轉向架——工作原理和設計

在所有類型的轉向變速箱中，齒條和小齒輪佔據了一個特殊的位置，這僅僅是因為它在乘用車設計中最為常見。 擁有許多優點的軌道，以及根據主要部分的使用通常簡稱為它的方式，實際上已經取代了所有其他方案。

使用導軌的特點

導軌本身是帶有齒形槽口的滑動鋼棒。 從齒的一側，一個驅動齒輪被壓在它上面。 轉向柱軸與小齒輪軸花鍵連接。 通常使用斜齒輪，因為它靜音且能夠傳遞大量載荷。

當方向盤轉動時，駕駛員與動力轉向裝置一起將齒條沿所需方向移動。 通過球窩接頭的導軌末端作用在轉向桿上。 在桿部分，安裝了用於前束調節和轉向球尖端的螺紋聯軸器。 最終，驅動力通過樞軸臂傳遞到每一側的轉向節、輪轂和轉向輪。 該配置的設計方式使得橡膠不會在接觸面中滑動，並且每個車輪都沿著所需半徑的弧線移動。

齒輪齒條轉向的組成

典型的機制包括：

• 所有部件都位於的外殼，配有用於固定到電機護罩或框架的凸耳；
• 齒條；
• 導軌在移動時靠在其上的套筒式滑動軸承；
• 輸入軸，通常放置在滾子（滾針）滾動軸承中；
• 一種用於調節彈簧夾和調節螺母嚙合間隙的裝置；
• 繫桿靴。

有時，該機構配備了一個外部阻尼器，旨在最大限度地減少齒輪齒條機構的一個缺點——從不平坦的車輪上掉落的車輪向方向盤傳遞過強的衝擊。 阻尼器是一個水平安裝的伸縮式減震器，類似於安裝在懸架中的減震器。 它的一端連接到軌道，另一端連接到副車架。 所有衝擊都由減震器液壓系統阻尼。

最輕的汽車上使用的最簡單的機構沒有動力轉向。 但大多數鐵軌在其組成中都有它。 液壓助力執行器集成在齒條外殼中，只有連接活塞左右兩側液壓管路的配件出來。

滑閥形式的分配器和扭杆的一部分內置在齒輪齒條機構的輸入軸的外殼中。 根據駕駛員施加的力的大小和方向，扭轉扭杆，閥芯向左側或右側液壓缸接頭打開，在那裡產生壓力並幫助駕駛員移動導軌。

有時，如果電子放大器的元件不在轉向柱上，它也會內置在齒條機構中。 直接軌道驅動是首選。 在這種情況下，齒條具有帶變速箱和第二驅動齒輪的電動機。 它沿著導軌上的一個單獨的齒輪槽口與主齒輪槽平行工作。 力的方向和大小由電子控制單元確定，電子控制單元接收來自輸入軸扭轉傳感器的信號並為電動機產生電流。

帶導軌的機構的優缺點

其中的優點是：

• 高精度轉向；
• 即使配備放大器，也易於確保方向盤的透明度；
• 組裝的緊湊性和電機護罩區域設計佈局的簡單性；
• 重量輕，成本相對較低；
• 與老化的液壓助力器和現代 EUR 具有良好的兼容性；
• 令人滿意的可維護性，生產修理包；
• 對潤滑和頻繁維護要求不高。

也有缺點：

• 從根本上說，在崎嶇不平的道路上使用時，方向盤的透明度很高，在沒有減震器和高速放大器的情況下，駕駛員可能會受傷；
• 在間隙增大的情況下工作時會發出敲擊聲，當磨損不均勻時，間隙無法調整。

齒輪齒條機構運行中的利弊組合決定了它的適用範圍——這些是包括跑車在內的汽車，主要在良好的道路上高速行駛。 在這種情況下，機架以最佳方式執行，並且在消費者質量方面領先於所有其他轉向方案。

有時會進行機構維護，以減少出現爆震時的間隙。 不幸的是，由於上述不均勻磨損的原因，這並不總是可能的。 在這種情況下，該機構將作為一個組件更換，通常是由工廠修復的。 使用修理工具包只能消除軸承和支撐襯套的敲擊，但不能消除齒輪副的磨損。 但總的來說，機構的使用壽命是相當高的，新零件的成本是可以接受的。