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1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理
我們知道,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)汽車方向盤時(shí),車輪就會(huì)轉(zhuǎn)向。為了使車輪轉(zhuǎn)向,方向盤和輪胎之間發(fā)生了許多復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。最常見的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理包括: 齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí),兩個(gè)前輪并不指向同一個(gè)方向。
要讓汽車順利轉(zhuǎn)向,每個(gè)車輪都必須按不同的圓圈運(yùn)動(dòng)。 由于內(nèi)車輪所經(jīng)過的圓圈半徑較小,因此它的轉(zhuǎn)向角度比外車輪要大。 如果對每個(gè)車輪都畫一條垂直于它們的直線,那么線的交點(diǎn)便是轉(zhuǎn)向的中心點(diǎn)。 轉(zhuǎn)向拉桿具有獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu),可使內(nèi)車輪的轉(zhuǎn)向角度大于外車輪。轉(zhuǎn)向器分為幾種類型。 今天講述的的是齒條齒輪式轉(zhuǎn)向。
齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已迅速成為汽車、小
2、型貨車及SUV上普遍使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型。 其工作機(jī)制非常簡單。 齒條齒輪式齒輪組被包在一個(gè)金屬管中,齒條的各個(gè)齒端都突出在金屬管外, 并用橫拉桿連在一起。
小齒輪連在轉(zhuǎn)向軸上。 轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),齒輪就會(huì)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)。 齒條各齒端的橫拉桿連接在轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向臂上(參見上圖)。
齒條齒輪式齒輪組有兩個(gè)作用:
將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成車輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的線性運(yùn)動(dòng)。
提供齒輪減速功能,從而使車輪轉(zhuǎn)向更加方便。
在大多數(shù)汽車中,一般要將方向盤旋轉(zhuǎn)三到四周,才能讓車輪從一個(gè)鎖止位轉(zhuǎn)到另一個(gè)鎖止位(從最左側(cè)轉(zhuǎn)到最右側(cè))。
轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比是指方向盤轉(zhuǎn)向程度與車輪轉(zhuǎn)向程度之比。 例如,如果將
3、方向盤旋轉(zhuǎn)一周(360度)會(huì)導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)向20度,則轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比就等于360除以20,即18:1。比率越高,就意味著要使車輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離,方向盤所需要的旋轉(zhuǎn)幅度就越大。 但是,由于傳動(dòng)比較高,旋轉(zhuǎn)方向盤所需要的力便會(huì)降低。
一般而言,輕便車和運(yùn)動(dòng)型汽車的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比要小于大型車和貨車。 比率越低,轉(zhuǎn)向反應(yīng)就越快,您只需小幅度旋轉(zhuǎn)方向盤即可使車輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離。這正是運(yùn)動(dòng)型汽車夢寐以求的特性。 由于這些小型汽車很輕,因此比率較低,轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤也不會(huì)太費(fèi)力。
有些汽車使用可變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系統(tǒng),在此系統(tǒng)中,齒條齒輪式齒輪組的中心與外側(cè)具有不同的齒距(每厘米的齒數(shù))。 這不僅能提高汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的響應(yīng)速度(齒條靠近中心位置),還能減少車輪在接近轉(zhuǎn)向極限時(shí)的作用力。