【正文】 齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此因與總體布置不適應而遭淘汰。為了防止齒條旋轉，也有在轉向器殼體上設計導向槽的，槽內嵌裝導向塊，并將拉桿、導向塊與齒條固定在一起。循環(huán)球式轉向器的主要缺點是：逆效率高，結構復雜，制造困難，制造精度要求高。故取小齒輪，右旋，壓力角，精度等級8級。密封類型的選擇密封件： 旋轉軸唇形密封圈 FB 16 30 GB 13871—1992 。根據分配閥、轉向器和動力缸三者相互位置的不同，它分為整體式(a)和分置式兩類。整體式動力轉向器多用于轎車和中型貨車。 (54) 根據本文的設計，我的s取180mm。則動力轉向系的油泵排量Q可表達為 (56) =47L/s 圖54 預開隙 預開隙，為滑閥處于中間位置時分配閥內各環(huán)形油路沿滑閥軸向的開啟量，也是為使分配閥內某油路關閉所需的滑閥最小移動量。油液流經滑閥時產生的局部壓力降(MPa)為 （59）式中 —油液密度，kg/m3 。 路感 駕駛員的路感來自于轉動轉向盤時，所要克服的液壓阻力。 圖55靜特性曲線分段示意圖要求動力轉向器向右轉和向左轉的靜特性曲線應對稱。 我的設計轉向梯形布置在前軸以后，橫拉桿在前軸下表面以上15mm處。通常汽車上梯形臂長度m與兩主銷中心距M39。 梯形校核以圖解法進行校核。實際梯形特性曲線與理論特性曲線通常相交于15○~25○之間，使25○以內的實際特性曲線盡量靠近理論特性曲線。球銷與襯墊均采用低碳合金鋼如12CrNi3A，18MnTi，或20CrN制造，工作表面經滲碳淬火處理，～，表面硬度HRC 56～63。這些端部與梯形轉向桿系的相似。防塵套夾在轉向器兩側的殼體和轉向橫拉桿上，這些防塵套阻止雜物進入球銷及齒條中。在現(xiàn)代球形鉸接的結構中均是用彈簧將球頭與襯墊壓緊。與理論特性曲線進行比較，可以選出幾組不同的梯形轉角θ和梯形臂長m，按上述方法求出和畫出一系列的特性曲線，最接近理論特性曲線的該條曲線的θ和m，即為選定的梯形底角和梯形臂長。在實際設計中梯行底角θ是根據整車布置最后確定的，一般在70○~80○范圍內。從上式可以看出，梯形臂不宜過短，因為橫拉桿軸向力與梯形臂長m成反比，m減小導致FS增大。 表1 初選數(shù)據得 轉向梯形臂長440mm 為保證汽車行駛的安全性，在一般情況下應盡量將梯形布置在前軸之后，橫拉桿的高度應在前軸下表面以上15mm處，以避免障礙物的撞擊。 常將靜特性曲線劃分為四個區(qū)段。 動力轉向器的作用效能用效能指標來評價動力轉向器的作用效能。左右。轉向油泵的排量應保證轉向動力缸能比無動力轉向時以更高的轉向時汽車轉向輪轉向，否則動力轉向反而會形成快速轉向的輔加阻力。 圖53 確定動力缸長度尺寸簡圖活塞厚度可取為B=。同時還不能采用典型轉向器，拆裝轉向器時要比分置式的困難。，內、外泄漏少。則 (413) 齒輪彎曲疲勞強度合格: 名稱符號公式齒輪齒條齒數(shù)631分度圓直徑—變位系數(shù)—1—齒頂高5齒根高齒頂圓直徑—齒根圓直徑—齒輪中圓直徑—螺旋角—10176。、結構形式的選擇 圖43 齒輪齒條式轉向器轉向原理簡圖圖44 采用如圖所示的布置形式 圖45 采用如圖所示的側面輸入兩端輸出的結構形式。車載質量不大，前輪采用獨立懸架的貨車和客車有些也用齒輪齒條式轉向器。在齒條與托座之間通常裝有用減磨材料（如聚四氟乙烯）做的墊片，以減少滑動摩擦。