中文名 | 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 | 特????點(diǎn) | 高傳動(dòng)效率,操縱輕便 |
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循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
它由兩級(jí)傳動(dòng)副、殼體、鋼球和間隙調(diào)整裝置等組成。第一級(jí)傳動(dòng)副是螺桿—螺母傳動(dòng)副,第二級(jí)是齒條—齒扇傳動(dòng)副。
一級(jí)傳動(dòng)副是轉(zhuǎn)向螺桿(steering screw)和轉(zhuǎn)向螺母(steering nut),轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向軸連接;另一級(jí)傳動(dòng)副是齒條(rack)和齒扇(sector),在轉(zhuǎn)向螺母下平面上加工成齒條,齒扇與齒扇軸形成一體。轉(zhuǎn)向螺母既是第一級(jí)傳動(dòng)副的從動(dòng)件,又是第二級(jí)傳動(dòng)副的主動(dòng)件。為了減少轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦與磨損,二者的螺紋不直接接觸,而是做成內(nèi)外滾道,滾道中間裝有許多鋼球,以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺母上裝有兩個(gè)鋼球?qū)Ч?,鋼球?qū)Ч軆?nèi)裝滿了鋼球,鋼球?qū)Ч芘c滾道連通,形成兩條獨(dú)立的供鋼球循環(huán)滾動(dòng)的封閉通道。
不過,隨著轉(zhuǎn)向助力技術(shù)的廣泛應(yīng)用,齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器很快后來居上,因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)更簡單從而更利于安裝助力裝置,另外,和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器相比,齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向更直接,反饋也更靈敏,這在強(qiáng)調(diào)路感的運(yùn)動(dòng)風(fēng)格乘用車上更受歡迎,但對于經(jīng)常在復(fù)雜路況上駕駛的越野車來說,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器倒是更加安全也更加皮實(shí),比如奔馳G級(jí)、吉普牧馬人,以及過去的大小切諾基、豐田巡洋艦、三菱帕杰羅等等。
在中、大型商用汽車上循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器還扮演著重要角色,但是在小型乘用車當(dāng)中,采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的已經(jīng)越來越少了,就連一直堅(jiān)持用循環(huán)球轉(zhuǎn)向的奔馳也逐步轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪齒條。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成,所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球,它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi),起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動(dòng)摩擦的作用,當(dāng)與方向盤轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)起來后,螺桿推動(dòng)螺母上下運(yùn)動(dòng),螺母在通過齒輪來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在這個(gè)過程當(dāng)中,那些小鋼球就在密閉的管路內(nèi)循環(huán)往復(fù)的滾動(dòng),所以這種轉(zhuǎn)向器就被稱為循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。
相比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于更多依靠滾動(dòng)摩擦,所以具有較高的傳動(dòng)效率,操縱起來比較輕便舒適,機(jī)械部件的磨損較小,使用壽命相對較長。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成,所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球,它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi),起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動(dòng)摩擦的作用,...
在方向盤下面,有一個(gè)軸會(huì)連到轉(zhuǎn)向器上面。
齒輪齒條轉(zhuǎn)向器與循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器誰更好
為何轎車、輕型車常用齒輪-齒條式轉(zhuǎn)向器,效率高,且結(jié)構(gòu)簡單,體積小,維修方便!轎車、輕型車需要要轉(zhuǎn)向力小,可增加液壓或者電子助力 是之方向更輕 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器相比,齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)...
圖3所示為可變傳動(dòng)比循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒輪機(jī)構(gòu)。
當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿旋轉(zhuǎn),通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母,使得轉(zhuǎn)向螺母沿軸向移動(dòng),鋼球則在鋼球?qū)Ч芘c滾道通道內(nèi)循環(huán)滾動(dòng);通過螺母上的齒條帶動(dòng)齒扇及軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂擺動(dòng),通過其他轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置的傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)。如果將齒條的齒頂面制成鼓形弧面,齒扇上的每一個(gè)齒的節(jié)圓半徑也相應(yīng)變化,使得中間齒節(jié)圓半徑小,兩端齒節(jié)圓半徑大,便可得到變傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)向器,這樣操縱省力,轉(zhuǎn)向輕便。
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分析了山東黑豹農(nóng)用運(yùn)輸車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向螺母滾道上的裂紋形成原因,指出滾道上的裂紋主要是由滲碳后緩冷和磨削加工兩種因素共同作用的結(jié)果,并提出了工藝防治方法。
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微卡主要在農(nóng)村道路行駛和田間作業(yè),行駛條件差。目前微卡廣泛采用的轉(zhuǎn)向器由于逆效率高,轉(zhuǎn)向輪受到的地面沖擊力會(huì)傳到方向盤,發(fā)生"打手"現(xiàn)象?;诮鉀Q"打手"問題而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新型微卡循環(huán)球曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器總成,在結(jié)構(gòu)上采用螺母與指銷制成一體等一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念,既具有循環(huán)球轉(zhuǎn)向器正效率高的優(yōu)點(diǎn),還能較好地解決"打手"問題,并且還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、組裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向,是利用滾球沿著溝槽運(yùn)動(dòng)來傳遞轉(zhuǎn)向力的轉(zhuǎn)向器。由于循環(huán)球的作用,能使駕駛?cè)双@得非常圓滑的轉(zhuǎn)向手感。在越野車上較多使用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。
