汽车循环球式转向器设计开题报告
液压助力循环球式转向器的设计
摘要汽车是一种性能要求高，负荷变化大的运输工具。
转向系统作为汽车的关键部件之一，更需要了解和掌握。
转向器作为转向系统中最重要的组成部件，对它进行深入的研究便显得意义重大。
循环球式转向器主要由螺杆、螺母、钢球、转向器壳体等组成，具有较高的传动效率，操纵轻便，磨损较小，使用寿命长，近年来得到广泛使用。
根据现用的国家标准并依据轻型汽车的循环球转向器数据，按照汽车设计的原则设计一款循环球转向器，完成二维图形和零件平面图的绘制，使其能够满足现代轿车的国家标准要求。
关键词: 循环球；转向器；设计；分析AbstractAutomobile is a transport machine with high-performance and variable loads. Steering system is one of the key components for vehicles and need to be understood and grasped. As the most important part of steering system，steering gear need to be studied importantly. Circulating ball-type steering gear contains screw，nut，ball，steering gear housing，etc.It has many Advantages，such as high transmission efficiency，light manipulation，less wear and long service life，so as to be widely used in recent years.According to current national standards and the ball steering vehicle data of BJ2020，a cycle ball steering is designed by the automotive principles，and some three-dimensional graphics and rendering parts of the plan are completed，so as to meet the national standards of Modern utility vehicle.Key words: Circulating ball；Steering gear；Design；Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 汽车转向器研究的发展及趋势 (1)1.3 各转向器系统的结构和特点 (4)1.3.1 传统机械转向系统 (4)1.3.2 液压助力转向系统 (5)1.3.3 电控液压助力转向系统 (6)1.3.4 电动助力转向系统 (6)1.3.5 线控转向系统 (8)1.4 研究目的及意义 (8)1.5 研究内容和设计方法 (9)2 转向器的设计 (10)2.1 转向系统简介.................................................................. 错误！未定义书签。
汽车循环球式转向器的参数化设计
汽车循环球式转向器的参数化设计汽车循环球式转向器是一种常见的车辆控制部件，也被称为拉杆
和球头。
它是一种能够帮助车辆转向的关键部件，连接转向盘和车轮，从而实现转向功能。
在车辆行驶过程中，转向器起到了关键的作用，
因此其参数化设计非常重要。
汽车循环球式转向器的参数化设计需要考虑以下因素：
1.适用车型：转向器的设计需要考虑适用的车型，例如小型车、
中型车、大型车等。
由于车型不同，车轮的转向力度和灵敏度也会有
所不同，因此需要根据车型的特点设计转向器。
2.转向角度：转向器的设计还需要考虑转向角度，也就是车轮能
够转向的角度。
例如，越野车需要具备更大的转向角度，这样才能应
对更加崎岖和不平的路面。
3.承受力度：转向器需要承受车轮的转向力度和震动，因此需要
确定承受力度。
根据车辆的使用环境和道路条件，需要设定合适的承
受力度。
4.耐久性：汽车循环球式转向器的设计需要具备良好的耐久性，
能够承受数年甚至十年以上的使用。
因此需要选用合适的材料和加工
工艺。
5.稳定性：转向器需要具备良好的稳定性，能够确保车辆在高速
行驶时转向的平稳和可靠。
总的来说，汽车循环球式转向器的参数化设计需要考虑多个因素，包括适用车型、转向角度、承受力度、耐久性和稳定性等。
设计师需
要在这些因素之间进行平衡，并最终设计出符合要求的产品。
转向系统毕业论文开题报告
1. 本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）1.1 本课题的意义转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。