側面輸入，一端輸出的齒輪齒條式轉向器，常用在平頭貨車上。還可以防止工作時產生沖擊和噪聲；轉向器占用的體積小；沒有轉向搖臂和直拉桿，所以轉向輪轉角可以增大；制造成本低。為此，傳動副傳動間隙特性應當設計成圖42所示的逐漸加大的形狀。轉向器角傳動比變化曲線應選用大致呈中間小兩端大些的下凹形曲線，如圖31所示。一般情況下，機械轉向汽車，輕型車iw0在1523之間，中型車iw0在2530之間，本文暫取iw0為25。極限可逆式轉向器介于可逆式與不可逆式轉向器兩者之間。根據逆效率不同，轉向器有可逆式、極限可逆式和不可逆式之分。 影響轉向器正效率的因素有轉向器的類型、結構特點、結構參數(shù)和制造質量等。分段式轉向梯形比較復雜，鉸接點多。轉向梯形機構可以使汽車在轉向過程中所有車輪都是純滾動或有極小的滑移，從而提高輪胎的使用壽命，保證汽車操縱的輕便性和穩(wěn)定性。隨著汽車技術的發(fā)展和工藝水平的提高，有些形式的轉向器已經很少采用，目前循環(huán)球式和齒輪齒條式兩種轉向器應用廣泛。目前大多數(shù)汽車轉向軸上裝置了萬向節(jié)，使轉向盤和轉向器再汽車上布置更為合理，拆裝方便，從而提高了操縱方便性、行駛安全性和轉向機構的壽命。一般輪輻有兩根和三根的，也有四根的。為了減小值，值有時可達到45186。汽車的機動性，常用最小轉彎半徑來衡量，但汽車的高機動性則應由兩個條件保證。（見圖32）轉向傳動機構用于把轉向器輸出的力和運動傳給左、右轉向節(jié)并使左、右轉向輪按一定關系進行偏轉。有時為了布置方便，減小由于裝配位置誤差及部件相對運動所引起的附加載荷，提高汽車正面碰撞的安全性以及便于拆裝，在轉向軸與轉向器的輸入端之間安裝轉向萬向節(jié)，如圖31。4）轉向傳動機構和懸架導向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調使車輪產生的擺動應最小。（4） 改善駕駛員的“路感”。轉向盤模塊包括路感電機和轉向盤轉角傳感器等，轉向盤模塊向駕駛員提供合適的轉向感覺（ 也稱為路感） 并為前輪轉角提供參考信號。傳統(tǒng)液壓動力轉向由于不能很好地對助力進行實時調節(jié)與控制，所以協(xié)調轉向力與路感的能力較差，特別是汽車高速行駛時，仍然會提供較大助力，使駕駛員缺乏路感，甚至感覺汽車發(fā)飄，從而影響操縱穩(wěn)定性。該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了“按需供能”，是真正的“按需供能型”（ondemand）系統(tǒng)，在各種行駛條件下可節(jié)能80%左右。這樣，助力扭矩就傳到了轉向柱并最終完成了助力轉向。1990 年日本Honda 公司也在運動型轎車NSX 上采用了自主研發(fā)的齒條助力式電動助力轉向系統(tǒng)，從此揭開了電動助力轉向在汽車上應用的歷史。一般由電氣和機械兩部分組成，電氣部分由車速傳感器、轉角傳感器和電控單元ECU 組成；機械部分包括齒輪齒條轉向器、控制閥、管路和電動泵。 液壓助力轉向系統(tǒng)是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動機帶動液壓泵產生的壓力來實現(xiàn)車輪轉向。該系統(tǒng)是建立在機械系統(tǒng)的基礎之上，額外增加了一個液壓系統(tǒng)。(3) 傳給轉向盤的反沖要盡可能的小。