转向器的工作原理

　 转向器 按传能介质的不同有气压式和液压式两种
装载质量特大的货车不宜采用气压动力转向器，因为气压系统的工作压力 较低(一般不高于0.7MPa)，用于重型汽车上时，其部件尺寸将过于庞大。液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击。因此，液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。　　
根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压动力转向装置分为整体式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、组合式（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和分离式（机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。　　
这里仅介绍液压整体式动力转向器工作原理： 　　
转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的。转向油泵安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向油罐有进、出油管接头，通过油管分别与转向油泵和转向控制阀联接。转向控制阀用以改变油路。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油缸上腔接通，将油缸下腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。向左转向时，情况与上述相反。　

齿轮齿条式转向器
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，为了衰减转向轮摆振，往往在带有齿轮齿条式转向器的转向系统中增设转向减振器。
循环球式转向器
循环球式转向器也是目前国内外汽车上较为流行的一种结构形式。循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副，为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，两者之间的螺纹被沿螺旋槽滚动的许多钢球取代，以实现滑动摩擦变为滚动摩擦。
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给螺母， 螺母即沿轴线移动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。同时，在螺杆与螺母两者和钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。
蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂转动。再通过转向传动机构使转向轮偏转。
液压式整体动力转向器
目前，国产轿车上几乎毫无例外的采用了转阀式的整体动力转向器。转向动力缸活塞与机械转向器制成一体。活塞将转向动力缸分成左右两腔。转向控制阀组装在机械转向器的下端，转向轴转动控制转向控制阀的工作状态，其转向控制阀为滑阀或转阀。
叶轮泵由发动机驱动，转向控制阀装在转向柱下端，齿条右端装有动力缸，缸分成两个工作压力室。储油罐通过吸管连接叶轮泵，通过回油管连接控制阀。压力管从控制阀通往叶轮泵。
不转向时，控制阀保持开启状态，动力缸活塞两边的工作腔与低压回油管相通而不起作用。叶轮泵输出的油液经控制阀流回储油罐。因转向压力和流量限制阀的节流阻力很小，故叶轮泵输出油的压力也很低，叶轮泵实际上处于空转状态。
转向时，驾驶员转动转向盘，带动转向轴和齿轮，使分配阀处于与某一转弯方向相应的工作位置时，转向动力缸中相应的工作腔与回油管路断开，与叶轮泵输出管路相通，另一腔仍通回油管路。地面转向阻力经横拉杆传到制有齿条的活塞杆上，形成比转向控制阀节流阻力高得多的管路阻力。于是叶轮泵输出压力急剧升高。高压液体通过控制阀进入动力缸活塞的一边，推动活塞，进而推动齿条起加力作用。
转向角度愈大，转向力愈大，活塞移动行程就愈长，产生的压力也就愈高，由此产生的转向加力也愈大。转向盘停止转动时，控制阀随即回复到中间位置，使动力缸停止工作，也就是具有随动作用。

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