随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系统(HPS)、电控液压助力转向系统(EHPS)，发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统(EPS)及线控转向系统(SBW)。
转向器的生产厂商主要在质量、价格、舒适性及其他因素之间寻找平衡点，而且将改进汽车的舒适性、易操作性和安全性作为转向器的发展方向。
(1) 随着经济的发展和社会的进步，人们对生存环境的要求越来越高，草坪绿化已成为衡量一个国家、地区或城市文明与发展程度的一个重要指标，草坪业的发展必然促进草坪机械的应用和发展。
(2) 草坪割草机按动力可以分为以汽油为燃料发动机式、以电为动力的电动式和无动力静音式，三者之中，具有无污染、噪音低功能的电动割草机在未来的市场上更具有发展前途。
(3) 控制转向系统是割草机的一个重要组成部分，它直接影响到割草机工作效率及安全性能，因此，完成割草机转向控制系统的设计对于提高其工作效率和安全性能具有长远的意义。
1.2 国内外研究概况我国生产剪草机起步较晚，生产企业规模普遍较小，产品用途单一，品种数量少，远不能满足要求，而且质量与发达国家的相比也有很大差距。
所以长期以来，草坪剪草机多以进口为主，主要来自日本、美国、意大利和瑞典等国。
据统计，1999年的剪草机销售量在3万台左右，其中80％为进口；2000年我国各类草坪机械保有量达13余万台，剪草机进口量在3．16万台左右；近两年，草坪机械平均年增长率达到30％左右，国内每年草坪机械的销售总额大约为1．2亿～1．3亿元人民币，其中从国外进口的机械占85％，国内自行生产的产品占15％左右，其合计销量约在1万台左右。
某小型SUV循环球式转向器设计
毕业设计（论文）某小型SUV循环球式转向器设计完成日期年月日某小型SUV循环球式转向器设计摘要汽车不仅仅只是一种简单的运输工具，也是现今人们出行的一种便利的交通工具。
伴随人们生活质量也跟着不断的变化，变得越来越好，人们也开始追求物质上的享受。
汽车也不再只是富贵人家的象征，它也渐渐走进平常人家，仅仅只是作为一种简单的代步工具。
随着汽车的需求越来越大，汽车工业的发展也呈现一种蒸蒸日上的势头，在这样的的大环境下，逐渐造成汽车泛滥，交通拥堵等现象。
而伴随着这些现象而来的问题也一时无法得到解决，例如，交通事故也频繁发生，全世界几乎每时每刻都有人因交通事故而死于非命。
所以行车安全也成为人们所面临的一个重要问题。
该如何有效规避交通事故的发生也成为当今人们所要考虑的问题。
首先是我们人为关系，需要每个人共同努力，遵守交通法规；其次汽车本身去解决问题，性能好坏与行车安全也息息相关。
例如，转向器，它所起到的作用也是毋庸置疑的。
转向器，根据他的名字就很容易看出它的作用是与汽车的转向有关，行车过程中无时无刻没在用着转向器，所以转向器的重要性也就不言而喻了，因此转向系统需要我们去了解和掌握。
关键词汽车；安全；转向器；研究；设计；Design of a small SUV recirculating ball type steering gearAbstractCar is more than just a simple means of transport, is now a convenient means of transportation. With people's living standards also follows constantly changing, getting better, people also began to pursue material enjoyment. Cars are no longer just rich's symbol, it gradually into the warm family, just as a simple means of transport. As the demand for cars is growing, also show a growing momentum in the development of automobile industry, in such circumstances, gradually caused proliferation of cars, traffic jams and so on. And with them came the problem can't be solved, for example, traffic accidents also occur frequently, almost all the people who died in a traffic accident. Traffic safety has become the urgent need to resolve a problem. How to avoid traffic accidents have become the