齿轮齿条式转向–工作原理、示意图、优点和应用

齿轮齿条式转向系统

最常用的转向系统是齿轮齿条式转向系统,80%的商用车都使用这种类型的转向系统。这是最简单的一个,零件少,设计容易。齿条和小齿轮是一种线性致动器,由一对齿轮组成,将旋转运动转换为线性运动。一个称为“小齿轮”的圆齿轮与一个称为“齿条”的线性“齿轮”杆上的齿啮合;应用于小齿轮的旋转运动使齿条相对于小齿轮移动,从而将小齿轮的旋转运动转化为线性运动。

齿轮齿条式转向机构的零件

齿轮齿条式转向机构包括-
1.支架
2.套管
3.缚住
4.横拉杆
5.球窝接头
6.调整螺钉。
支架
•齿杆是否包含在金属外壳中
•齿条与平行四边形中心连杆相似,其在壳体中的侧向运动是拉动或推动横拉杆以改变车轮方向的原因。
缚住
•它是一个齿轮或蜗轮,安装在转向柱总成底部,由方向盘移动。
•小齿轮与齿条中的齿啮合,以便齿条随着小齿轮的转动而侧向推进。
图齿轮齿条机构的结构
图齿轮齿条机构的结构

齿条和小齿轮转向系统的构造:

在这种类型的转向齿轮箱中,小齿轮安装在转向轴的端部。小齿轮与齿条啮合,齿条两端配有球头,以允许车轮升降。方向盘的旋转运动传递到小齿轮。小齿轮的圆周运动转化为齿条的线性运动,并进一步传递到横拉杆和短轴
通过球头。
这种类型的转向齿轮箱为汽车提供了足够低的齿轮减速,如果有动力辅助,它甚至非常适合重型机动车。它占用的空间和链接数量都非常少。

齿轮齿条式转向系统图:

齿轮齿条式转向机机构图
齿轮齿条式转向机机构图

齿轮齿条式转向器的工作原理:

  • 齿轮齿条式转向箱有一个连接到转向柱的小齿轮。
  • 该小齿轮与连接至转向横拉杆的齿条啮合。小齿轮和齿条齿都是斜齿轮。螺旋齿轮传动为驾驶员提供更平稳、更安静的操作。
  • 转动方向盘旋转小齿轮,并将齿条从一侧移动到另一侧。齿条末端的球头用于定位横拉杆,并允许转向和悬架运动。
  • 机械优势由减速比获得。该比率的值取决于小齿轮的尺寸。
  • 一个小齿轮提供轻转向,但它需要方向盘多次转动才能从锁移动到锁。
  • 大齿轮意味着转向柱的转动次数减少,但转向更重。

转向比:

  • 转向比是设计转向系统的主要依据。它只不过是齿条杆中的齿数与小齿轮中的齿数之比。
  • 转向比=齿条杆中的齿数/小齿轮中的齿数
  • 在普通转向系统中,例如在旧款车型中,驾驶员必须将方向盘转动4或5圈,才能将车辆从完全左侧转向完全右侧,因此,在这里,驾驶员必须更有效地转动方向盘,但方向盘很容易转动,只是转动次数更多。这是因为齿条杆中的齿数较少,而小齿轮的半径较小。当我们使用半径更大或更大且无齿条齿的小齿轮时,驾驶员无需转动方向盘更多的旋转,但在这种情况下转动起来很困难。

齿轮齿条式转向系统的应用

  • 马鲁蒂800,
  • 印度斯坦大使马克
  • 小卡车,
  • 越野车
  • 阿尔托、R车、斯威夫德齐尔、i10等

齿轮齿条式转向系统的优点

齿轮齿条式转向机的优点:
1) 齿轮齿条式转向齿轮箱结构简单
2) 经济且易于制造。
3) 操作简单,精度高。
4) 转向齿条和小齿轮之间的接触没有间隙
5) 保持内部阻尼。
6) 转向弹性极小,结构紧凑,因此主要用于前置发动机前轮驱动。
7) 不需要惰轮臂和中间杆
8) 易于限制转向齿条行程和转向角

齿条和小齿轮的缺点:

  1. 没有机械优势。
  2. 一些转向力在摩擦中损失。
  3. 齿条和小齿轮的磨损和齿隙可能会在工作中产生问题。

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萨钦·索拉特

Sachin是著名工程学院机械工程专业的B-TECH毕业生。目伟德登录网页前,他在钣金行业担任设计师。此外,他还对产品设计、动画和项目设计感兴趣。他还喜欢撰写与机械工程领域相关的文章,并试图通过他的创新项目理念、设计、模型和视频来激励其他机械工程专业的学生。

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