轉向器介紹一、轉向器發展歷程最初的汽車是沒有轉向器的，其轉向裝置可以類比船的船舵。齒輪齒條式轉向器很早便在奔馳汽車上得到應用，在1920年以前，許多牌號汽車都用這種轉向器，因此這種轉向器是應用最早的轉向器之一。（直齒圓柱齒輪）從1900年到1939年期間，汽車工業發達國家又開發了蝸桿滾輪式轉向器和蝸桿指銷式轉向器，并在各型汽車上應用。我國在60年代生產的汽車，以采用蝸桿滾輪式轉向器為主,進入70年代，東風汽車公司生產的汽車采用蝸桿指銷式轉向器。1939年以后又開發出效率更高的循環球式轉向器。我國從60年代開始應用于貨車，進入80年代又在轎車、客車和越野車上廣泛應用，并開發了變速比循環球式轉向器。現今的前驅轎車及輕型貨車等均采用齒輪齒條式轉向器。（斜齒圓柱齒輪）二、轉向器的作用轉向執行機構1、增大來自轉向盤的轉矩，使之達到足以克服轉向輪與路面之間的轉向阻力矩；2、將與轉向傳動軸連接在一起的主動齒輪的轉動，轉換成齒條的直線運動而獲得所需要的位移；3、通過選取不同的螺（蝸）桿上的螺紋螺旋方向，達到使轉向盤的轉向方向與轉向輪轉動方向協調一致的目的。三、轉向器的分類循環球式轉向器齒輪齒條式轉向器蝸桿指銷式轉向器蝸桿滾輪式轉向器1、循環球式轉向器優點：在螺桿和螺母之間因為有可以循環流動的鋼球，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦，因而正效率能達到75%~85%；在結構上和工藝上采取措施，其中包括提高制造精度，工作表面的粗糙度足夠的低，螺桿、螺母上的螺旋槽經淬火和磨削加工，使之有足夠的硬度和耐磨性能，可保證有足夠的使用壽命；轉向器的角傳達比可以設計成可變的，以適應不同車型的需要；工作平穩可靠；消除齒扇與齒條齒之間間隙的調整工作容易進行；適合于做整體式動力轉向器等。缺點：逆效率高，因而汽車在壞路面上行駛容易“打手”；結構復雜；制造困難，制造精度要求高。2、齒輪齒條式轉向器優點：正效率高達75%~90%；因齒輪齒條式轉向器主要由小齒輪、齒條、轉向器殼體和消除間隙機構組成，所以零件數量少；采用這種轉向器有時能省去轉向搖臂軸、轉向搖臂及縱拉桿等，同時齒條常與橫拉桿做成一體，使轉向系結構簡單、制造成本低，并使轉向輪轉角能夠增大；轉向器殼體可以采用鋁合金或者鎂合金壓鑄而成，質量較小；齒輪與齒條因磨損出現間隙后，能自動消除。除此之外齒輪齒條式轉向器還有磨損較慢、工作可靠、轉向器占用空間小、可以設計成變速比轉向器和用來做整體式動力轉向器等優點。缺點：逆效率高，大約比正效率低10%，因此在壞路面上行駛時，由于路面不平作用到轉向輪上的力會大部分傳給轉向盤而造成打手，不利于安全駕駛。為了克服這一缺點，有些汽車設置有轉向減振器。四、轉向梯形轉向梯形轉向梯形有整體式和斷開式兩種，選擇整體式或斷開式轉向梯形方案與懸架采用何種方案有聯系。無論采用哪一種方案，必須正確選擇轉向梯形參數，做到汽車轉彎時，保證全部車輪繞一個瞬時轉向中心行駛，使在不同圓周上運動的車輪，作無滑動的純滾動運動。同時，為達到總體布置要求的最小轉彎直徑值，轉向輪應有足夠大的轉角。整體式梯形斷開式梯形前置梯形后置梯形1．整體式轉向梯形整體式轉向梯形是由轉向橫拉桿1，轉向梯形臂2和汽車前軸3組成，如圖所示。其中梯形臂呈收縮狀向后延伸。這種方案的優點是結構簡單，調整前束容易，制造成本低；主要缺點是一側轉向輪上、下跳動時，會影響另一側轉向輪。2．斷開式轉向梯形

轉向梯形的橫拉桿做成斷開的，稱之為斷開式轉向梯形。如圖所示。斷開式轉向梯形的主要優點是它與前輪采用獨立懸架相配合，能夠保證一側車輪上、下跳動時，不會影響另一側車輪；與整體式轉向梯形比較，由于桿系、球頭增多，所以結構復雜，制造成本高，并且調整前束比較困難。3、梯形機構斷開點的確定斷開點的位置對于轉向梯形至關重要，影響轉向梯形的傳動效率以及內外輪的轉角。橫拉桿上斷開點的位置與獨立懸架形式有關。采用雙橫臂獨立懸架，常用圖解法(基于三心定理)確定斷開點的位置。詳細見《汽車設計》五、齒輪齒條式轉向器1、根據輸入齒輪位置和輸出特點，齒輪齒條式轉向器有四種形式，即中間輸入、兩端輸出；側面輸入、兩端輸出；側面輸入、中間輸出；側面輸入、一端輸出。a)中間輸入、兩端輸入；b)側面輸入、兩端輸出；c)側面輸入、中間輸出；d)側面輸入、一端輸出2、轉向器的總成結構及安裝結構結構1：