issues to be considered. First of all, the individual, need everyone to work together, to comply with traffic laws; secondly, the car itself to solve the problem, the performance is closely related to traffic safety. For example, steering gear and the role it plays is beyond doubt. Steering gear, according to his name, it is easy to see that it is associated with the car's steering, driving all the time without using the Steering, so the importance of steering is self-evident, so steering system that we need to understand and master. Keywords automobile; safety; steering gear; research; design;目录1 论述 (1)1.1课题研究背景 (1)1.1.1 循环球式转向器 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究目的及意义 (1)1.4循环球式转向器发展前景 (2)1.5本课题研究的难点 (2)1.6研究内容和设计方法 (2)2 汽车转向系统 (3)2.1汽车转向系的类型和组成 (3)2.1.1 机械式转向系 (3)2.1.2 动力转向系 (3)3 转向系设计概述 (4)3.1转向操纵机构 (4)3.2转向传动机构 (4)3.3转向器 (5)3.4转角及最小转弯半径 (5)4汽车转向器的组成与分类 (7)4.1齿轮齿条式转向器 (7)4.2循环球式转向器 (7)5 转向系的主要性能参数 (8)5.1转向系的效率 (8)5.1.1 转向器的正效率 (8)5.1.2 转向器的逆效率 (8)5.2传动比变化特性 (9)5.2.1 转向系传动比 (9)5.2.2 力传动比和角传动比之间的关系 (10)5.2.3 转向器角传动比的选择 (10)5.3传动副的传动间隙△T (11)6 转向器设计计算 (12)6.1转向系计算载荷的确定 (12)6.2转向器设计 (12)6.2.1 参数的选取 (12)6.2.2 计算参数 (13)6.3强度计算 (13)6.3.1 钢球与滚道的接触应力 (13)6.3.2 转向摇臂直径的确定 (14)7 动力转向机构设计 (15)7.1动力转向机构的要求 (15)7.2液压式动力转向机构的计算 (15)7.2.1 动力缸尺寸计算 (15)7.2.2 分配阀的设计 (16)7.3动力转向的评价指标 (18)8 转向传动机构设计 (20)8.1选材与表面处理 (20)8.2杆件设计结果 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 论述1.1 课题研究背景我们都知道转向器是汽车零件中不可缺少的一个组成元件，转向器的运作是作为一个减速的装置进行系统的运作。
循环转向器的实训报告
一、实训背景随着我国汽车工业的快速发展，汽车零部件行业也迎来了前所未有的机遇。
循环球式转向器作为汽车转向系统的重要组成部分，其性能直接影响着车辆的操控性和安全性。
为了提高学生的实践能力，本实训报告以循环球式转向器为研究对象，通过实训使学生掌握其结构、原理、装配与调试方法。
二、实训目的1. 了解循环球式转向器的结构特点和工作原理；2. 掌握循环球式转向器的装配与调试方法；3. 提高学生的动手实践能力，培养团队协作精神。
三、实训内容1. 循环球式转向器结构分析循环球式转向器主要由转向柱、转向器壳体、循环球、齿轮齿条机构、助力装置等组成。
其工作原理是：驾驶员通过转向柱转动转向盘，带动转向器壳体内的循环球旋转，进而使齿轮齿条机构产生转向动作，最终实现车辆转向。
2. 循环球式转向器装配与调试（1）装配1）将转向柱插入转向器壳体，确保转向柱与壳体之间的间隙符合要求；2）将循环球、齿轮齿条机构、助力装置等部件依次装入转向器壳体；3）安装转向盘，调整转向盘与转向柱的连接角度，确保转向盘转动灵活；4）连接转向拉杆，调整拉杆长度，确保转向拉杆与转向器壳体之间的间隙符合要求。
（2）调试1）检查转向器壳体与转向柱之间的间隙，确保间隙符合要求；2）检查齿轮齿条机构与循环球之间的间隙，确保间隙符合要求；3）检查助力装置的助力效果，确保助力效果符合要求；4）检查转向盘的转动灵活性，确保转向盘转动灵活。
四、实训过程1. 学生分组，每组由一名组长负责组织协调；2. 组长带领组员进行实训前准备工作，包括查阅资料、了解循环球式转向器结构特点等；3. 组员按照实训内容进行操作，组长进行指导；4. 实训过程中，组员互相交流、讨论，共同解决问题；5. 实训结束后，组员总结实训经验，撰写实训报告。
