转向器介绍
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缺点：逆效率高，因而汽车在坏路面上行驶容易“打 手”；结构复杂；制造困难，制造精度要求高。
2、齿轮齿条式转向器
优点：正效率高达75%~90%；因齿轮齿条式转向器主要由小 齿轮、齿条、转向器壳体和消除间隙机构组成，所以零件数量 少；采用这种转向器有时能省去转向摇臂轴、转向摇臂及纵拉 杆等，同时齿条常与横拉杆做成一体，使转向系结构简单、制 造成本低，并使转向轮转角能够增大；转向器壳体可以采用铝 合金或者镁合金压铸而成，质量较小；齿轮与齿条因磨损出现 间隙后，能自动消除。除此之外齿轮齿条式转向器还有磨损较 慢、工作可靠、转向器占用空间小、可以设计成变速比转向器 和用来做整体式动力转向器等优点。
形式，即中间输入、两端输出；侧面输入、两端输出；侧面 输入、中间输出；侧面输入、一端输出。
a)中间输入、两端输入；b)侧面输入、两端输出；c)侧面输入、中间输出；d)侧面输入、一端输出
2、转向器的总成结构及安装结构
结构1： 阀壳体+贯通式齿
轮壳体+液压缸
结构2： 阀壳体+不贯通式
齿轮壳体+液压缸
结构3: 整体壳体 + 液压缸
➢ 现今的前驱轿车及轻型货车等均采用齿轮齿条式转向器。 （斜齿圆柱齿轮）
二、转向器的作用
转向执行机构
1、增大来自转向盘的转矩，使之达到足以克服转向轮 与路面之间的转向阻力矩 ；
2、将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动，转 换成齿条的直线运动而获得所需要的位移 ；
3、通过选取不同的螺（蜗）杆上的螺纹螺旋方向，达 到使转向盘的转向方向与转向轮转动方向协调一致的 目的。
安装结构
3、齿轮齿条式转向器类型及结构
齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式动力转向器 齿轮齿条式机械转向器
（1）液压动力转向器
（2）、齿轮齿条机械式转向器
4、液压动力转向器的工作原理
小齿轮轴
车辆直线行驶
车辆向右行驶
车辆向左行驶
五、转向器的参数
性能要求： （1）传动效率特性 （2）间隙特性 （3）总圈数及齿条行程 （4）力特性曲线（液压动力转向器） （5）全行程空载转动力矩 （6）轴向力 （7）转向拉杆性能要求
整体式梯形
Βιβλιοθήκη Baidu
前置梯形
断开式梯形
后置梯形
1．整体式转向梯形
整体式转向梯形是由转向横拉杆1，转向梯形臂2和汽 车前轴3组成，如图所示。其中梯形臂呈收缩状向后 延伸。这种方案的优点是结构简单，调整前束容易， 制造成本低；主要缺点是一侧转向轮上、下跳动时， 会影响另一侧转向轮。
2．断开式转向梯形
转向梯形的横拉杆做成断开的，称之为断开式转 向梯形。如图所示。断开式转向梯形的主要优点是它 与前轮采用独立悬架相配合，能够保证一侧车轮上、 下跳动时，不会影响另一侧车轮；与整体式转向梯形 比较，由于杆系、球头增多，所以结构复杂，制造成 本高，并且调整前束比较困难。
三、转向器的分类 ❖ 循环球式转向器 ❖ 齿轮齿条式转向器 ❖ 蜗杆指销式转向器 ❖ 蜗杆滚轮式转向器
1、循环球式转向器
优点：在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的钢球， 将滑动摩擦转变为滚动摩擦，因而正效率能达到 75%~85%；在结构上和工艺上采取措施，其中包 括提高制造精度，工作表面的粗糙度足够的低，螺杆、 螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬 度和耐磨性能，可保证有足够的使用寿命；转向器的 角传达比可以设计成可变的，以适应不同车型的需要； 工作平稳可靠；消除齿扇与齿条齿之间间隙的调整工 作容易进行；适合于做整体式动力转向器等。
3、梯形机构断开点的确定
断开点的位置对于转向梯形至关重要，影响转向 梯形的传动效率以及内外轮的转角。
横拉杆上断开点的位置与独立悬架形式有关。采 用双横臂独立悬架，常用图解法(基于三心定理)确定 断开点的位置 。详细见《汽车设计》
五、齿轮齿条式转向器 1、根据输入齿轮位置和输出特点，齿轮齿条式转向器有四种
缺点：逆效率高，大约比正效率低10%，因此在坏路面上行驶 时，由于路面不平作用到转向轮上的力会大部分传给转向盘而 造成打手，不利于安全驾驶。为了克服这一缺点，有些汽车设 置有转向减振器。
四、转向梯形
转向梯形
