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转向器

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转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换(主要是减速增矩),再输出给转向拉杆机构,从而使汽车转向,所以转向器本质上就是减速传动装置。转向器有多种类型,如齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式,动力转向器等。

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转向器概念简介

转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换(主要是减速增矩),再输出给转向拉杆机构,从而使汽车转向,所以转向器本质上就是减速传动装置,一般有1~2级减速传动副。

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转向器分类

历史上曾出现过许多种形式的转向器,但是很多已经被淘汰。按照助力形式分类,转向器可以分为机械式(无助力)和动力式(有助力)。
机械式转向器按照结构形式的不同,又可以分为齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。常用的是齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式。
齿轮齿条式转向器是一种最简单的转向器。它的优点是结构简单、紧凑,刚度大,成本低廉,转向灵敏,正、逆袭率都高,便于布置,而且特别适合于与烛式悬架和麦弗逊悬架配用,还可以直接带动横拉杆,简化转向传动机构。因此在轿车和微、轻型货车上得到广泛应用。
循环球式转向器正、逆袭率都很高,故操纵轻便,寿命长,工作稳定可靠;但是由于逆袭率很高,导致容易将路面冲击力传到方向盘上。
动力式转向器其实就是机械式转向器与转向加力装置组合到一起形成的。按传能介质的不同,动力转向器有气压式和液压式两种。其中的液压式动力转向器根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同,又可以分为整体式(机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体)、半整体式(把机械式转向器和转向控制阀设计在一起,转向动力缸独立)和分离式(机械式转向器独立,把转向控制阀和转向动力缸设计为一体)三种结构型式。


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转向器结构与原理

齿轮齿条式转向器

它是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时,齿条便做直线运动。有时,靠齿条来直接带动横拉杆,就可使转向轮转向
为了衰减转向轮摆振,往往在带有齿轮齿条式转向器的转向系统中增设转向减振器。

循环球式转向器

循环球式转向器也是目前国内外汽车上较为流行的一种结构形式。循环球式转向器中一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副.
为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦,两者之间的螺纹被沿螺旋槽滚动的许多钢球取代,以实现滑动摩擦变为滚动摩擦。
转向螺杆转动时,通过钢球将力传给螺母, 螺母即沿轴线移动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动,改变车轮的方向。同时,在螺杆与螺母两者和钢球间的摩擦力偶作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。

蜗杆曲柄指销式转向器

蜗杆曲柄指销式转向器的传动副以转向蜗杆3为主动件,其从动件是装在摇臂轴1曲柄端部的指销2。转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动,并带动摇臂转动。再通过转向传动机构使转向轮偏转。


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