五、实训总结通过本次循环球式转向器实训，我们掌握了循环球式转向器的结构特点、工作原理、装配与调试方法。
在实训过程中，我们不仅提高了动手实践能力，还培养了团队协作精神。
循环球式电动助力转向器设计
图1 循环球式电动助力转向器结构
图2 循环球式电动助力转向器工作原理
图3 转向器内部结构模型
单且形状较为均匀，所以为提高计算速度，这里采用图4 输入轴网格划分图5 传感器安装轴网格划分图6 螺杆轴网格划分图7 摇臂轴网格划分
图9 空载转矩试验曲线
表8 空载转矩试验数据（单位：N·m）
最大转矩平均转矩转矩波动起动力矩
带电 6.1 3.82 2.6 1.22
图8 总圈数、传动比试验曲线
表7 总圈数、传动比试验数据
输入轴总圈数摇臂摆角/（°）传动比
5.219020.69
图10 输入输出特性试验曲线
表9 输入输出特性试验数据
车速/（km/h）转矩对称度（%）输入转矩差/N·m
091.80.49
表11 功能试验数据
车速/（km/h ）最大转矩/ N·m 最小转矩/ N·m 转矩波动/ N·m
6
5.3
0.7
图11 吸收电流特性试验曲线
表10 吸收电流特性试验数据
车速/（km/h ）电流对称度（%）输入转矩/ N·m
电流/A 图12 功能试验曲线
市场的稳定恢复。
(完整版)汽车转向机构设计开题报告
指导教师签字：
月 日
年 月 日
卢艳楠
年 5 月 10 日
题目来源背景（现状、前景）
转向器是转向系主要构成的关键零件，随着电子技术在汽车中的广泛应用，
4种：有蜗杆销式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)、齿条齿轮
(RP型)。这四种转向器型式，已经被广泛使用在汽车上。
2篇）
汽车设计（第4版） 王望予 机械工业出版社2004.
汽车构造 陈家瑞 人民交通出版社1993.
汽车车桥设计 刘惟信 清华大学出版社2004.
汽车工程手册 汽车工程手册编辑委，循环球式转向器实现了专业化生产，同时以专业厂为主、大力进行
(NSK)公司的循环球式
ZF公司也作为一个大型转向器专业厂著称于世。它从1948年开 始生
ZF型转向器，年产各种转向器200多万台。还有一些比较大的转向器生产厂，
SAGINAW分部；英国BURM#0；AN公司都是比较有名的专业厂家，
主要研究内容、应用价值、改进及创新
1）轻型汽车转向器的方案论证；
2）转向器的主要性能参数选择；
3）转向器各部件的设计计算；
4）转向器角传动比的变化规律
5）转向梯形的设计
6）转向器的强度校核；
7）绘制零件图及装配图
拟采用的研究方法、手段及实验准备情况
1）查阅资料确定轻型汽车即总质量小于3500KG的M型和N型汽车所使用的转向
90％；西欧则重点发展齿轮齿条式转向器，比率超过50％，
95％。由于齿轮齿条式转向器的种种优点，在小型车上的应用(包括
小型货车或客货两用车)得到突飞猛进的发展；而大型车辆则以循环球式
循环球式转向器设计分析
机械工程学院毕业设计题目：循环球式转向器专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：日期： 2016年6月1日目录摘要 (1)第一章绪论1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究的目的及意义 (2)1.4研究内容和设计方法 (2)第二章转向系简介2.1转向系统简介 (3)2.2转向操纵机构 (4)2.3 转向器 (4)2.4 转向传动机构 (5)第三章转向器结构设计3.1转向器效率 (6)3.2传动比变化特性 (7)3.3主要参数的选择 (9)3.4螺杆、钢球、螺母传动副设计 (11)3.5齿条齿扇传动副设计 (14)第四章主要零部件校核4.1转向盘受力确定 (16)σ (17)4.2校核钢球与滚道间的接触应力jσ (18)4.3校核齿的弯曲应力w4.4齿扇齿接触应力校核 (19)4.4转向摇臂轴直径的确定 (22)附件 (23)总结 (26)参考文献 (26)摘要汽车是一种高性能要求，负荷变换巨大的运输工具。
转向系统是汽车很关键的部件，更要详细的了解跟认识。
这些年循环球式转向器得到市场普遍认可跟应用。
本文主要设计了齿扇，螺杆，螺母三个主要零部件并校核。
根据现在国家标准与循环球式转向器相关车型（本文以BJ2020）的数据，选取主要参数，参考汽车设计与相关资料设计一款循环球式转向器，并绘制二维平面图。
关键词: 循环球、转向器、设计、分析1 绪论1.1课题背景转向器又叫转向机或者方向机，它是转向系中最重要的部件。
转向器能增大转向盘传递到转向传动机构的力矩并改变传递方向。
转向器按结构形式可分很多种。
目前常用的有齿轮齿条式、蜗杆指销式、循环球式、蜗杆滚轮式等。
如果按照助力形式又可分为机械式和动力式两种。