转向梯形有整体式和断开式两种，选择整体式或 断开式转向梯形方案与悬架采用何种方案有联系。 无论采用哪一种方案，必须正确选择转向梯形参数， 做到汽车转弯时，保证全部车轮绕一个瞬时转向中 心行驶，使在不同圆周上运动的车轮，作无滑动的 纯滚动运动。同时，为达到总体布置要求的最小转 弯直径值，转向轮应有足够大的转角。
➢ 从1900年到1939年期间，汽车工业发达国家又开发了蜗杆 滚轮式转向器和蜗杆指销式转向器，并在各型汽车上应用。 我国在60年代生产的汽车，以采用蜗杆滚轮式转向器为主 , 进入70年代，东风汽车公司生产的汽车采用蜗杆指销式转向 器。
➢ 1939年以后又开发出效率更高的循环球式转向器。我国从 60年代开始应用于货车，进入80年代又在轿车、客车和越野 车上广泛应用，并开发了变速比循环球式转向器。
为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效 率高。为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回 到直线行驶位置，又需要有一定的逆效率。
2．转向器传动间隙特性
传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。该 间隙随转向盘转角φ的大小不同而改变，并把这种变化 关系称为转向器传动副传动间隙特性。研究该特性的意 义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。
1、传动效率
（1）正效率
功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效 率称为正效率，用符号η+表示，η+=(P1—P2)／Pl；
（2）逆效率
功率P3从转向摇臂输入，经转向轴输出所求得的效 率称为逆效率，用符号η-表示，η- =(P3—P2)／P3。
式中，P2为转向器中的摩擦功率；P3为作用在转向 摇臂轴上的功率。
转向器基本知识介绍
底盘部 转向科 尹仕
一、转向器的发展历程 二、转向器的作用 三、转向器的分类及其特点 四、转向梯形 五、齿轮齿条式转向器 六、齿轮齿条式转向器的性能参数 七、齿轮齿条式转向器的生产制造
一、转向器发展历程
最初的汽车是没有转向器的，其转向装置 可以类比船的船舵。
➢ 齿轮齿条式转向器很早便在奔驰汽车上得到应用，在1920年 以前，许多牌号汽车都用这种转向器，因此这种转向器是应 用最早的转向器之一 。（直齿圆柱齿轮）
2、齿轮齿条式转向器
优点：正效率高达75%~90%；因齿轮齿条式转向器主要由小 齿轮、齿条、转向器壳体和消除间隙机构组成，所以零件数量 少；采用这种转向器有时能省去转向摇臂轴、转向摇臂及纵拉 杆等，同时齿条常与横拉杆做成一体，使转向系结构简单、制 造成本低，并使转向轮转角能够增大；转向器壳体可以采用铝 合金或者镁合金压铸而成，质量较小；齿轮与齿条因磨损出现 间隙后，能自动消除。除此之外齿轮齿条式转向器还有磨损较 慢、工作可靠、转向器占用空间小、可以设计成变速比转向器 和用来做整体式动力转向器等优点。
形式，即中间输入、两端输出；侧面输入、两端输出；侧面 输入、中间输出；侧面输入、一端输出。
a)中间输入、两端输入；b)侧面输入、两端输出；c)侧面输入、中间输出；d)侧面输入、一端输出
2、转向器的总成结构及安装结构
结构1： 阀壳体+贯通式齿
轮壳体+液压缸
结构2： 阀壳体+不贯通式
齿轮壳体+液压缸
结构3: 整体壳体 + 液压缸
➢ 现今的前驱轿车及轻型货车等均采用齿轮齿条式转向器。 （斜齿圆柱齿轮）
二、转向器的作用
转向执行机构
1、增大来自转向盘的转矩，使之达到足以克服转向轮 与路面之间的转向阻力矩 ；
2、将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动，转 换成齿条的直线运动而获得所需要的位移 ；
3、通过选取不同的螺（蜗）杆上的螺纹螺旋方向，达 到使转向盘的转向方向与转向轮转动方向协调一致的 目的。
安装结构
3、齿轮齿条式转向器类型及结构
齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式动力转向器 齿轮齿条式机械转向器
（1）液压动力转向器
（2）、齿轮齿条机械式转向器
4、液压动力转向器的工作原理
小齿轮轴
车辆直线行驶
车辆向右行驶
车辆向左行驶
五、转向器的参数
性能要求： （1）传动效率特性 （2）间隙特性 （3）总圈数及齿条行程 （4）力特性曲线（液压动力转向器） （5）全行程空载转动力矩 （6）轴向力 （7）转向拉杆性能要求
整体式梯形
Βιβλιοθήκη Baidu