驅(qū)動(dòng)型式:4×2
軸距(mm):3300
輪距(前/后):1506/1466
前橋描述:1.8T
后橋描述:3.5T
轉(zhuǎn)向器說明:雙輻條式方向盤,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器
變速箱描述:五個(gè)前進(jìn)檔,一個(gè)倒檔
離合器描述:單片、干式膜片彈簧離合器
制動(dòng)系統(tǒng)說明:氣制動(dòng)
駕駛室:平頭單排
鋼板彈簧片數(shù)(前/后):8/9+5,6/8+4
輪胎規(guī)格:7.00-16,6.50-16,7.00R16,6.50R16
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多,從使用的普遍程度來看,主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種:有蝸桿肖式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(RP型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式,已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。
據(jù)了解,在世界范圍內(nèi),汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右,蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右,其它型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大,日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類型汽車,采用不同類型轉(zhuǎn)向器,在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,已由60年代的62.5%,發(fā)展到現(xiàn)今的100%了(蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰)。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%,齒條齒輪式占35%。
綜合上述對有關(guān)轉(zhuǎn)向器品種的使用分析,得出以下結(jié)論:
·循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器;而蝸輪#0;蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器,正在逐步被淘汰或保留較小的地位。
·在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異,美國和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,比率都已達(dá)到或超過90%;西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,比率超過50%,法國已高達(dá)95%。
·由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn),在小型車上的應(yīng)用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展;而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。
·循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是:效率高,操縱輕便,有一條平滑的操縱力特性曲線。
·布置方便。特別適合大、中型車輛和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用;易于傳遞駕駛員操縱信號(hào);逆效率高、回位好,與液壓助力裝置的動(dòng)作配合得好。
·可以實(shí)現(xiàn)變速比的特性,滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用,要求轉(zhuǎn)向靈敏,因此希望中間位置附近速比小,以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大,但使用次數(shù)少,因此希望大角度位置速比大一些,以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實(shí)現(xiàn)變速比,應(yīng)用正日益廣泛。
·通過大量鋼球的滾動(dòng)接觸來傳遞轉(zhuǎn)向力,具有較大的強(qiáng)度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計(jì)成具有等強(qiáng)度結(jié)構(gòu),這也是它應(yīng)用廣泛的原因之一。
·變速比結(jié)構(gòu)具有較高的剛度,特別適宜高速車輛車速的提高。高速車輛需要在高速時(shí)有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性,必須保證轉(zhuǎn)向器具有較高的剛度。
·間隙可調(diào)。齒條齒扇副磨損后可以重新調(diào)整間隙,使之具有合適的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙,從而提高轉(zhuǎn)向器壽命,也是這種轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)之一。
中國的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn),除早期投產(chǎn)的解放牌汽車用蝸桿#0;滾輪式轉(zhuǎn)向器,東風(fēng)汽車用蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器之外,其它大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu),并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。解放、東風(fēng)也都在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,并已在第二代換型車上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看出,中國的轉(zhuǎn)向器也在向大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在國外實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn),同時(shí)以專業(yè)廠為主、大力進(jìn)行試驗(yàn)和研究,大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在日本"精工"(NSK)公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低、質(zhì)量好、產(chǎn)量大,逐步占領(lǐng)日本市場,并向全世界銷售它的產(chǎn)品。德國ZF公司也作為一個(gè)大型轉(zhuǎn)向器專業(yè)廠著稱于世。它從1948年開始生產(chǎn)ZF型轉(zhuǎn)向器,年產(chǎn)各種轉(zhuǎn)向器200多萬臺(tái)。還有一些比較大的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠,如美國德爾福公司SAGINAW分部;英國BURM#0;AN公司都是比較有名的專業(yè)廠家,都有很大的產(chǎn)量和銷售面。專業(yè)化生產(chǎn)已成為一種趨勢,只有走這條道路,才能使產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大、成本低,在市場上有競爭力。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛,不僅在重型汽車上必須裝備,在高級(jí)轎車上應(yīng)用的也較多,在中型汽車上的應(yīng)用也逐漸推廣。主要是從減輕駕駛員疲勞,提高操縱輕便性和穩(wěn)定性出發(fā);次要是從減小因在高速行駛中前輪突然爆胎而造成的事故出發(fā)。雖然帶來成本較高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題,但由于優(yōu)點(diǎn)明顯,還是得到很快的發(fā)展。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向有3種形式:整體式、半分置式及聯(lián)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。3種形式各有特點(diǎn),發(fā)展較快,整體式多用于前橋負(fù)荷3~8t汽車,聯(lián)閥式多用于前橋負(fù)荷5#0;18t汽車,半分置式多用于前橋負(fù)荷6t以上到超重型汽車。
從發(fā)展趨勢上看,國外整體式轉(zhuǎn)向器發(fā)展較快,而整體式轉(zhuǎn)向器中轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)是發(fā)展的方向。