齿轮齿条式转向
齿轮齿条式转向正像他的名字一样,转动转向盘时,可带动小齿轮转动,这个小齿轮与一条齿条相吻合,带动齿条左右直线运动,并推动转向轮左右摆动,从而实现转向功能。
基本信息
- 中文名
齿轮齿条式转向
- 外文名
rack and pinion steering
- 作用
改变运动方向
- 应用
齿轮齿条式转向器
- 组成部分
小齿轮、齿条、调整螺钉、外壳及齿条导块等组成
- 基本结构
一对相互啮合的小齿轮和齿条
简介
齿轮齿条式转向结构由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时,齿条便做直线运动。有时,靠齿条来直接带动横拉杆,就可使转向轮转向。
结构及工作原理
齿轮齿条式转向器它主要由小齿轮、齿条、调整螺钉,外壳及齿条导块等组成,转向器小齿轮在转向主轴的下端,与转向齿条啮合。当旋转方向盘时,转向器中的小齿轮便转动,带动转向器中的齿条朝方向 盘转动的方向移动。转向器齿条的动作,通过转向器齿条端头和转向拉杆端头,传递到转向节臂上,从而使车轮转动。
齿轮齿条式转向器的布置形式
根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同,齿轮齿条式转向器在汽车上有四种布置形式,如图1所示:转向器位于前轴后方,后置梯形图a;转向器位于前轴后方,前置梯形图b;转向器位于前轴前方,后置梯形图c;转向器位于前轴前方,前置梯形图d。
齿轮齿条式转向特点
优点
结构简单、紧凑;传动效率高达90%;齿轮与齿条之间因磨损出现间隙后,利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧,可自动消除齿间间隙;占用的体积小;没有转向摇臂和直拉杆,所以转向轮转角可以增大;制造成本低。
缺点
逆效率高(60%~70%),汽车在不平路面上行驶时,发生在转向轮与路面之间的冲击力,大部分能传至转向盘,称之为反冲。反冲现象会使驾驶员精神紧张,并难以准确控制汽车行驶方向,转向盘突然转动又会造成打手,对驾驶员造成伤害。
齿轮齿条选择
如果齿轮齿条式转向器采用直齿圆柱齿轮与直齿齿条啮合重合度不高,则运转平稳性降低,冲击力大,工作噪声增加。此外,齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角只能是直角,为此,因与总体布置不适应而遭淘汰。采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器,重合度增加,运转平稳,冲击与噪声均降低,而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要求。因为斜齿工作时有轴向力作用,所以转向器应该采用推力轴承,斜齿轮的滑磨比较大是它的缺点。
齿轮齿条式转向器分类
按输出端形式分为两端输出式和中央输出式。1两端输出式(ETO):拉杆与齿条两端相连,如图2中a;中央输出式(CTO):拉杆与齿条中央相连,如图2中b。