【文章內(nèi)容簡介】 的動力轉(zhuǎn)向工作原理與齒條齒輪式系統(tǒng)類似。其輔助動力也是通過向金屬塊一側(cè)注入高壓液體來提供的。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相對于汽車的行駛安全至關(guān)重要，因此汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零件也都被稱為保安件。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一般有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。為了降低轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦力，二者之間的螺紋并不是直接接觸的狀態(tài)，在其中間裝有多個鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦代替滑動摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都被加工出了斷面輪廓為不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。他們的螺旋槽能配合在一起形成一個近似為圓形斷面的螺旋管狀通道。螺母側(cè)面有兩對通孔，可將鋼球通過孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺母上安裝有兩根鋼球?qū)Ч?，?dǎo)管的兩個端口分別插入螺母側(cè)面的一對通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿鋼球。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時，通過鋼球?qū)⒘鬟f到轉(zhuǎn)向螺母，螺母會沿著軸向移動。同時，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動。在轉(zhuǎn)向器運行時，兩列鋼球在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)滾動，不會脫落出來。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向器的效率功率自轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)由轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出求得的效率稱之為正效率，用符號表示，；反之則稱為逆效率，用符號表示。為轉(zhuǎn)向器摩擦功率；為轉(zhuǎn)向搖臂軸功率。轉(zhuǎn)向時駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時輕便穩(wěn)定，則要求正效率高，汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤能自動返回到直線行駛位置的過程中，又要有一定的逆效率。減輕在不平路面上行駛時駕駛員的疲勞程度，車輪與路面之間的作用力傳回到轉(zhuǎn)向盤上時要盡可能的小，這要求逆效率必須盡可能的低。 (1) 轉(zhuǎn)向器類型、轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)特點與轉(zhuǎn)向效率滾針軸承和球軸承等三種結(jié)構(gòu)之一。滾針軸承除滾輪與滾針之間有摩擦損失外，滾輪側(cè)翼與墊片之間還存在著一定的滑動摩擦損失，因此這種轉(zhuǎn)向器的效率不高，另外兩種結(jié)構(gòu)在前面說的四種轉(zhuǎn)向器中，齒輪齒條式、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正效率都相對比較高，而蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器的正效率要低的多。同一類型的轉(zhuǎn)向器，因結(jié)構(gòu)不同也會使得效率不一樣。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的滾輪與支持軸之間使用的軸承可以選用滾針軸承、圓錐滾子軸的轉(zhuǎn)向器效率，根據(jù)試驗結(jié)果分別為70%和75%。(2) 轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和效率如果忽略軸承和其它地方的摩擦損失，只考慮嚙合副的摩擦損失，對于蝸桿和螺桿類轉(zhuǎn)向器，其效率可用下式計算 （21）式中， 為螺桿的螺線導(dǎo)程角：為摩擦角，；為摩擦因數(shù)。取為7176。；，；根據(jù)逆效率的大小，轉(zhuǎn)向器又分為可逆式、極限可逆式和不可逆式。路面反作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系會大部分的被傳遞回轉(zhuǎn)向盤，這種逆效率相對較高的轉(zhuǎn)向器屬于可逆式的。它能保證轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤可以自動回正。這不僅減輕了駕駛員的疲勞，也提高了行駛安全性。但是，在不平的路面上行進時，車輪受到的沖擊力大部分傳至轉(zhuǎn)向盤，引起駕駛員“打手”，使駕駛員精神緊張；如果長時間在不平的路面上行進，會使駕駛員疲勞，影響安全駕駛。不可逆式轉(zhuǎn)向器，是指車輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器。沖擊力由轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的零件承受，因此會使得零件特別容易損壞。同時，它不能保證車輪自動回正，駕駛員對路面感覺非常低，因此，現(xiàn)代汽車已經(jīng)不使用這種類型的轉(zhuǎn)向器了。極限可逆式轉(zhuǎn)向器的情況則介于上述兩者之間。在車輪受到?jīng)_擊力作用時，反力只有相對較小一部分的力傳回轉(zhuǎn)向盤。它的逆效率相對比較低，而在不平路面上行駛時，駕駛員并不十分緊張，同時，零件受到的沖擊力也沒有不可逆式轉(zhuǎn)向器的大。如果只考慮到嚙合副的摩擦損失，則可用以下公式做出計算 （22）式（21）和（22）表明：導(dǎo)程角增大時，正效率逆效率都增大。受增大的影響，不應(yīng)取得太。而當(dāng)導(dǎo)程角小于或等于摩擦角時，逆效率小于等于零，此時則表明該轉(zhuǎn)向器屬于不可逆式轉(zhuǎn)向器。 傳動比的變化特性(1) 轉(zhuǎn)向系傳動比 轉(zhuǎn)向系的傳動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比、力傳動比。輪胎接地面中心作用在兩個轉(zhuǎn)向輪上的合力與作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力的比，稱為力傳動比，即 （23）轉(zhuǎn)向盤角速度 與轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度 之比，為轉(zhuǎn)向系角傳動比。 （24） 式中的為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量；為轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角增量；為時間增量。轉(zhuǎn)向系角傳動比又由角傳動比和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動比所組成， 。轉(zhuǎn)向盤角速度比搖臂軸角速度，稱為轉(zhuǎn)向器角傳動比。 （25）式中的為搖臂軸轉(zhuǎn)角增量。此定義適應(yīng)于除齒輪齒條式之外的轉(zhuǎn)向器。搖臂軸角速度與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度之比，稱為轉(zhuǎn)向機構(gòu)的角傳動比，即 （26）(2) 力傳動比與轉(zhuǎn)向系角傳動比的關(guān)系輪胎與地面之間的阻力和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩之間有如下關(guān)系 （27）式中，為主銷偏移距，指從轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線的延長線與支撐平面的交點至車輪中心平面與支承平面交線間的距離。作用在方向盤上的手力可用下式表示 （28）式中的是作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩；是轉(zhuǎn)向盤直徑。將式（23）和（24）帶入后得到 （29）分析式（25）可知，當(dāng)主銷偏移距小時，力傳動比應(yīng)取的相對大一些才能保證轉(zhuǎn)向輕便靈活?！?。本次設(shè)計用原有車型的數(shù)據(jù)。忽略摩擦損失，可用下式表示出 （210）將式（26）代入（25）后得到 （211）當(dāng)和不變時，力傳動比越大， 也越大，雖然轉(zhuǎn)向變得輕便了，但表明轉(zhuǎn)向不靈敏。(3) 轉(zhuǎn)向系的角傳動比計算轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動比時，除用表示以外，還可以用轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長與搖臂長之比表示，即?，F(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)中，～，可近似認(rèn)為比值為1， 。因此，如果要研究轉(zhuǎn)向系的傳動比特性，只需要研究轉(zhuǎn)向器的角傳動比和的變化規(guī)律。(4) 角傳動比及其的變化規(guī)律式（27）表明：如果增大角傳動比，可以增加力傳動比。由可知，一定時，增大就可以減少作用在方向盤上的手力。 主要尺寸參數(shù)的選擇 由設(shè)計要求汽車前軸載荷為6KN，再根據(jù)表（22）選擇齒扇模數(shù)為4。在確定齒扇模數(shù)后，轉(zhuǎn)向器其他參數(shù)根據(jù)表（21）和表（23）進行選取。表21 循環(huán)