparazione duri. La pulizia è la chiave per la sostituzione della cremagliera dello sterzo.
In media, il prezzo per una nuova cremagliera dello sterzo varia approssimativamente da $ 100-500, a seconda dell'anno, della marca e del modello della tua auto. Se hai un budget limitato, prendi in considerazione la possibilità di acquistare una cremagliera dello sterzo rigenerata.
Oltre all'allineamento, una brutta scossa da una buca può anche danneggiare i sistemi di sterzo e sospensione della tua auto. Questi sistemi includono ammortizzatori e puntoni, tiranti e estremità dei tiranti, boccole, mozzi e cuscinetti delle ruote, cremagliera e pignone, barre stabilizzatrici e collegamenti della barra stabilizzatrice, ecc.
I sintomi di una cattiva pompa dello sterzo includono:
Il cambio a pignone e cremagliera fa due cose:converte il movimento rotatorio del volante nel movimento lineare necessario per girare le ruote. Fornisce una riduzione dell'ingranaggio, rendendo più facile girare le ruote.
Di' all'aiutante di muovere la ruota molto lentamente e di fermarsi quando chiami. Chiama quando vedi l'asta del cingolo muoversi. Se il movimento del volante è superiore a 1/2 pollice (13 mm), verificare la presenza di gioco sulla cremagliera dello sterzo e alle estremità dell'asta del cingolo. Ci dovrebbe essere pochissimo gioco in un sistema di cremagliera dello sterzo.
Un sistema di sterzo a pignone e cremagliera ti dà una migliore "sensazione di strada", il che rende questo tipo di guida un po' più facile. Ti dà un feedback più rapido e migliore rispetto a un sistema standard.
Le perdite di pignone e cremagliera sono spesso costose da riparare poiché le guarnizioni sono difficili da riparare, anche da un meccanico. La maggior parte delle perdite viene risolta sostituendo l'intero sistema a pignone e cremagliera per garantire il corretto funzionamento del sistema. Un'alternativa è un prodotto "perdita di arresto del servosterzo".
La pista sarà più facile da sentire grazie allo sterzo a pignone e cremagliera, ma i conducenti potrebbero desiderare il comfort di una scatola dello sterzo poiché verranno ripristinati più percorsi su strada.
Una cremagliera e un pignone vengono utilizzati quando si converte il movimento rotatorio in movimento lineare (o viceversa). Un ingranaggio a forma di barra con un raggio infinito (superficie piatta) di un ingranaggio cilindrico è chiamato cremagliera e un ingranaggio cilindrico ingranato è chiamato pignone.
Se c'è una crepa in una linea, la cremagliera e il pignone del servosterzo possono guastarsi. Connessioni allentate:con l'uso, le connessioni nel sistema potrebbero allentarsi. Le vibrazioni dell'automobile e dei suoi viaggi possono scuotere le cose. Se la manutenzione o le riparazioni vengono completate in modo improprio, potrebbero verificarsi collegamenti allentati.
La cremagliera e il pignone dureranno fino a circa 100.000 miglia. Ma possono consumarsi e quando iniziano a fallire, vedrai alcuni sintomi evidenti. Alcuni sintomi includono rumori sferraglianti quando giri il volante, perdite di liquido del servosterzo e volante allentato con molto gioco.
Nella ferrovia a cremagliera, una cremagliera centrale tra le due rotaie si impegna con un pignone sul motore consentendo al treno di essere trainato su pendii molto ripidi. INGRANAGGIO A VITE:Un verme viene utilizzato per ridurre la velocità. Per ogni giro completo dell'albero della vite senza fine, l'albero dell'ingranaggio avanza di un solo dente dell'ingranaggio.
Il pignone e la cremagliera sono una sorta di attuatori lineari. Il meccanismo prevede una guida dentata fissa che si impegna con un ingranaggio più piccolo per creare un movimento lineare dal movimento rotatorio. Una perdita di pignone e cremagliera significa perdita di fluido del servosterzo, che può portare a vari problemi.
