[学习目的]
1、了解转向器的功用和类型。
2、掌握机械转向器的基本组成和工作原理。
[教学内容]
学习转向器的功用和分类以及分类的依据是什么吗？重点掌握各个不同的机械转向器的基本组成和工作原理。
一、转向器的作用
转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。
二、转向器的分类
按转向器中的传动副的结构形式分，可以分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。 按注塑鞋传动效率的不同，转向器还可以分为可逆式转向器、极限可逆式转向器和不可逆式转向器。
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三、概念解释
⑴、转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率；反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆效率。
⑵、可逆式转向器是指正、逆传动效率都很高的转向器。这种转向器有利于汽车转向后转向轮的自动回正，转向盘“路感”很强，但也容易在坏路行驶时出现“打手”，所以主要应用于经常在良好路面行驶的车辆。
⑶、极限可逆式转向器是指正传动效率远大于逆传动效率的转向器。这种转向器能实现汽车转向后转向轮的自动回正，但“路感”较差，只有当路面冲击力很大时才能部分地传到转向盘，主要应用于中型以上的越野汽车、工矿用自卸汽车等。
不可逆式转向器是指逆传动效率很低的转向器，这种转向器使驾驶员不能得到路面的反馈信息，没有“路感”，而且转向轮也不能自动回正，所以很少采用。
四、转向器的结构、原理和检修（可参考课本学习）
1．齿轮齿条式转向器
1) 结构、原理
图10-3 齿轮齿条式转向器
1-调整螺塞 2-罩盖 3-压簧 4-压簧垫块 5-转向齿条 6-齿轮轴 7-球轴承 8-转向器壳体 9-转向齿轮 10-滚柱轴承 11-转向横拉杆 12-拉杆支架 13-转向节
图11-4a所示为齿轮齿条式转向器，它主要由转向器壳体8、转向齿轮9、转向齿条5等组成。转向器通过转向器壳体8的两端用螺栓固定在车身（车架）上。齿轮轴6通过球轴承7、滚柱轴承10垂直安装在壳体中，其上端通过花键与转向轴上的万向节（图中未画出）相连，其下部分是与轴制成一体的转向齿轮9。转向齿轮9是转向器的主动件，它与相啮合的从动件转向齿条5水平布置，齿条背面装有压簧垫块4。在压簧3的作用下，压簧垫块4将齿条5压靠在齿轮9上，保证二者无间隙啮合。调整螺塞1可用来调整压簧的预紧力。压簧3不仅起消除啮合间隙的作用，而且还是一个弹性支承，可以吸收部分振动能量，缓和冲击。
转向齿条5的中部（有的是齿条两端，如图10-3b所示）通过拉杆支架12与左、右转向横拉杆11连接。转动转向盘时，转向齿轮9转动，与之相啮合的转向齿条5沿轴向移动，从而使左、右转向横拉杆带动转向节13转动，使转向轮偏转，实现汽车转向。
齿轮齿条式转向器结构简单，可靠性好，也便于独立悬架的布置；同时，由于齿轮齿条直接啮合，转向灵敏、轻便。所以在各类型汽车上的应用越来越多。
提示：为了掌握齿轮齿条式转向器的基本结构，此处可观看课件、录像或分解的实物
2) 检修
①零件出现裂纹应更换，转向横拉杆、转向齿条在总成修理时应进行隐伤检验。
②转向齿条的直线度误差不得大于0.30mm。
③齿面上应无疲劳剥蚀及严重磨损，若出现左右大转角时转向沉重，且又无法调整时应更换。
3) 调整
齿轮齿条式转向器的调整是调整转向齿条与转向齿轮的啮合间隙，也称为转向齿条的预紧力。因结构的差异，调整方法也有所不同。但常见的有两类：一是改变转向齿条导块与盖之间的垫片厚度来调整转向齿条与转向齿轮轮齿的啮合间隙，完成预紧力的调整，如图10-
4所示；另一种方法是用盖上的调整螺塞改变转向齿条导块与弹簧座之间的间隙值，完成预紧力的调整，如图10-5所示。
图10-4 预紧力调整机构（一）
1-转向器壳体 2-导块 3-盖 4-导块压紧弹簧 5-固定螺母 6-盖与壳体间间隙
图10-5 预紧力调整机构（二）
1-调整螺塞 2-罩盖 3-压簧 4-压簧垫块 5-转向齿条 6-齿轮轴 7-球轴承 8-转向器壳体 9-转向齿轮 10-滚柱轴承
对于第一种结构形式，其预紧力的调整步骤是：先不装弹簧以及盖之间的垫片，进行x值的调整，使转向齿轮轴上的转动力矩为1～2N·m；然后用厚薄规测量x值；在x值上加0.05～0.13mm，此值就是应加垫片的厚度，也就是转向齿条和转向齿轮合格的啮合间隙所要求的垫片厚度。
对于第二种结构形式，其预紧力的调整步骤是：先旋转盖上的调整螺塞，使弹簧座与导块接触，再将调整螺塞旋出30º～60º之后，检查转向齿轮的转动力矩，如此重复操作，直至转向齿轮的转动力距符合原厂规定，最后紧固锁紧螺母。
2．循环球式转向器（重点讲解）
1) 结构、原理
解放CA1092型汽车的循环球-齿条齿扇式转向器如图10-6所示。它有两级传动副，第一级传动副是转向螺杆12-转向螺母3；螺母3的下平面加工成齿条，与齿扇轴21内的齿扇相啮合，构成齿条一齿扇第二级传动副。显然，转向螺母3即是第一级传动副的从动件，也是第二级传动副的主动件。通过转向盘转动转向螺杆12时，转向螺母3不能随之转动，而只能沿杆12转向移动，并驱使齿扇轴（即摇臂轴）21转动。
图10-6 循环球式转向器
1-螺母 2-弹簧垫圈 3-转向螺母 4-转向器壳体密封垫圈 北冰红葡萄酒5-转向器壳体底盖 6-转向器壳体 7-导管夹保险杠模具 8-加油（通气）螺塞 9-钢球导管 10-球轴承 11、23-油封 12-转向螺杆 13-钢球 14-调整垫片 15-螺栓 16-调整垫圈 17-侧盖 18-调整螺钉 19-锁紧螺母 20、22-滚针轴承 21-齿扇轴（摇臂轴）
转向螺杆12支承在两个推力球轴承10上，轴承的预紧度可用调整垫片14调整。在转向螺杆12上松套着转向螺母3。为了减少它们之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有许多钢球13，以实现滚动摩擦。
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