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1簡介
汽車上配置的轉向系統(tǒng)，大致可以分為四類，（1）機械式轉向器；（2）機械式液壓動力轉向系統(tǒng)；（3）一種是電子液壓助力轉向系統(tǒng)；（4）另外一種電動助力轉向系統(tǒng)。
2機械式轉向系統(tǒng)
機械式轉向器應用比較多，根據(jù)它們的結構特點不同，可分為齒輪齒條式轉向器、循環(huán)球式轉向器、蝸桿滾輪式轉向器和蝸桿指銷式轉向器等。
齒輪齒條式
齒輪齒條式轉向器由與轉向軸做成一體的轉向齒輪和常與轉向橫拉桿做成一體的齒條組成。與其它形式轉向器比較，齒輪齒條式轉向器主要的優(yōu)點是：結構簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉向器的質(zhì)量比較小；傳動效率高達90%；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，可自動消除齒間間隙，這不僅可以提高轉向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉向器占用的體積?。粵]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。
齒輪齒條式轉向器的主要缺點是：
因逆效率高（60%——70%），汽車在不平路面上行駛時，發(fā)生在轉向輪與路面之間的沖擊力，大部分能傳至轉向盤，稱之為反沖。反沖現(xiàn)象會使駕駛員精神緊張，并難以準確控制汽車行駛方向，轉向盤突然轉動又會造成打手，對駕駛員造成傷害。
根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出；側面輸入，兩端輸出；側面輸入，中間輸出；側面輸入，一端輸出。
采用側面輸入、中間輸出方案時，與齒條固連的左、右拉桿延伸到接近汽車縱向?qū)ΨQ平面附近。由于拉桿長度增加，車輪上、下跳動時拉桿擺角減小，有利于減少車輪上、下跳動時轉向系與懸架系的運動干涉。拉桿與齒條用螺栓固定聯(lián)接，因此，兩拉桿與齒條同時向左或右移動，為此在轉向器殼體上開有軸向方向的長槽，從而降低了它的強度。
采用兩端輸出方案時，由于轉向拉桿長度受到限制，容易與懸架系統(tǒng)導向機構產(chǎn)生運動干涉。
側面輸入、一端輸出的齒輪齒條式轉向器，常用在乎頭微型貨車上。
如果齒輪齒條式轉向器采用直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合，則運轉平穩(wěn)性降低，沖擊大，工作噪聲增加。此外，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。采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉向器，重合度增加，運轉平穩(wěn)，沖擊與工作噪聲均下降，而且齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角易于滿足總體設計的要求。
齒條斷面形狀有圓形、V形和Y形三種。圓形斷面齒條制作工藝比較簡單。V形和Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)省20%，故質(zhì)量??；位于齒下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來防止齒條繞軸線轉動；Y形斷面齒條的齒寬可以做得寬些，因而強度得到增加；在齒條與托座之間通常裝有用減摩材料（如聚四氟乙烯）做的墊片用來減少滑動摩擦。
根據(jù)齒輪齒條式轉向器和轉向梯形相對前軸位置的不同，齒輪齒條式轉向器在汽車上有四種布置形式：轉向器位于前軸后方，后置梯形；轉向器位于前軸后方，前置梯形；轉向器位于前軸前方，后置梯形；轉向器位于前軸前方，前置梯形。
齒輪齒條式轉向器廣泛應用于微型、普通級、中級和中轎車上，甚至在轎車上也有采用的。裝載量不大、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。
循環(huán)球式
循環(huán)球式轉向器由螺桿和螺母共同形成的螺旋槽內(nèi)裝有鋼球構成的傳動副，以及螺母上齒條與搖臂軸上齒扇構成的傳動副組成。
循環(huán)球式轉向器的優(yōu)點是：在螺桿和螺母之間因為有可以循環(huán)流動的鋼球，將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，因而傳動效率可達到75%——85%；在結構和工藝上采取措施，包括提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度和螺桿、螺母上的螺旋槽經(jīng)淬火和磨削加工，使之有足夠的硬度和耐磨損性能，可保證有足夠的使用壽命；轉向器的傳動比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整工作容易進行；適合用來做整體式動力轉向器。
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。
循環(huán)球式轉向器主要用于貨車和客車上。
蝸桿滾輪式
