汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(steeringsystem)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車的行駛安全至關(guān)重要。類型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。借助動力來操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱之為動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動助力動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介機械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機械的。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。⑴轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。（2）轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器（也常稱為轉(zhuǎn)向機）是完成由旋轉(zhuǎn)運動到直線運動（或近似直線運動）的一組齒輪機構(gòu)，同時也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動裝置。目前較常用的有齒輪齒條式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球-齒條齒扇式、蝸桿滾輪式等。我們主要介紹前幾種。1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是利用齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動齒條左右移動。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器主要應(yīng)用于轎車，原因有兩點：齒輪齒條轉(zhuǎn)向器布置方便，從齒條兩端加兩個轉(zhuǎn)向拉桿和相應(yīng)的球頭即可控制轉(zhuǎn)向節(jié)擺轉(zhuǎn)；需要轉(zhuǎn)向助力時，無論是液壓助力還是電動助力，助力系統(tǒng)容易和轉(zhuǎn)向器兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器作為傳動副主動件的轉(zhuǎn)向齒輪軸通過軸承和安裝在轉(zhuǎn)向器殼體中，上端通過花鍵與萬向節(jié)叉和轉(zhuǎn)向軸連接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條水平布置，兩端通過球頭座與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。彈簧通過壓塊將齒條壓靠在齒輪上，保證無間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)動，使與之嚙合的齒條沿軸向移動，從而使左右橫拉桿帶動轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖所示其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上的齒條的一端通過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。融合;卬間輸出的齒輪齒條式違向器兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。融合;卬間輸出的齒輪齒條式違向器兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。2）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一，一般有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。為了減少轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。螺母側(cè)面有兩對通孔，可將鋼球從此孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺

母外有兩根鋼球?qū)Ч?，每根?dǎo)管的兩端分別插入螺母側(cè)面的一對通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。這樣，兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨立的封閉的鋼球流道"。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動時，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動。同時，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動，形成"球流"。在轉(zhuǎn)向器工作時，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會脫出。3）蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動副（以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動件，具有梯形截面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿支承在轉(zhuǎn)向器殼體兩端的球軸承上，蝸桿與錐形指銷相嚙合，指銷用雙列圓錐滾子軸承支于搖臂軸內(nèi)端的曲柄孔中。當(dāng)轉(zhuǎn)向蝸桿隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，指銷沿蝸桿螺旋槽上下移動，并帶動曲柄及搖臂軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)向蝸桿隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，指銷沿蝸桿螺旋槽上下移動，并帶動曲柄及搖臂軸轉(zhuǎn)動。⑶轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。1）與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿和左、右梯形臂組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時，梯形臂與橫拉桿在與道路平行的平面（水平面）內(nèi)的交角＞90。在發(fā)動機位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動橋的情況下，為避免運動干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時上述交角＜90。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動，而是在與道路平行的平面向左右搖動，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿橫置，并借球頭銷直接帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿，從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動。2）與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開式的。3）轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運動傳給轉(zhuǎn)向梯形臂（或轉(zhuǎn)向節(jié)臂）。它所受的力既有拉力，也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的，以保證工作可靠。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對于車架跳動時轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運動都是空間運動，為了不發(fā)生運動干涉，上述三者間的連接都采用球銷。4）轉(zhuǎn)向減振器隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時會產(chǎn)生擺振（轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動，以至引起整車車身的振動），這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎

