根据所采用的转向传动副的不同,转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。对转向其结构形式的选择,主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定,并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。乘用车多采用齿轮齿条式转向器。球面蜗杆滚轮式转向器曾广泛用在轻型和中型汽车上,如下图例如:当前轴轴荷不大于2.5t且无动力转向和不大于4t带动力转向的汽车均可选用这种结构型式。这种结构型式已经看不到了。循环球式转向器被广泛使用于轻型及以上的客车、货车上,如下图轿车、客车多行驶于好路面上,可以选用正效率高、可逆程度大些的转向器。矿山、工地用汽车和越野汽车,经常在坏路或在无路地带行驶,推荐选用极限可逆式转向器,但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时,则可采用正、逆效率均高的转向器,因为路面的冲击可由液体或减振器吸收,转向盘不会产生“打手”现象。这次重点介绍齿轮齿条式转向器。如下图齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器的传动副为齿轮与齿条,其结构简单、布置方便,制造容易,但转向传动比较小,(一般不大于15),且齿条沿其长度方向磨损不均匀,故仅广泛用于微型汽车和轿车上。转向传动副的主动件是一斜齿圆柱小齿轮,它和装在外壳中的从动件——齿条相啮合,外壳固定在车身或车架上。齿条利用两个球接头直接和两根分开的左、右横拉杆相联。横拉杆再经球接头与梯形臂相接。为了转向轻便,主动小齿轮的直径应尽量小。通常,这类转向器的齿轮模数多在2~3mm范围内,压力角为20°,主动小齿轮有5~8个齿,螺旋角为9°~15°。根据小齿轮螺旋角和齿条倾斜角的大小和方向的不同,可以构成不同的传动方案。齿轮齿条式转向器传动副的布置方案当左旋小齿轮与右倾齿条相啮合且齿轮螺旋角1β与齿条倾斜角2β相等时,则轴交角θ=0°,如图5-7(a)所示;若β1>β2,则θ=β1-β2,如图5-7(b)所示;若β1<β2,则θ=β1-β2为负值,表示在齿条轴线的另一侧,如图5-7(c)所示;当左旋小齿轮与左倾齿条或右旋小齿轮与右倾齿条相啮合时,则不管这些角度的大小如何,其轴交角均为θ=β1+β2,如图5-7(d)所示。应根据整车布置的需要并考虑转向系的传动比及效率等来选择这些角度的大小和方向。齿轮齿条式转向系的角传动比iow=L/rcosθ式中L——梯形臂长度,mm;r主动小齿轮的节圆半径,mm;θ——齿轮与齿条的轴交角,见图5-7,θ多在0°~30°范围内选择。齿轮齿条式转向器的正效率+η可达70%~80%。齿轮齿条式转向器的主动小齿轮可采用低碳合金钢如20MnCr5、20MnCr4或15CrNi6(德国标准DIN)制造并经渗碳淬火;齿条可采用中碳钢或中碳合金钢如45号钢或41Cr4钢(德国标准DIN)制造并经高频淬火,表面硬度均应在HRC56以上。壳体常用铝合金压铸。下一节将介绍:转向器角传动比的变化规律,大家可以在APP上
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