蝸桿滾輪式轉向器由蝸桿和滾輪嚙合而構成。其主要優(yōu)點是：結構簡單；制造容易；因為滾輪的齒面和蝸桿上的螺紋呈面接觸，所以有比較高的強度，工作可靠，磨損小，壽命長；逆效率低。
蝸桿滾輪式轉向器的主要缺點是：正效率低；工作齒面磨損以后，調(diào)整嚙合間隙比較困難；轉向器的傳動比不能變化。
這種轉向器曾在汽車上廣泛使用過。
蝸桿指銷式
蝸桿指銷式轉向器的銷子若不能自轉，稱為固定銷式蝸桿指銷式轉向器；銷子除隨同搖臂軸轉動外，還能繞自身軸線轉動的，稱之為旋轉銷式轉向器。根據(jù)銷子數(shù)量不同，又有單銷和雙銷之分。
蝸桿指銷式轉向器的優(yōu)點是：轉向器的傳動比可以做成不變的或者變化的；指銷和蝸桿之間的工作面磨損后，調(diào)整間隙工作容易進行。
固定銷蝸桿指銷式轉向器的結構簡單、制造容易。但是因銷子不能自轉，銷子的工作部位基本保持不變，所以磨損快、工作效率低。旋轉銷式轉向器的效率高、磨損慢，但結構復雜。
要求搖臂軸有較大的轉角時，應該采用雙銷式結構。雙銷式轉向器在直線行駛區(qū)域附近，兩個銷子同時工作，可降低銷子上的負荷，減少磨損。當一個銷子脫離嚙合狀態(tài)時，另一個銷子要承受全部作用力，而恰恰在此位置，作用力達到大值，所以設計時要注意核算其強度。雙銷與單銷蝸桿指銷式轉向器比較，結構復雜、尺寸和質(zhì)量大，并且對兩主銷間的位置精度、蝸桿上螺紋槽的形狀及尺寸精度等要求高。此外，傳動比的變化特性和傳動間隙特性的變化受限制。
蝸桿指銷式轉向器應用較少。
3機械式液壓動力轉向系統(tǒng)
1、機械式的液壓動力轉向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構成。
2、無論車是否轉向，這套系統(tǒng)都要工作，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，也在一定程度上浪費了資源。可以回憶一下：開這樣的車，尤其時低速轉彎的時候，覺得方向比較沉，發(fā)動機也比較費力氣。又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。
還有，機械式液壓助力轉向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成，為保持壓力，不論是否需要轉向助力，系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)，能耗較高，這也是耗資源的一個原因所在。
一般經(jīng)濟型轎車使用機械液壓助力系統(tǒng)的比較多。
4電子液壓助力轉向系統(tǒng)
1、主要構件：儲油罐、助力轉向控制單元、電動泵、轉向機、助力轉向傳感器等，其中助力轉向控制單元和電動泵是一個整體結構。
2、工作原理：電子液壓轉向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉向助力系統(tǒng)的缺點。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機皮帶直接驅(qū)動，而是采用一個電動泵，它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉向角度等信號計算出的理想狀態(tài)。簡單地說，在低速大轉向時，電子控制單元驅(qū)動電子液壓泵以高速運轉輸出較大功率，使駕駛員打方向省力；汽車在高速行駛時，液壓控制單元驅(qū)動電子液壓泵以較低的速度運轉，在不至于影響高速打轉向的需要同時，節(jié)省一部分發(fā)動機功率。
四、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）
1、英文全稱是Electronic Power Steering，簡稱EPS，它利用電動機產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車者進行動力轉向。EPS的構成，不同的車盡管結構部件不一樣，但大體是雷同。一般是由轉矩（轉向）傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉向器、以及畜電池電源所構成。
2、主要工作原理：汽車在轉向時，轉矩（轉向）傳感器會“感覺”到轉向盤的力矩和擬轉動的方向，這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會根據(jù)傳動力矩、擬轉的方向等數(shù)據(jù)信號，向電動機控制器發(fā)出動作指令，從而電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉動力矩，從而產(chǎn)生了助力轉向。如果不轉向，則本套系統(tǒng)就不工作，處于standby（休眠）狀態(tài)等待調(diào)用。由于電動電動助力轉向的工作特性，你會感覺到開這樣的車，方向感更好，高速時更穩(wěn)，俗話說方向不發(fā)飄。又由于它不轉向時不工作，所以，也多少程度上節(jié)省了能源。一般轎車使用這樣的助力轉向系統(tǒng)的比較多。
此種方向機主要用于轎車及微型輕型車。
另外還有循環(huán)球式。此種方向機多用于重型卡車！
參考資料
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