隨著現(xiàn)代汽車技術的迅速發(fā)展，汽車轉向系統(tǒng)已從純機械式轉向系統(tǒng)、液壓助力轉向系（HPS）、電控液壓助力轉向系統(tǒng)（EHPS），發(fā)展到利用現(xiàn)代電子和控制技術的電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）及線控轉向系統(tǒng)（SBW）。以齒輪齒條轉向器的設計為中心，一是汽車總體構架參數(shù)對汽車轉向的影響；二是機械轉向器的選擇；三是齒輪和齒條的合理匹配，以滿足轉向器的正確傳動比和強度要求；四是動力轉向機構設計；五是梯形結構設計。其中轉向器是將操縱機構的旋轉運動轉變?yōu)閭鲃訖C構的直線運動(嚴格講是近似直線運動)的機構，是轉向系的核心部件[2]。機械式轉向系統(tǒng)工作過程為：駕駛員對轉向盤施加的轉向力矩通過轉向軸輸入轉向器，減速傳動裝置的轉向器中有2 級減速傳動副，經轉向器放大后的力矩和減速后的運動傳到轉向橫拉桿，再傳給固定于轉向節(jié)上的轉向節(jié)臂，使轉向節(jié)和它所支承的轉向輪偏轉，從而實現(xiàn)汽車的轉向。為確保系統(tǒng)安全，在液壓泵上裝有限壓閥和溢流閥。汽車起動之后，無論車子是否轉向，系統(tǒng)都要處于工作狀態(tài)，而且在大轉向車速較低時，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力，所以在一定程度上浪費了發(fā)動機動力資源。電控液壓轉向系統(tǒng)的工作原理：在汽車直線行駛時，方向盤不轉動，電動泵以很低的速度運轉，大部分工作油經過轉向閥流回儲油罐，少部分經液控閥然后流回儲油罐；當駕駛員開始轉動方向盤時，ECU根據檢測到的轉角、車速以及電動機轉速的反饋信號等，判斷汽車的轉向狀態(tài)，決定提供助力大小，向驅動單元發(fā)出控制指令，使電動機產生相應的轉速以驅動油泵，進而輸出相應流量和壓力的高壓油。電動助力轉向系統(tǒng)一般是由轉矩（轉向）傳感器、電子控制單元ECU、電動機、電磁離合器以及減速機構組成。還消除了由于轉向油泵帶來的噪音污染。同時還可利用軟件在最大限度內調整設計參數(shù)以獲得最佳的回正特性。 EPS 系統(tǒng)控制單元ECU 具有故障自診斷功能，當ECU 檢測到某一組件工作異常，如各傳感器、電磁離合器、電動機、電源系統(tǒng)及汽車點火系統(tǒng)等，便會立即控制電磁離合器分離停止助力，并顯示出相應的故障代碼，轉為手動轉向，按普通轉向控制方式進行工作，確保了行車的安全。 線控轉向系統(tǒng)的工作原理當轉向盤轉動時, 轉向傳感器和轉向角傳感器檢測到駕駛員轉矩和轉向盤的轉角并轉變成電信號輸入到ECU, ECU 根據車速傳感器和安裝在轉向傳動機構上的位移傳感器的信號來控制轉矩反饋電動機的旋轉方向,并根據轉向力模擬,生成反饋轉矩, 控制轉向電動機的旋轉方向、轉矩大小和旋轉角度,通過機械轉向裝置控制轉向輪的轉向位置，使汽車沿著駕駛員期望的軌跡行駛。（5）減少了機構部件數(shù)量，而減少了從執(zhí)行機構到轉向車輪之間的傳遞過程，使系統(tǒng)慣性、系統(tǒng)摩擦和傳動部件之間的總間隙都得以降低，從而使系統(tǒng)的響應速度和響應的準確性得以提高。 7) 轉向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉向盤的反沖力要盡可能小。圖31轉向操縱機構