齿轮齿条式转向器的工作原理
齿轮齿条式转向器
侧面输入，两端输出
侧面输入，中间输出
侧面输入，独立悬架是MacPherson 式，齿轮齿条式转向器布 置得位置较低，为避免随着车轮跳动发生不希望的车轮摆 动，转向器采用两端输出(ETO)结构。
齿轮齿条式转向器布置得较高。在这种结构中，转向节臂布置 在立柱的上部，转向器采用中央输出(CTO)结构。当车轮跳动 时，转向节臂与齿条连杆的铰点沿着立柱作轴线移动，同时轴 线还绕立柱的上支点转动。但是，由于这个铰点离立柱的上支 点较近，所以转动的影响很小，基本上是作直线运动。为了与 这种运动规律相协调，齿条连杆的长度越长越好。而采用中央 输出(CTO)结构，可以最大限度地增长连杆长度。
齿轮齿条式转向器异响原因分析及控制方法
齿轮齿条式转向器异响原因分析及控制方法作者：徐百双张晶吕祥杨魏绮来源：《时代汽车》2019年第09期摘要：本文根據路试车验证过程中，针对出现过的齿轮齿条式转向器异响情况，总结出原因分析及控制方法，分享给从事转向器设计以及制造相关的工程师作为参考。
关键词：转向器;齿轮齿条;异响1 引言齿轮齿条式转向器以结构简单、体积小、转向灵敏、传递效率高、制造成本低等优点，被广泛应用于载荷小的微型车、轿车中。
路试车验证过程中齿轮齿条式转向器异响是最常见的故障模式，异响引起驾驶员舒适性差，影响汽车本身的产品质量。
而异响问题主要原因是由壳体、齿轮、齿条、导套、压块总成等零部件结构设计、加工、装配过程中存在缺陷造成。
齿轮齿条式转向器工作原理：齿轮齿条式转向器（图1）是由壳体、齿轮、齿条、导套、调整机构、轴承、O型圈等组成。
其工作原理以C-EPS转向系统传递扭矩（图2）为例，当驾驶员转动方向盘时，电动助力转向管柱接收信号产生助力，转向传动轴传递扭矩到转向器齿轮上，齿轮带动啮合的齿条沿着直线反复运动，从而转向拉杆带动转向节转动，使转向轮偏转，实现汽车转向。
2 齿轮齿条啮合异响故障模式：车辆静止状态转动方向盘从转向器部位传来断断续续、无规则“嘎哒”的异响声音。
对故障件进行啮合间隙、转动力矩及转向力矩波动、齿条移动力检测（表1、表2、表3），通过检测可知，啮合间隙相对于设计出厂值大，齿轮转动力矩及齿条推力均偏小。
原因分析：齿轮齿条啮合间隙过大，会出现齿轮齿条相互撞击而产生异响。
控制方法：1）出厂时齿轮齿条啮合间隙严格按照设计要求±180°行程内≤0.07mm，全行程≤0.1mm;2）合理选择的油脂以及用量，建议齿轮室涂6g-7g油脂，齿条面涂至少6g-7g油脂;3）控制好齿条的跨棒距、粗糙度≤0.4、直线度≤0.08mm、齿轮跳动≤0.056、齿形偏差≤0.02。
3 齿条导套异响导套作用支撑齿条在运动过程中保持直线运动。
齿轮齿条转向器讲义
齿轮齿条转向器讲义一、齿轮齿条转向器原理齿轮齿条转向器主要包括机械式齿轮齿条转向器和液压助力式齿轮齿条转向器二种。
液压助力式转向器由控制阀、机械式转向器、助力缸三大部分组成。
主要应用于乘用车（包括小轿车、农用车、皮卡、小型SUV），今后有被电动转向器（EPS）取代的趋势。
乘用车转向器系统如下：整个转向系统包括方向盘、油泵、油箱、动力转向器、油管。
其液压回路图如下：液压助力转向器由控制阀（类似于M型机能三位四通换向阀）、机械式转向器（类似于齿轮齿条装置）、助力缸（类似于双作用油缸）三大部分组成。
如下图：其原理是：方向盘带动转阀左转、右转或保持在中间位置，对应于助力缸的动作则是：助力缸左腔进油，右腔回油；助力缸右腔进油，左腔回油；左右腔压力一致这三种状态，双作用油缸活塞杆通过连杆装置分别驱动汽车左右驱动轮转向。
见下图：二、液压助力齿轮齿条转向器密封组成除防尘圈、O型圈等常规密封之外，液压助力齿轮齿条转向器的主要密封包括输入轴密封、转阀密封、活塞封、输出轴密封。
如下图：1.输入轴密封：形式为低压骨架油封。
主要功能是防尘以及防止泄漏油外溢，最高耐压：2MPa，每个转向器输入轴用一道密封。
2.转阀密封：类似于液压用的轴用旋转格莱圈，每个转向器用四道，用于分隔P、T、A、B油腔，如果失效会导致转向卡阻，下面图片显示的是12MPa和13MPa的阀密封。
3.助力缸活塞封：类似于液压用的孔用格莱圈，每个转向器用一道，如果失效会导致转向无力。
4.输出端齿条轴密封：形式为高压骨架油封，类似于油缸杆密封，输出轴直线运动，密封最高耐压8MPa，每个转向器用两道，左右输出各用一只。
注：尽管转向器各部位密封与工业液压密封类似，但因工况和要求不同，一般工业用密封无法简单地植入汽车零部件，这也就是在一般工业液压市场占有率高的密封品牌，在汽车行业未见其业绩的原因，事实上，很多密封品牌都对自己生产的产品细分市场，如：同样是聚氨酯Y型圈，NOK和Hallite就将自己的产品分为工业用和工程机械用，并用不同的颜色和价格区分。
7-2 齿轮齿条式转向器的拆装
任务实施
具体流程----调整 齿轮齿条式转向器是调整转向齿条与转向齿轮 轮齿的啮合间隙，即转向齿条的预紧力。 常见的方法有两类：
任务实施
具体流程----调整 一是通过改变转向齿条导块与盖之间的垫片厚 度来调整转向齿条与转向齿轮轮齿的啮合间隙 ，完成预紧--调整 二是用盖上的调整螺塞改变转向齿条导块与弹 簧座之间的间隙值，完成预紧力的调整
