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方向机总成 我有新说法
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   方向机总成即转向器,又名转向机、转向机。它是汽车转向系中最重要的部件。它的作用是:增大转向盘传到转向传动机构的力、并改变力的传递方向。

1概述

       转向器是转向系统中的重要总成,其作用主要有三个方面。一是增大来自转向盘的转矩,使之大到足以克服转向轮与路面之间的转向阻力矩;二是降低转向传动轴的转速,并使转向摇臂轴转动,带动摇臂摆动使其末端获得所需要的位移,或者是将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动,转换成齿轮齿条的直线运动而获得所需要的位移;三是通过选取不同的螺(蜗)杆上的螺纹螺旋方向,达到使转向盘的转动方向与转向轮转动方向协调一致的目的。

2分类

       机械转向器是把转向盘的转动变为转向摇臂的摆动,并按一定传动比放大转矩的机构。

       根据传动方式的不同,转向器有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等结构形式。

根据是否有助力装置,转向器又分为机械式(无助力)和动力式(有助力)两种。

3历史发展

      汽车工业发达国家,早期主要是围绕减小转向器的摩擦阻力、提高转向器正效率和增大刚度等方面从事研究并开发新产品。

       齿轮齿条式转向器很早便在奔驰车上得到使用,在1920年以前,许多牌号汽车都用这种转向器,因此这种转向器是应用最早的转向器之一,已有100多年的历史。早期使用的齿轮齿条式转向器,由一个直齿圆柱齿轮与一个直齿齿条相啮合而组成,不仅运动平稳性不好,而且冲击和噪声都比较大。此外,小齿轮轴线与齿条轴线间的夹角只能是直角,很难满足总体布置要求。随着汽车工业的发展,其结构得到不断完善。开发了斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的转向器,克服了以前结构的缺点。目前齿轮齿条式转向器在各级别轿车上都得到广泛使用,而且随着发动机前置前轮驱动轿车的产量不断扩大,齿轮齿条式转向器应用前景将十分广阔,因为这会使转向杆系变得更加简单。进入20世纪80年代初,我国生产的微型货车开始应用齿轮齿条式转向器,目前国产轿车绝大多数采用的都是这种形式的转向器。

      从1900年到1939年期间,汽车工业发达国家又开发了蜗杆滚轮式转向器和蜗杆指销式转向器,并在各型汽车上使用。我国在60年代生产的汽车,以采用蜗杆滚轮式转向器为主,如一汽集团公司从1956年开始生产的解放CA10型载货汽车以及以后南京汽车制造厂生产的跃进牌NJ130型载货汽车等均采用这种形式转向器。进入80年代,东风汽车公司生产的汽车采用蜗杆指销式转向器。以上这两种转向器,在今后新开发的汽车上应用会逐渐减少。

      国外于1939年以后又开发了效率更高的循环球式转向器,尽管这种转向器制造技术复杂、成本高,但各国仍普遍应用于商用车上。我国从20世纪60年代开始应用于货车,进入80年代以后,又在轿车、客车和越野车上广泛应用,并开发了变速比循环球式转向器,以满足使用要求。

4典型结构

齿轮齿条式转向器

      齿轮齿条式转向器通常由转向齿轮、转向齿条、壳体和预紧力调整装置等组成),

      转向齿轮通过轴承支承在壳体内,转向齿轮的一端与转向轴连接,将驾驶员的转向操纵力输入,另一端与转向齿条直接啮合,形成一对传动副,并通过转向齿条传动,带动横拉杆,使转向节转动。为保证齿轮齿条无间隙啮合,补偿弹簧产生的压紧力通过压板将转向齿轮和转向齿条压靠在一起。弹簧的预紧力可以通过调整螺柱进行调整。

      由于齿轮齿条式转向器属于可逆式转向器,其正效率与逆效率都很高,自动回正能力强,路感好。齿轮齿条式转向器结构简单、加工方便、工作可靠、使用寿命长、不需要调整齿轮齿条的间隙,因而得到了广泛的应用。但因其逆效率高,路面冲击能反传到转向盘,坏路行驶时易打手。

循环球-齿条齿扇式转向器

       循环球式转向器它由两级传动副、壳体、钢球和间隙调整装置等组成。第一级传动副是螺杆—螺母、循环球传动副,第二级是齿条—齿扇传动副。

      循环球-齿条齿扇式转向器的转向螺杆与转向轴连接,在转向螺母下平面上加工成齿条,齿扇与齿扇摇臂轴连成一体。转向螺母既是第一级传动副的从动件,又是第二级传动副的主动件。为了减少转向螺杆与转向螺母之间的摩擦与磨损,使二者的螺纹不直接接触,将其做成内外滚道,滚道中间装有许多钢球,以实现滚动摩擦。转向螺母上装有两个钢球导管,钢球导管内装满了钢球,钢球导管与滚道连通,形成两条独立的供钢球循环滚动的封闭通道。

参考资料

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