循环球式转向器将来自转向盘的旋转进行减速并增大扭矩，使方向盘的旋转运动转变成螺母的上下运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次转变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的行驶方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.闻邦椿.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2009.104~134
8.汪传敬.汽车工程手册.北京：人民交通出版社，2001.44~68
9. 廖念钊.互换性与技术测量.北京：中国质检出版社，2012.17~25
全球汽车行业的整车厂和零部件厂关系大体分为三种模式，一是以欧美为代表的平行发展模式，即零部件企业完全与整车厂是相互独立的，零部件企业通过自由竞争来赢取市场，获得发展；二是以日韩为代表的塔式模式，整车企业与零部件企业之间是利益共同体的关系，两种企业之间的合作关系很深，相互依存，共同发展；三是中国计划经济时代的模式，即零部件厂附属于整车厂，比如一汽，东风这些国有企业。目前在国内仍有部分企业采取这种模式。然而随着国际化浪潮的不断推进，经济全球化已经成为世界经济发展的主流趋势，这种整车厂和零部件企业的关系也在不断地丰富和变换着。现在欧美企业也越来越强调整车企业和零部件企业共同合作的关系；而在一些日韩的汽车企业当中，也有全球化采购零部件的倾向。如今，整车厂对零部件厂提出越来越高的要求，零部件企业已经不是传统的意义上的单纯的零部件供应商，二是能够给整车厂提供系统的解决方案的供应商。也就是说，在整车厂研发设计产品阶段会对各个总成零部件提出限定和要求，或者在产品的研发过程中产生问题的时候，这时候都要求零部件供应商来协作，提供配套的解决方案。这就对零部件企业提出了更高的要求，比如要有很强的创新能力和设计经验等。基于这样的趋势，零部件企业要想获得更好的发展，就必须在前沿技术开发的早期，就与整车厂进行紧密的合作，共同发展，合作共赢。从长远的眼光看，这种模式下的整车厂和零部件企业之间是共创未来的关系，为整车厂和零部件企业创造了和谐发展的环境和广阔空间。
转向螺杆支撑轴承分为向心球轴承和圆锥滚子轴承，其中向心球轴承转向较轻，进口转向器均采用这类轴承。选用向心球轴承必须保证上下轴承盖的同轴度误差小于0.1mm，如果向心球轴承上、下轴承盖同轴度误差过大，使用中可能会使相对比较单薄的转向器上盖破裂，导致转向失效，极易引发交通事故。国内加工精度较一般的转向器厂通常选用圆锥滚子轴承，该轴承虽比向心球轴承滚动阻力大，但对上下轴承盖的同轴度误差要求略微宽松。螺杆支承轴承预紧力的调整，分为调整垫和调整螺母两种。采用调整垫调整时，必须使用钢制调整垫。垫与垫之间必须抹密封胶，防止油的泄露，预紧力调整到轴向间隙小于0.05mm，旋转起来十分轻松即为合适。
10.马麟.画法几何与机械制图.北京：高等教育出版社，2011.228~235
11.Vahid Tavoosi,Reza Kazemi,Atta Oveisi. Nonlinear adaptive optimal control for vehicle handling improvement through steer-by-wire system[J]. Journal of Central South University,2014,01:100-112.
参考文献
1.王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004.232~236
2.刘维信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2003.48~56
3.王霄锋.汽车底盘设计.北京：清华大学出版社，2010.16~46
4.张翠平，王铁.汽车工程概论.北京：国防工业出版社，2011.64~80
5.陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2000.108~126
13.Control strategy of a novel electric power steering system integrated with active front steering function[J]. Science China(Technological Sciences),2011,06:1515-1520.
12.YANG Yiyong,LIU Yahui,WANG Man,JI Run,JI Xuewu. Objective Evaluation Method of Steering Comfort Based on Movement Quality Evaluation of Driver Steering Maneuver[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,2014,05:1027-1037.