任务实施
具体流程----拆卸 5. 取下防尘罩 ，如左图 6.取下调整螺栓 ，如右图
任务实施
具体流程----拆卸 7.拆卸花键接头总成 ，如左图 8.取下卡簧 ，如右图
任务实施
具体流程----拆卸 9.取下导向块 ，如左图 10.抽出转向齿条 ，如右图
任务实施
具体流程----装复 1.装入转向齿条壳总成 ，如左图 2. 装入转向齿轮总成 ，如右图
任务实施
具体流程----拆卸 3.装入转向齿条锁紧螺母 ，如图 4.装回防尘罩和转向横拉杆接头总成.
任务实施
具体流程----检查 1. 零件出现裂纹应更换，转向横拉杆、转向齿 条在总成修理时应进行隐伤检验。 2.转向齿条的直线度误差不得大于0.30mm。 3.齿面上应无疲劳剥蚀及严重磨损，若出现左 右大转角时转向沉重，且又无法调整的现象时 应进行更换。
任务实施
齿轮齿条式转向器的拆装 四、任务要求 1．说明各类转向器的功用、类型和组成。 2．会对齿轮齿条式转向器进行正确拆装。 3．掌握汽车底盘常用维修工具和专用工具的 使用方法。
任务实施
具体流程----拆卸 1.取下转向器总成 ，如左图 2.取下转向拉杆 ，如右图
齿轮齿条整体式转向器的工作原理
齿轮齿条整体式转向器的工作原理一、概述齿轮齿条整体式转向器是一种用于改变车辆行驶方向的机械装置，它通过将转向手柄的旋转运动转换为前轮左右转动的运动，从而使车辆改变行驶方向。
本文将详细介绍齿轮齿条整体式转向器的工作原理。
二、结构齿轮齿条整体式转向器由转向手柄、中央齿轮、两个斜齿轮、两个齿条和前桥等组成。
其中，中央齿轮位于车辆底盘中间，两个斜齿轮安装在中央齿轮上，与两个齿条相啮合。
前桥通过两个万向节与斜齿轮相连。
三、工作原理1. 起始状态当车辆处于直线行驶状态时，此时转向手柄处于中性位置。
此时中央齿轮不会带动斜齿轮和前桥旋转。
2. 左转当司机将转向手柄逆时针旋转时，此时中央齿轮开始顺时针旋转。
由于斜齿轮与中央齿轮啮合，因此斜齿轮也开始顺时针旋转。
同时，斜齿轮与齿条的啮合作用使得前桥左侧轮胎向左转动，从而使车辆向左转弯。
3. 右转当司机将转向手柄顺时针旋转时，中央齿轮开始逆时针旋转。
由于斜齿轮与中央齿轮啮合，因此斜齿轮也开始逆时针旋转。
同时，斜齿轮与齿条的啮合作用使得前桥右侧轮胎向右转动，从而使车辆向右转弯。
四、优缺点1. 优点（1）结构简单：相比于液压式和电动式转向器，齿轮齿条整体式转向器的结构更加简单，维修更加方便。
（2）可靠性高：由于其结构简单、部件少，因此其可靠性较高。
2. 缺点（1）操作力大：相比于液压式和电动式转向器，在操作力上需要投入更大的力量。
（2）精度低：由于其结构限制，在精度上无法达到液压式和电动式转向器的水平。
五、结论齿轮齿条整体式转向器是一种结构简单、可靠性高的机械装置。
虽然其在操作力和精度上存在一定的不足，但在一些低速行驶场景下，其仍然具有较好的适用性。
齿轮齿条的作用及原理
1.动力传递：齿轮齿条可以通过齿轮的旋转运动将动力从一个轴转移到另一个
轴。
这种传动方式能够实现改变输出端的转速、调整输出端的扭矩以及改变旋转方向等功能。
2.运动转换：齿轮齿条还能够将旋转运动转换为直线运动，或者反过来，将直
线运动转换为旋转运动。
这种转换可以在不同的机械设备中找到应用实例，如汽车的转向系统中，齿轮组件负责将旋转运动转换为平移运动。
3.工作原理：齿轮齿条的工作原理是基于齿轮的旋转运动和齿条的直线运动来
实现传递动力和扭矩。
当齿轮开始旋转时，其齿与齿条相接触，使齿条随之运动。
齿条的齿数和齿形与齿轮的匹配固定，因此齿条的运动速度和方向也是相对固定的。
4.类型：齿条可以分为直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱
齿轮配合使用。
齿条的齿廓为直线而非渐开线，相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。
5.应用广泛：齿轮齿条因其高负载能力和高精度的特性而被广泛应用于各种机
械设备中，如汽车、火车、农业机械、工程机械等。
齿轮齿条式转向器设计
1齿轮齿条式转向器简介1.1齿轮齿条式转向系转向系是通过对左、右转向之间的合理匹配来保证汽车能沿着理想的轨迹运动的机构，它由转向操纵机构转向器和专项传动机构组成。
齿轮齿条机械转向器是将司机对转向盘的转动变为或齿条沿转向车轴轴向的移动，并按照一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。
机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。
高级轿车和中兴载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。
采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。