閥殼體+貫通式齒輪殼體+液壓缸結構2：

閥殼體+不貫通式齒輪殼體+液壓缸結構3:

整體殼體+液壓缸安裝結構3、齒輪齒條式轉向器類型及結構齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式動力轉向器齒輪齒條式機械轉向器（1）液壓動力轉向器（2）、齒輪齒條機械式轉向器4、液壓動力轉向器的工作原理小齒輪軸車輛直線行駛

車輛向右行駛車輛向左行駛五、轉向器的參數性能要求：（1）傳動效率特性（2）間隙特性（3）總圈數及齒條行程（4）力特性曲線（液壓動力轉向器）（5）全行程空載轉動力矩（6）軸向力（7）轉向拉桿性能要求1、傳動效率（1）正效率功率P1從轉向軸輸入，經轉向搖臂軸輸出所求得的效率稱為正效率，用符號η+表示，η+=(P1—P2)／Pl；（2）逆效率功率P3從轉向搖臂輸入，經轉向軸輸出所求得的效率稱為逆效率，用符號η-表示，η-=(P3—P2)／P3。式中，P2為轉向器中的摩擦功率；P3為作用在轉向搖臂軸上的功率。為了保證轉向時駕駛員轉動轉向盤輕便，要求正效率高。為了保證汽車轉向后轉向輪和轉向盤能自動返回到直線行駛位置，又需要有一定的逆效率。2．轉向器傳動間隙特性傳動間隙是指各種轉向器中傳動副之間的間隙。該間隙隨轉向盤轉角φ的大小不同而改變，并把這種變化關系稱為轉向器傳動副傳動間隙特性。研究該特性的意義在于它與直線行駛的穩定性和轉向器的使用壽命有關。3、總圈數及行程轉向系的傳動比包括轉向系的角傳動比和轉向系的力傳動比。增大角傳動比可以增加力傳動比，使操縱輕便。但對于一定的轉向盤角速度，轉向輪偏轉角速度與轉向器角傳動比成反比。角傳動比增加后，轉向輪偏轉角速度對轉向盤角速度的響應變得遲鈍，使轉向操縱時間增長，汽車轉向靈敏性降低。

轉向輕便性與靈敏性是一矛盾體4、力特性曲線油壓與轉向盤轉矩關系常將靜特性曲線劃分為四個區段。在輸入轉矩不大的時候，相當于圖中A段，是直線行駛位置附近小角度轉向區，曲線呈低平形狀，油壓變化不大；汽車原地轉向或調頭時，輸入轉矩進入最大區段(圖中C段)，要求助力轉向效果應當最大，故油壓曲線呈陡而直狀上升；B區段屬常用快速轉向行駛區段，要求助力作用要明顯，油壓曲線的斜率變化應較大，曲線由較為平緩變陡。除此之外，上述三個區段之間的油壓曲線過渡要求平滑，D區段曲線就表明是一個較寬的平滑過渡區間。要求動力轉向器向右轉和向左轉的靜特性曲線應對稱。對稱性可以評價分配閥的加工和裝配質量。要求對稱性大于0.85。六、齒輪齒條式轉向器的生產制造1、齒輪的加工

轉向齒輪的齒采用滾齒法加工。通常用兩臺滾齒機分兩道工序進行：先滾齒成形，經滲碳處理后再精滾以達到齒的最終精度要求，避免了由于熱處理引起的齒變形而導致齒輪精度下降。轉向齒輪與扭桿的連接，通過配鉆，壓入銷釘。2、齒條的加工轉向齒條的加工采用磨削或拉刀成形。由于齒條兼作油缸活塞桿，因此在熱處理后必須增加較直工序以保證零件的直線度。齒條齒面采用電阻法淬火，硬度為52~58HRC。同時為提高軸部油封的密封性，減少密封件磨損，延長使用壽命，進行超精磨拋光，改善了齒條軸部的圓度及表面粗糙度。3、殼體加工轉向器殼體一般采用鋁合金壓力鑄造，再由加工中心加工而成。4、閥芯、閥套的加工1）、閥套為轉閥的主要零件，為保證精度，通常采用數控設備進行加工。閥套制造過程主要工序為：鉆孔、銑內槽及磨內圓。閥套上的進油孔及出油孔的位置度直接影響到轉閥總成的液壓特性六（八）條內槽位置度將影響液壓對稱性2）、閥芯是影響液壓特性的關鍵零件，其主要工序為：鉆孔、銑凸耳、熱爆炸去毛刺、插花鍵、淬火回火、磨外圓槽控制邊、探傷。