总之，对本课题的研究符合前沿发展趋势，尤其是轻量化和燃油经济性越来越受到重视的今天，科学永无止境，对转向器的研究也应该一直不断深化下去。4.文献查阅概况
目前，汽车上广泛采用循环球式转向器。在循环球式转向器的设计过程中，主要包括齿轮齿条传动副，螺杆螺母传动副以及导球机构的设计。所谓导球机构，是指将螺杆螺母之间的滚球，经导向管组成首尾相接的循环线路的装置。这装置包括螺母螺杆，滚球及导管。正确设计的导球机构，可保证在不发生任何干涉且阻力较小的情况下，引导滚球在该机构中顺利流通。相反，如设计不合理，就可能产生过大的阻力，使传动效率降低，甚至会发生几何干涉，使导管损坏。目前设计导球机构的方法，，一般是参照现有结构选择几何参数，试制出样品以后再根据滚球流通情况进行修正。
机械工程学院
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）题目：汽车循环球式转向器设计
学生姓名：里斯
指导教师姓名：王五
专业：车辆工程
2015年4月5日
1.课题名称
汽车循环球式转向器设计
2.课题研究背景
21世纪的开局十年，既是我国改革开放经济高速增长的十年，也是我国的汽车工业快速发展的十年。2009年，我国汽车工业产销量突破1000万量大关，跃居世界第一位。在这样的大环境下，汽车零部件也得到了飞速的发展。汽车零部件行业是汽车工业发展的基础，其带动的产业很多，比如上游的钢材、有色金属、石油、橡胶及其他的材料行业，还有处于下游的整车装配行业和汽车的服务维修行业。随着我国整车消费市场和汽车保有量的大幅提升，不仅仅吸引了国外的汽车品牌来中国合资建厂，同时许多的国际知名汽车零部件厂商也把目光聚焦在了中国这片市场上，包括电装、博世、马勒、博泽、法雷奥等等。当然国内也成长起来一大批汽车配套零部件企业。
转向器是转向系统中的重要组成的部件，对其进行深入的研究意义重大。而循环球式转向器由于具有较高的传动效率，磨损较小，使用寿命长，近年来得到了广泛的应用。
3.课题研究意义
汽车车速的提高，需要在高速时有较好的转向稳定性，必须使转向器具有较高的刚度。循环球式转向器由于通过大量钢球的滚动摩擦来传递转向力，具有较大的强度和较好的耐磨性，并且该转向器可以被设计成具有等强度结构。特别是变速比结构具有较高的刚度，适宜高速车辆采用，这也是它采用广泛的原因之一。循环球式转向器的间隙可调，齿条齿扇副磨损后可以重新调整间隙，从而提高转向器的寿命。我国的转向器也在向大量生产循环球式转向器发展。在这种大背景下，进行循环球式转向器的设计很有必要。根据一些指定的参数，结合《汽车设计》和其他书籍中关于转向器的理论知识，设计一款循环球式转向器，确定其相关参数，使设计出的转向器符合使用要求。
螺母滚球与螺杆组成行星机构，滚球相当于行星轮。当螺母不懂而螺杆旋转时，滚球一方面绕自身的中心自转，同时又绕螺杆的中心公转。滚球公转时，其球心的运动轨迹是一条螺旋线。螺母上如装有导管，导管阻止滚球沿滚道运动，使其改变方向而沿导管运动。滚球由沿螺旋运动改为由导管运动时，会使运动阻力增加。如果设计不当，则会发生运动干涉现象。如何使滚球运动通畅，关键问题是设计合理的几何尺寸。影响滚球运动通畅的主要几何因素为滚道截面形状，螺旋导程角，导管的布置，滚球直径以及螺母，螺杆传动副的尺寸。螺母的螺旋槽与螺杆的螺旋槽形成滚球的运动轨道，或称为滚道。假定滚道与滚球间没有间隙，在滚道上任意位置的滚球，有的运动为沿该点螺旋线切线方向的移动及绕滚球本身球心的转动。