的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身（或前橋）鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿（或轉(zhuǎn)向器）鉸接。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。轉(zhuǎn)向加力裝置減輕了駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的作用力。（1）液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).機械式液壓助力系統(tǒng)主要包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)（液壓助力泵、液壓缸、活塞等兩部分。工作原理是通過液壓泵（由發(fā)動機皮帶帶動）提供油壓推動活塞，進而產(chǎn)生輔助力推動轉(zhuǎn)向拉桿，輔助車輪轉(zhuǎn)向。位于轉(zhuǎn)向機上的機械閥體（可隨轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動），在方向盤沒有轉(zhuǎn)動時，閥體保持原位，活塞兩側(cè)的油壓相同，處于平衡狀態(tài)。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向控制閥就會相應(yīng)的打開或關(guān)閉，一側(cè)油液不經(jīng)過液壓缸而直接回流至儲油罐，另一側(cè)油液繼續(xù)注入液壓缸內(nèi)，這樣活塞兩側(cè)就會產(chǎn)生壓差而被推動，進而產(chǎn)生輔助力推動轉(zhuǎn)向拉桿，使轉(zhuǎn)向更加輕松。在液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，如車輪的劇烈跳動和遇到坑洼路面導(dǎo)致輪胎出現(xiàn)非自主的轉(zhuǎn)向時，可以通過液壓對活塞的作用能夠很好的緩沖和吸收震動，使傳遞到方向盤上的震動大大減少。機械液壓助力技術(shù)成熟穩(wěn)定，可靠性高，應(yīng)用廣泛。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維護成本較高。而且單純的機械式液壓助力系統(tǒng)助力力度不可調(diào)節(jié)很難兼顧低速和高速行駛時對指向精度的不同需求。電子式液壓助力的結(jié)構(gòu)原理與機械式液壓助力大體相同最大的區(qū)別在于提供油壓油泵的驅(qū)動方式不同。機械式液壓助力的液壓泵直接是通過發(fā)動機皮帶驅(qū)動的，而電子式液壓助力采用的是由電力驅(qū)動的電子泵。電子液壓助力的電子泵，不用消耗發(fā)動機本身的動力，而且電子泵是由電子系統(tǒng)控制的，不需要轉(zhuǎn)向時，電子泵關(guān)閉，進一步減少能耗。電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電子控制單元，利用對車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器等傳感器的信息處理，可以通過改變電子泵的流量來改變轉(zhuǎn)向助力的力度大小。⑵電動助力動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，簡稱電動式EPS或EPS(ElectronicPowerSteeringsystem)在機械轉(zhuǎn)向機構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加信號傳感器、電子控制單元和轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)。電動式EPS主要工作原理是，在方向盤轉(zhuǎn)動時，位于轉(zhuǎn)向柱位置的轉(zhuǎn)矩傳感器將轉(zhuǎn)動信號傳到控制器，控制器通過運算修正給電機提供適當(dāng)?shù)碾妷?，?qū)動電機轉(zhuǎn)動。而電動機輸出的扭矩經(jīng)減速機構(gòu)放大后推動轉(zhuǎn)向柱或轉(zhuǎn)向拉桿，從而提供轉(zhuǎn)向助力。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以根據(jù)速度改變助力的大小，能夠讓方向盤在低速時更輕盈，而在高速時更穩(wěn)定。轉(zhuǎn)向拉桿電動助力轉(zhuǎn)向有兩種實現(xiàn)方式，一種是對轉(zhuǎn)向柱施加助力，是將助力電機經(jīng)減速增扭后直接連接在轉(zhuǎn)向柱上，電機輸出的輔助扭矩直接施加在轉(zhuǎn)向柱上，相當(dāng)于電機直接幫助我們轉(zhuǎn)動方向盤。另一種是對轉(zhuǎn)向拉桿施加助力，是將助力電機安裝在轉(zhuǎn)向拉桿上，直接用助力電機推動拉桿使車輪轉(zhuǎn)向。后者結(jié)構(gòu)更為緊湊、便于布置，目前使用比較廣泛。?隨速可變助力轉(zhuǎn)向是怎樣的?隨速可變助力轉(zhuǎn)向是指轉(zhuǎn)向助力的大小可隨著車速的變化而改變。這樣有什么好處呢？在平時停車入庫等低速行駛時，如方向盤轉(zhuǎn)向輕盈確實很方便，但是如果在高速行駛時，方向盤轉(zhuǎn)向過于輕盈反而是一種危害，因為不利于車輛高速行駛的穩(wěn)定性。而隨速可變助力轉(zhuǎn)向可以做到這點，當(dāng)車低速行駛時，它可以提供大的助力，保證方向盤轉(zhuǎn)動輕盈和靈活；當(dāng)車速較高時，它提供的助力就會較小，以增強行車的安全性和穩(wěn)定性。常見故障方向跑偏持正直的行駛方向。其原因是：左右輪胎氣壓不等；個別制動蹄片刮摩制動轂，或一邊車輪輪殼軸承過緊；個別鋼板彈簧折斷，兩邊鋼板彈力不均；前軸或車架彎曲；前輪定位失準(zhǔn)或兩邊軸距不等；轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套間隙左右不一，或橫拉桿兩邊球頭松緊調(diào)整不一；貨車貨物裝載不均。方向接頭方向擺頭表現(xiàn)為：汽車在行駛中，感到兩前輪左右搖擺，方向盤難以掌握。其原因是:橫直拉桿球頭調(diào)整過松（彈簧折斷或調(diào)整間隙過大）；轉(zhuǎn)向盤自由行程過大轉(zhuǎn)向器滾輪與蝸桿嚙合間隙過大；蝸桿上下軸承間隙過大；轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套的間隙過大；前輪輪殼軸承裝配過松，或前輪輪輞失圓擺差過大；前輪定位失準(zhǔn)。轉(zhuǎn)向沉重轉(zhuǎn)向沉重表現(xiàn)為：讓行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)動方向盤，感到沉重吃力。其原因是：蝸桿的上下軸調(diào)整得過緊或軸承損壞蝸輪和蝸桿嚙合過緊轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向搖臂軸與襯套無間隙；轉(zhuǎn)向軸彎曲或管柱凹癟，互相刮碰；方向盤碰、磨管柱；轉(zhuǎn)向節(jié)上的推力軸承缺油或損壞；轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套裝配過緊或缺潤滑油；轉(zhuǎn)向節(jié)拉桿（直拉桿）螺塞旋得太緊，或拉桿接頭缺油；橫拉桿球頭調(diào)整過緊，或拉頭缺油；輪胎氣壓不足；前軸或車架彎曲，前輪定位失準(zhǔn)。轉(zhuǎn)彎不足轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向不足表現(xiàn)為：在汽車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)動量不夠。其原因是：轉(zhuǎn)向搖臂裝在搖臂軸上的位置不當(dāng)；轉(zhuǎn)向角限位螺栓調(diào)整過長；前軸前后竄動；循環(huán)球或轉(zhuǎn)向器扇形齒與蝸桿盒裝配位置不妥。前輪調(diào)整前輪最大偏轉(zhuǎn)角（轉(zhuǎn)