前置梯形
断开式梯形
后置梯形
1．整体式转向梯形
整体式转向梯形是由转向横拉杆1，转向梯形臂2和汽 车前轴3组成，如图所示。其中梯形臂呈收缩状向后 延伸。这种方案的优点是结构简单，调整前束容易， 制造成本低；主要缺点是一侧转向轮上、下跳动时， 会影响另一侧转向轮。
2．断开式转向梯形
转向梯形的横拉杆做成断开的，称之为断开式转 向梯形。如图所示。断开式转向梯形的主要优点是它 与前轮采用独立悬架相配合，能够保证一侧车轮上、 下跳动时，不会影响另一侧车轮；与整体式转向梯形 比较，由于杆系、球头增多，所以结构复杂，制造成 本高，并且调整前束比较困难。
三、转向器的分类 ❖ 循环球式转向器 ❖ 齿轮齿条式转向器 ❖ 蜗杆指销式转向器 ❖ 蜗杆滚轮式转向器
1、循环球式转向器
优点：在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的钢球， 将滑动摩擦转变为滚动摩擦，因而正效率能达到 75%~85%；在结构上和工艺上采取措施，其中包 括提高制造精度，工作表面的粗糙度足够的低，螺杆、 螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬 度和耐磨性能，可保证有足够的使用寿命；转向器的 角传达比可以设计成可变的，以适应不同车型的需要； 工作平稳可靠；消除齿扇与齿条齿之间间隙的调整工 作容易进行；适合于做整体式动力转向器等。
3、梯形机构断开点的确定
断开点的位置对于转向梯形至关重要，影响转向 梯形的传动效率以及内外轮的转角。
横拉杆上断开点的位置与独立悬架形式有关。采 用双横臂独立悬架，常用图解法(基于三心定理)确定 断开点的位置 。详细见《汽车设计》
五、齿轮齿条式转向器 1、根据输入齿轮位置和输出特点，齿轮齿条式转向器有四种
缺点：逆效率高，大约比正效率低10%，因此在坏路面上行驶 时，由于路面不平作用到转向轮上的力会大部分传给转向盘而 造成打手，不利于安全驾驶。为了克服这一缺点，有些汽车设 置有转向减振器。
四、转向梯形
转向梯形
转向梯形有整体式和断开式两种，选择整体式或 断开式转向梯形方案与悬架采用何种方案有联系。 无论采用哪一种方案，必须正确选择转向梯形参数， 做到汽车转弯时，保证全部车轮绕一个瞬时转向中 心行驶，使在不同圆周上运动的车轮，作无滑动的 纯滚动运动。同时，为达到总体布置要求的最小转 弯直径值，转向轮应有足够大的转角。
➢ 从1900年到1939年期间，汽车工业发达国家又开发了蜗杆 滚轮式转向器和蜗杆指销式转向器，并在各型汽车上应用。 我国在60年代生产的汽车，以采用蜗杆滚轮式转向器为主 , 进入70年代，东风汽车公司生产的汽车采用蜗杆指销式转向 器。
➢ 1939年以后又开发出效率更高的循环球式转向器。我国从 60年代开始应用于货车，进入80年代又在轿车、客车和越野 车上广泛应用，并开发了变速比循环球式转向器。
为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效 率高。为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回 到直线行驶位置，又需要有一定的逆效率。
2．转向器传动间隙特性
传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。该 间隙随转向盘转角φ的大小不同而改变，并把这种变化 关系称为转向器传动副传动间隙特性。研究该特性的意 义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。
1、传动效率
（1）正效率
功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效 率称为正效率，用符号η+表示，η+=(P1—P2)／Pl；
（2）逆效率
功率P3从转向摇臂输入，经转向轴输出所求得的效 率称为逆效率，用符号η-表示，η- =(P3—P2)／P3。
式中，P2为转向器中的摩擦功率；P3为作用在转向 摇臂轴上的功率。
转向器基本知识介绍
底盘部 转向科 尹仕
一、转向器的发展历程 二、转向器的作用 三、转向器的分类及其特点 四、转向梯形 五、齿轮齿条式转向器 六、齿轮齿条式转向器的性能参数 七、齿轮齿条式转向器的生产制造
一、转向器发展历程
最初的汽车是没有转向器的，其转向装置 可以类比船的船舵。
➢ 齿轮齿条式转向器很早便在奔驰汽车上得到应用，在1920年 以前，许多牌号汽车都用这种转向器，因此这种转向器是应 用最早的转向器之一 。（直齿圆柱齿轮）