轉向機總成

轉向機總成即轉向器，又名轉向機、方向機。它是汽車轉向系中最重要的部件。它的作用是：增大轉向盤傳到轉向傳動機構的力、並改變力的傳遞方向。

基本介紹

• 中文名：轉向機總成
• 又名：轉向機、方向機

概述

轉向器是轉向系統中的重要總成，其作用主要有三個方面。一是增大來自轉向盤的轉矩，使之大到足以克服轉向輪與路面之間的轉向阻力矩；二是降低轉向傳動軸的轉速，並使轉向搖臂軸轉動，帶動搖臂擺動使其末端獲得所需要的位移，或者是將與轉向傳動軸連線在一起的主動齒輪的轉動，轉換成齒輪齒條的直線運動而獲得所需要的位移；三是通過選取不同的螺（蝸）桿上的螺紋螺旋方向，達到使轉向盤的轉動方向與轉向輪轉動方向協調一致的目的。

分類

機械轉向器是把轉向盤的轉動變為轉向搖臂的擺動，並按一定傳動比放大轉矩的機構。

根據傳動方式的不同，轉向器有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環球-齒條齒扇式、循環球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等結構形式。

根據是否有助力裝置，轉向器又分為機械式（無助力）和動力式（有助力）兩種。

歷史發展

汽車工業已開發國家，早期主要是圍繞減小轉向器的摩擦阻力、提高轉向器正效率和增大剛度等方面從事研究並開發新產品。

齒輪齒條式轉向器很早便在賓士車上得到使用，在1920年以前，許多牌號汽車都用這種轉向器，因此這種轉向器是套用最早的轉向器之一，已有100多年的歷史。早期使用的齒輪齒條式轉向器，由一個直齒圓柱齒輪與一個直齒齒條相嚙合而組成，不僅運動平穩性不好，而且衝擊和噪聲都比較大。此外，小齒輪軸線與齒條軸線間的夾角只能是直角，很難滿足總體布置要求。隨著汽車工業的發展，其結構得到不斷完善。開發了斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的轉向器，克服了以前結構的缺點。目前齒輪齒條式轉向器在各級別轎車上都得到廣泛使用，而且隨著發動機前置前輪驅動轎車的產量不斷擴大，齒輪齒條式轉向器套用前景將十分廣闊，因為這會使轉向桿系變得更加簡單。進入20世紀80年代初，我國生產的微型貨車開始套用齒輪齒條式轉向器，目前國產轎車絕大多數採用的都是這種形式的轉向器。

從1900年到1939年期間，汽車工業已開發國家又開發了蝸桿滾輪式轉向器和蝸桿指銷式轉向器，並在各型汽車上使用。我國在60年代生產的汽車，以採用蝸桿滾輪式轉向器為主，如一汽集團公司從1956年開始生產的解放CA10型載貨汽車以及以後南京汽車製造廠生產的躍進牌NJ130型載貨汽車等均採用這種形式轉向器。進入80年代，東風汽車公司生產的汽車採用蝸桿指銷式轉向器。以上這兩種轉向器，在今後新開發的汽車上套用會逐漸減少。

國外於1939年以後又開發了效率更高的循環球式轉向器，儘管這種轉向器製造技術複雜、成本高，但各國仍普遍套用於商用車上。我國從20世紀60年代開始套用於貨車，進入80年代以後，又在轎車、客車和越野車上廣泛套用，並開發了變速比循環球式轉向器，以滿足使用要求。

典型結構

齒輪齒條式轉向器

齒輪齒條式轉向器通常由轉向齒輪、轉向齒條、殼體和預緊力調整裝置等組成)，如圖所示。

齒輪齒條轉向器

轉向齒輪通過軸承支承在殼體內，轉向齒輪的一端與轉向軸連線，將駕駛員的轉向操縱力輸入，另一端與轉向齒條直接嚙合，形成一對傳動副，並通過轉向齒條傳動，帶動橫拉桿，使轉向節轉動。為保證齒輪齒條無間隙嚙合，補償彈簧產生的壓緊力通過壓板將轉向齒輪和轉向齒條壓靠在一起。彈簧的預緊力可以通過調整螺柱進行調整。

由於齒輪齒條式轉向器屬於可逆式轉向器，其正效率與逆效率都很高，自動回正能力強，路感好。齒輪齒條式轉向器結構簡單、加工方便、工作可靠、使用壽命長、不需要調整齒輪齒條的間隙，因而得到了廣泛的套用。但因其逆效率高，路面衝擊能反傳到轉向盤，壞路行駛時易打手。

循環球-齒條齒扇式轉向器

循環球式轉向器它由兩級傳動副、殼體、鋼球和間隙調整裝置等組成。第一級傳動副是螺桿—螺母、循環球傳動副，第二級是齒條—齒扇傳動副，其結構如下圖所示。

循環球-齒條齒扇轉向器

循環球-齒條齒扇式轉向器的轉向螺桿與轉向軸連線，在轉向螺母下平面上加工成齒條，齒扇與齒扇搖臂軸連成一體。轉向螺母既是第一級傳動副的從動件，又是第二級傳動副的主動件。為了減少轉向螺桿與轉向螺母之間的摩擦與磨損，使二者的螺紋不直接接觸，將其做成內外滾道，滾道中間裝有許多鋼球，以實現滾動摩擦。轉向螺母上裝有兩個鋼球導管，鋼球導管內裝滿了鋼球，鋼球導管與滾道連通，形成兩條獨立的供鋼球循環滾動的封閉通道。