轉向器的種類和構造

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現在的汽車種類繁多，轉向器在汽車上也采用多種結構形式的轉向器，目前有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環球一齒條齒扇式、循環球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等形式，而蝸桿滾輪式則少見，下面只介紹有代表性的齒輪齒條式和循環球式、蝸桿曲柄指銷式轉向器的構造給大家了解。

齒輪齒條式轉向器
齒輪齒條式轉向器特點
齒輪齒條式轉向器結構簡單、制造容易、傳動桿件少、維修方便、操縱靈敏，并且滑動和轉動阻力小，轉矩傳遞性能較好，在車上便于安裝布置，特別適于與燭式和麥弗遜式懸架配用的汽車上。
目前廣泛應用于前輪獨立懸架的微型汽車和中、高級汽車上，如桑塔納、一汽奧迪、天津TJ7100等。
齒輪齒條式轉向器構造

齒輪齒條式轉向器是完成由旋轉運動到直線運動或近似直線運動的一組齒輪機構，同時也是轉向系中的減速傳動裝置。如圖13.1所示為桑塔納齒輪齒條式機械轉向器結構圖，它由主動齒輪1和齒條3 嚙合，將主動齒輪1的轉動變成齒條3的直線運動。主動齒輪1裝在外殼2中，補償彈簧6通過壓塊7將齒條3壓靠在齒輪1上，保證無間隙嚙合。彈簧的預緊力可通過調整螺栓4和鎖緊螺母5調整。

駕駛員通過轉向操縱機構，轉向主動齒輪1傳動，從而使轉向齒條3移動，轉向齒條通過轉向直拉桿，轉向擺桿和左右轉向橫拉桿，使兩車輪繞主銷偏轉。
齒輪齒條式轉向器的正效率與逆效率都很高，屬于可逆式轉向器，自動回正能力強。但由于這種形式轉向器反沖較大，因此，一般在主動齒輪與轉向軸間加裝軟性萬向節或在前橋中設置橫向減振器，從而達到吸收沖擊能量的作用，減輕對駕駛員的傷害。
轉向器檢修后或自由行程過大，必須調整齒輪齒條間隙。調整方法是：將車輪著地并處于直線行駛位置，松開鎖緊螺母，向里擰動調整螺栓，直至調整螺栓與壓塊接觸為止。檢查轉向盤應處于間隙嚙合狀態，轉動靈活。調好后，擰緊鎖緊螺母。

循環球式轉向器
循環球式轉向器由于操縱輕便，使用壽命長，是目前國內外應用最廣泛的結構型式之一。
但其逆效率也大，易將地面對轉向輪的沖擊力傳給轉向盤。若是經常在良好道路上行駛的汽車，上述缺點影響不大。
國產汽車如解放CA1040、解放CA1092、北京BJ1041、黃河JN1181C13等型汽車都采用這種轉向器。
循環球式轉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或滑傳動。
圖13. 2所示為解放CA1040系列輕型載貨汽車的循環球一齒條齒扇式轉向器。

轉向螺桿3的軸頸支承在兩個推力角接觸球軸承2上。軸承緊度可用調整墊片9調整。轉向螺母4外側的下平面上加工成齒條，與齒扇軸即搖臂軸20上的齒扇嚙合。它有兩級傳動副! 第一級是與轉向軸連接的螺桿和轉向螺母，第二級是齒輪齒扇傳動副。轉向螺母既是第一級傳動副的從動件，也是第二級傳動副自卩齒條齒扇傳動副的主動件。

為了減少轉向螺桿轉向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個鋼球，以實現滾動摩擦。轉向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽，二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。螺母側面有兩對通孔，可將鋼球從此孔塞人螺旋形通道內。轉向螺母外有兩根鋼球導管，每根導管的兩端分別插人螺母側面的一對通孔中，導管內也裝滿了鋼球。這樣，兩根導管和螺母內的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨立的封閉鋼球“流道”。
當轉動轉向盤時，轉向螺桿也隨之轉動，通過鋼球將作用力傳給螺母，螺母即產生軸向移動。由于摩擦力的作用，所有鋼球在螺桿與螺母之間滾動，形成“球流”。鋼球在螺母內繞行兩周后，“流出”螺母進人導管，再由導管“流回”螺母。隨著螺母沿螺桿做軸向移動，其齒條帶動齒扇運動，齒扇帶動搖臂軸轉動，從而使轉向搖臂產生擺動，通過轉向傳動機構使轉向輪偏轉，完成汽車轉向。
需要調整時，齒條與齒扇的嚙合必須處在中間位置才能進行，否則間隙不準確。一般是利用調整螺釘來進行調整搖臂軸軸向位移。調整螺釘旋進，嚙合間隙減小，反之增大。當齒扇在中間位置時，不允許有間隙但應轉動自如，無輕重不均勻感覺或卡滯現象，最后擰緊鎖緊螺母。
循環球式轉向器的正效率很高，最高可達90%?95%，因此操縱輕便，因滾動摩擦而使用壽命長。

蝸桿曲柄指銷式轉向器
蝸桿曲柄指銷式轉向器有工作壽命較長、搖臂軸轉角大的優點，但結構較復雜，并對蝸桿的加工精度要求也較高!只在東風EQ1090型系列汽車上應用"

東風EQ1090E型汽車使用的蝸桿曲柄雙指銷式轉向器結構如圖13. 3所示。

蝸桿曲柄指銷式轉向器的傳動副以轉向蝸桿3為主動件!而裝在搖臂軸11上曲柄端部的指銷13為從動件。具有梯形截面螺紋的轉向蝸桿3支承于轉向器殼體兩端的兩個角接觸推力球軸承2 和9上，轉向器蓋上裝有調整螺塞7，用以調整上述兩軸承的緊度!調整后用螺母8鎖緊。

蝸桿與兩個錐形的指銷13相嚙合，兩個指銷均用雙列圓錐滾子軸承14支于搖臂軸11 內端的曲柄上，其中靠指銷頭部的一列無內座圈滾子直接與指銷軸頸接觸，這樣，所受剪切載荷最大的那段軸頸的直徑可做得大一些，以保證指銷有足夠的強度。指銷裝在滾動軸承上可以減輕蝸桿和指銷的磨損，并提高傳動效率。螺母15用以調整軸承14的緊度，以使指銷能自由轉動，且無明顯的軸向間隙為宜。
搖臂軸用粉末冶金襯套19和20支承在殼體中。指銷與蝸桿的嚙合間隙用側蓋16上的調整螺釘17調整，調整后用螺母18鎖緊。
汽車轉向時，通過轉向盤和轉向軸使蝸桿轉動，嵌于螺桿螺旋槽的錐形指銷一邊自轉，使曲柄銷繞搖臂軸作圓弧運動，同時帶動搖臂軸轉動，并通過轉向傳動機構，使汽車轉向輪偏轉，實現汽車轉向。
需要調整時，應使搖臂軸主銷與蝸桿處在中間嚙合位置上進行。首先松開搖臂軸調整螺釘的鎖緊螺母，用手握住蝸桿軸輸人端，使蝸桿行程到中間位置，來回轉動蝸桿，同時用螺釘旋具順時針方向轉動調整螺釘，當感到有摩擦阻力時停止旋轉螺釘；再檢測蝸桿輸人端的扭矩，到合適為止，擰緊鎖緊螺母。