1.2转向系设计要求通常，对转向系的主要要求是:(1)保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员；(6) 转向器和专项传动机构因摩擦产生间隙时，应能调整而消除之。
2转向系主要性能参数2.1转向器的效率功率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；反之称为逆效率，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。
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。
为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求此逆效率尽可能低。
2.1.1转向器正效率η+影响转向器正效率的因素有：转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。
(1)转向器类型、结构特点与效率在前述四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
齿轮齿条式汽车转向器设置
齿轮齿条式汽车转向器设计第1页共20页齿轮齿条式汽车转向器设计作者储指导老师：陈迎春（安徽农业大学工学院07级机制专业合肥230036）摘要：汽车转向器是转向系的减速传动装置，是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动（或齿条沿转向车轴轴向的移动），并按一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。
也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量优劣直接影响着汽车的操纵稳定性。
现代社会随着汽车工业的发展，汽车转向器也在不断的得到改进，虽然电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然广泛地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采用。
而在机械式转向器中，齿轮齿条式转向器是由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与横向拉杆做成一体的齿条组成，其具有结构简单紧凑、质量轻、刚性大、转向灵敏、成本低制造容易、正逆效率都高以及便于布置等诸多优点被应用于各级各类的汽车上。
本文主要研究汽车转向器的组成分类、数据确定以及齿轮齿条式转向器的设计过程。
关键词：汽车转向器操作稳定性传动1绪论汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所为汽车转向。
就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是驾驶员通过一套专设的机构，是汽车转向桥上的车轮相对于汽车中轴线偏转一定角度，在汽车直线行驶时，转向轮往往也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向，驾驶员也可以利用这套机构式转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，成为汽车转向系。
因此，汽车转向系统的功用就是保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。
齿轮齿条式转向器主要是由齿轮和齿条相啮合而实现传动的，齿轮齿条式转向器。
它是一种最常见的转向器。
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。
所以，这是一种最简单的转向器。
它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，可以直接带动横拉杆。
- 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)。
齿轮齿条式转向器的工作原理
齿轮齿条式转向器（也称作齿轮齿条传动机构）是一种常见的机械传动装置，用于将旋转运动转换为直线运动。
其工作原理如下：
1. 齿轮：齿轮是一个圆盘状的零件，边缘上有一系列的齿嵌入其中。
齿轮通常由硬度高的金属制成。
齿轮的直径和齿数决定了其传动比。
2. 齿条：齿条是一个长条状的零件，上面有一系列的齿槽，齿槽的形状与齿轮的齿相匹配。
齿条通常由硬度高的金属或者塑料制成。
3. 工作原理：当齿轮被驱动旋转时，齿轮的齿与齿条的齿槽相互咬合。
由于齿轮的齿数固定，当齿轮旋转一周时，齿条将沿着其长度方向移动固定的距离。
通过改变齿轮的旋转速度或者齿数，可以调节齿条的速度和运动方向。
4. 应用：齿轮齿条式转向器广泛应用于机械制造、汽车工业和其他行业的传动装置中。
它们常被用于转向系统、平移机构、门窗拉链等需要将旋转运动转化为直线运动的场合。
总之，齿轮齿条式转向器通过齿轮和齿条的相互咬合，将旋转运动转换为直线运动，从而实现机械传动的功能。