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知识链接：4.2 机械转向系统 4.2 知识链接：机械转向系统 机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。齿轮齿条式机械 转向系统和循环球式机械转向系统的结构组成分别如图4-7和4-8所示。 图4-7 齿轮齿条式机械转向系示意图 图4-8 循环球式机械转向系示意 图 4.2.1 转向器 如上节内容所述，转向器的作用是把转向盘传来的转动转矩放大后传递到转向传动 机构，并改变力的传递方向。其原理是转向器组件起到减速增扭的作用，从而实现减小 转向盘作用力的效果。减速比也叫做转向比，又称传动效率。它通常在18～20比1之间。 作用力从转向盘传到转向摇臂的过程，称之为正向传动；反之，转向摇臂将地面的 冲击力传到转向盘的过程，称之为逆向传动。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时， 所求得的传动效率，称为正传动效率，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率， 称为逆传动效率。 逆传动效率高的转向器称为可逆式转向器，这种转向器有利于汽车转向后的自动回 正。但容易将坏路面反力传给转向盘，发生 “打手”现象。逆效率很低的转向器称为不 可逆式转向器。不平路面对转向轮的冲击载荷将传递不到转向盘，而是由各个传动部件 承受。同样的，路面作用于车轮的回正力矩也不能传给转向盘，转向轮无法实现自动回 正。如果使用这种转向器，驾驶员不能得到路面情况的反馈信息，将丧失 “路感”，无 法调节转向力矩。由于上述特性，不可逆转向器在汽车上很少采用。 转向器按照动力源的不同，分为机械转向器和动力转向器。机械转向器的结构形式 很多，按照转 向器传动副的结构类型 分类，常用的 转向器有：循环球式、 齿轮齿条式和 蜗杆曲柄指销式转向器。 其中齿轮齿条 式转向器由于结构简单 紧凑，操控轻 便灵敏，在轿车和轻型 汽车上应用较 广。 1. 循环球式 转向器 图4-9循环球式转向器结构示意图 （1）循环球式转向器结构特点 如图4-9所示，循环球转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二 级是齿条齿扇传动副。循环球转向器正传动效率高 （最高可达90%～95%），操纵轻便， 自动回正作用较好，采用钢球传动，磨损小，使用寿命长。但其逆传动效率也很高，路 面冲击力很容易反传递至转向盘上，出现 “打手”的现象，并且易产生转向盘抖动和摆 振现象。这种转向器通常用于部分后轮驱动车辆、货车和大多数四轮驱动的车辆上。循 环球式转向器也被称为整体式转向器。 （2）循环球式转向器工作原理 当向汽车左转动时：转向盘和转向轴使转向螺杆转动。在螺杆螺母传动副中使用传 动元件 —— 钢球。螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母不能转动，只能沿 轴向移动。同时，螺母上的齿条带动齿扇偏转。当扇形轴转动时，带动转向摇臂摆动， 从而通过转向传动机构使车轮偏转，如图4-10所示。 图4-10 转向器左转时示意图 汽车向右转向的工作过程与向左转向类似，但齿条和扇形转动的方向相反。 （3）循环球式转向器类型 根据循环 球式转向器的扇 形齿轮结构可 分为：定传动比 和变传动比两 种形式。 如 图