汽车机械式转向系统传动比分析

宋一鸣

摘要：随着经济的发展，工业也在不断地发展，汽车产业也在不断的创新，汽车机械式转向系统传动比分析是汽车工业生产中不可缺少的一种技术，而随着科技的发展，越来越多的高科技运用到汽车工业之中，这种技术不仅方便了汽车产业的生产，而且加快了汽车产业生产的效率，减少了不必要的人力资源浪费。从现在的汽车生产情况来看，分析转向系统和其他系统之间的关系是很有必要的，我们要研究机械式汽车转向器的结构原理，使其达到转向省力和系统反应灵敏的效果。

关键词：结构;转向器;传动比

随着我国居民生活水平的提高，汽车在我国已经逐渐普及，走入了千家万户。目前我国居民拥有的汽车数量已经比较庞大，方便了人们的出行。那么我国对汽车的制造和加工的要求也越来越高，但是我国在汽车制造与加工方面起步较晚，与部分发达国家存在一定的距离，在竞争中处于不利地位。转向系统是汽车系统里非常重要的部分，因此探讨现代汽车机械式转向系统传比分析具有非常重要的意义。

1 汽车转向系统

汽车在行驶的过程中，会出现各种各样的状况，而且由于路面比较复杂，比如说会遇上红绿灯，有时候碰到行人需要急刹车，会有坑坑洼洼的地方等等，这都需要司机能够控制好汽车行驶的方向和角度，根据实际情况进行调整，使汽车按照司机想要行驶的方向前进。如果遇到较为复杂的路面，司机在改变汽车的行驶方向时，汽车的前轮角度会发生偏转。汽车的转向结构根据车轮偏转的能量来源不同可以分为机械式转向和动力式转向。机械式转向主要是靠人做功来完成的，其结构都是由机械构成的，本篇文章主要研究的就是机械式转向。汽车转向器是机械式转向整体结构中最为重要的一个部件，他能使方向盘的转向运动转化为直线运动。转向助力装置是是转向系统最为重要的能量来源，该设备需要同油管和阀门这些零件一块使用。汽车在路上行驶时，司机转动方向盘就会对方向盘产生一个力，这个力会通过转向的机械结构传递到车轮，从而使汽车发生偏移。在机械式的转向结构中，有一级减速和两级减速这两种减速装置，可以来控制汽车的速度。

2 汽车机械式转向系统传动比构成与分析

我们要算出转向器的角传动比，汽车机械传向系统中有力传动比和角传动比，我们分别用ip 和iw 表示。ip 是汽车在行驶过程中，两个轮子接触地面所产生的阻力之和与司机在开车过程中给方向盘的力之比。根据方向盘的转角增量我们可以计算出iw 。转向器的角度是随着方向盘的角度发生变化的，但是这种变化比较微小，我们一般看不到。通常情况下，我们会通过分析方向盘角度所发生的变化来看对整个汽车系统所产生的影响，可以升高或者降低转向器的传动比，来使汽车达到我们所需要的状态。司机在开车的过程中，方向盘发生变化时，会产生一个转化角度，相应也会产生一个转向阻力。转向器角传动是汽车机械系统中的一个重要组成部分，起着非常重要的作用，对整个机械转向系统传动比有着非常大的影响。在正常情况下，方向盘的半径和转向车轮所产生的阻力是确定的，有力传动比ip和角传动比iw 有着正线性相关关系，ip 会随着iw 的增大而增大。在这种情况下，如果想要减小转向阻力，就需要驾驶员减小方向盘上所施加的力，使汽车转起来更加轻松。但在实际操作过程中，司机在驾驶汽车时，如果角传动比iw 很大，驾驶员想要达到他所需要的方向角度，就需要使方向盘转动多次圈数，汽车的灵敏度就会相应降低，驾驶员在操作过程中就会更加麻烦，在同样的情况下也更容易发生交通事故。通过分析，我们可以发现，设计师在设计汽车的过程中，为了使驾驶员更加轻松的操作汽车，使汽车在转向时更加省力，会使角传动比较大，但为了使汽车有更高的灵敏度，又想使角传动比小一点。这样以来，就会产生相互矛盾的两个参数，所以汽车中的机械转向系统不可能同时达到既灵敏又省力。当然，这也对汽车制造人员的专业技术提出了更高的要求，他们不仅要掌握修理汽车的技术，还需要将机械加工技术与其充分的结合起来，从而使汽车行业更好的向前发展。

3 汽车机械式转向系统转向器的优化设计

在既灵敏又省力不可能同时达到的情况下，设计师在设计的过程中就必须作出相应的选择，通常情况下，是选择两者的平均值。为了达到灵敏度的要求，设计师可以改变方向盘的角齿轮，将其构造为可变元件。在汽车行驶的过程中，转向器可以以不同的角度比旋转，其速度也会根据转向角的改变而发生变化，这就是变速转向器，它是根据相应的变化参数设计出来的。现在机械转向主要有两种，一种是齿轮齿条销，另一种是圆球齿条销。为了确保齿轮和齿条之间连接方式正确，所有齿条齿的模量和压力角余弦的乘积与齿轮箱模量和压力角余弦的乘积总是相等的。变速齿轮有一个特点，就是其工作半径会随着旋转角度的变化而发生变化，最终实现改变系统变速比的目的。设计师在设计转向器的角传动比时，可以进行相应的选择，适当的增加或者减少或者保持角传动比，这对角传动的变化规律有着十分重要的影响。还有一个重要的因素就是使汽车制造人员的综合素质和专业技术水平得到提高，让他们以饱满的热情投入到工作当中，对工作认真负责。这就要求他们不仅要有相关方面的技术，还得拥有丰富的管理经验，这样才能在制造的过程中对机械加工技术的具体应用提出科学合理的建议。在制造的过程中，要经常性的对制造人员进行培训，让他们不断更新自己所掌握的专业知识。

4 结束语

汽车产业中机械式转向系统传动比分析的应用适应了当今时代的发展需要，它的运用使汽车生产能够安全，环保，节能的进行。这种技术已经在汽车生产产业中得到了广泛的应用，这项技术的运用提高了汽车产业的综合实力，使汽车生产向一个新的阶段发展，促进汽车生产产业进入自动化生产时代。设计者在设计汽车的过程中，要尽可能的提高系统的灵敏度，要保证汽车生产的质量，推动整个汽车工业向智能化的方向发展。

参考文献

[1] 王淑旺，刘健，马志林，等.基于NEDC的纯电动汽车两挡变 速器传动比设计[J].机械传动，2020（1）：79-83.

[2] 王峰，赵林峰，祖春胜.电动助力转向系统回正控制策略研究 [J].農业装备与车辆工程，2016，54（7）：1-5.