导管的作用即是限制其螺旋线上的运动而引导其沿导管运动。导管限制滚球沿螺旋线运动而引导其沿导管运动特性，称为导管导球特性。滚球的运动，可用其球心的运动轨迹来描述，导管导球特性即为描述滚球球心轨迹的方程式或曲线。导管在钢球旋转中起着至关重要的作用，故在设计制造时应给予充分重视。试验证明，转向器的可靠性主要取决于导管的设计和制造质量。导管进出孔与钢球的间隙一般为0.8mm左右，这是为了补偿螺母导管孔与滚道间的偏移误差，以及导管本身的形状与尺寸误差。为减少钢球在导管中排列不规则而引起的流通阻力，推荐导管采用变截面，缩小二导管孔之间的断面尺寸，使之与钢球之间的间隙控制在0.2~0.4mm为宜。
经过多年的努力发展，国有品牌零部件质量有了很大的提高，但是整体的质量水平与外资企业相比还是有一定的差距的，尤其是在产品的一致性和可靠性方面还有很多需要尽快提升的。当然，这也是有原因的。由于部分国内零部件企业仍然处在粗放式的生产管理方式阶段，缺少对工艺系统的研究与持续改进，过程控制能力不足，产品质量不稳定，很难形成高质量的产品，这样在市场的竞争方面就很难形成优势。产品的技术实力是企业参与市场竞争的核心要素，国外的零部件企业的来源于不断地研发投入和持续的技术创新。而反观国内，由于起步比较晚，国内零部件企业在这一方面仍有欠缺。目前，国内的零部件供应商大多采用“来图加工”的模式，即整车厂商将产品数据及图样提供给零部件供应商，后者按照图样进行生产加工制造。多数企业没有完全掌握核心技术，产品市场多面向中低端，高端产品较少。尤其是在涉及动力系统、油耗、排放、安全等电控零部件方面技术落后，部分领域甚至处于空白。可以说，汽车零部件产业的发展水平直接影响着我国汽车工业的未来，因此，加强零部件的设计，提高其质量和技术水平便显得尤为重要。
转向盘的自由行程即为转向盘的自由转动量，它是指汽车在直线位置上转向盘的空行程，即转向盘转动，而转向轮无转动的过程。转向盘的自由行程是整个转向系统综合间隙在转向盘上的反应，其间隙主要是指转向器齿条和齿扇之间的啮合间隙。手动齿扇转向器为5个齿，动力转向器齿扇为3个齿。调整其自由行程时，应将齿扇中央点（齿扇中间的齿）对准齿条，此时齿扇和齿条之间的啮合间隙为最小，在此点（即汽车在直线行驶的位置上）处调整自由行程。通常情况下，转向盘自由行程调整的越小越好。进口汽车循环球式转向器转向盘自由行程通常不超过10°，以轿车为例，转向盘自由行程应该控在37mm之内。国产轻型汽车转向盘自由行程通常规定不得超过15°，即左右个7.5°，转向盘自由行程应该在54mm之内。中型汽车转向盘自由行程通常规定不得超过20°，即左右各10°转向盘自由行程应该在80mm之内（中型汽车的转向盘直径大）。如果转向盘自由行程较大时，转向器较轻，但调整到规定的行程时，转向器明显变重，说明螺母、螺杆滚道加工精度不够。转向盘保持适当的自由行程可以使操纵柔和，减小转向机构的冲击载荷。但自由行程必须适当，过大则影响转向操纵的灵敏的，过小使转向机构吃力。在汽车运行的过程中，尤其是在一些路面质量较差的路段行驶时，转向机构受冲击载荷频繁，致使转向机构各结合部位极易磨损，齿条和齿扇之间的啮合间隙增大，转向直拉杆上球头销和球头座磨损增大，转向盘自由行程也势必增大，影响操纵灵敏度。因此必须定期对方向盘自由行程进行检查和调整。在进行转向盘自由行程检查调整时，一般先调整转向螺杆的轴承预紧度，转向盘应无明显的轴向窜动，否则可用增减垫片来调整；齿条和扇形齿轮的啮合间隙的调整用拧动调整螺钉来调整。