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高，但是会造成“打手”现象。
转向系的间隙主要是通过各球头皮碗和转向器的调隙机构来调整的。 合理的选择转向梯形的断开点可以减小转向传动机构与悬架导向机构的运动干涉。
2.2 转向器总体方案设计
2.2.1 转向器设计方案说明
因为这一次选择的转向器，已经是确定的齿条式转向器，所在在方案的确定上面，更多的是选择齿轮齿条式转向器的输入输出形式、齿轮齿条的齿形与齿条断面的形状的选择，所以在方案的对比上面，主要对比各种输入输出形式的优缺点、齿轮齿条的齿形在转向器上的影响与优缺点和各种齿条断面适用的范围等，还有就是说明转向器的各种布置形式。通过对输入输出形式的对比，选择在保证了转向器性能的基础上尽量的选择制造成本低与制造简单的原则来选择一种最好的输入输出形式；齿轮齿条的齿形的选择，根据重合度，与转向器在各种环境下工作时的反应，比如平稳性，噪音等因素来作出最后的选择；齿条断面的形状，主要根据的时，制造的成本与制造的难道，然后再分析它所受到的力所产生的各种影响来考虑，最终选择一种比较合理的断面形状。
具体的分析过程，与对比过程，在下面一一比较。 2.2.2 转向器输入输出形式
根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式：中间输入，两端输出（图2-1a）、侧面输入，两端输出（图2-1b）、侧面输入，中间输出(图2-1c)、侧面输入，一端输出(图2-1d)。
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图2-1 齿轮齿条转向器输入输了形式
2.2.3 转向器各种输出形式对比
采用两端输出方案时如（图2-1a,图2-1b），由于转向拉杆长度受限制，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。但其结构简单，制造方便，且成本低等特点，常用于小型车辆上。
采用侧面输入，中间输出方案时，由（图2-1c）可见，与齿条固连的左、右拉杆延伸到接近汽车车轮对称平面附近。由于拉杆长度增加，车轮上、下跳动时拉杆摆角减小，有利于减少车轮上下跳动时转向系与悬架系的运动干涉。拉杆与齿条用螺栓固定连接，因此，两拉杆与齿条同时向左或向右移动，为此在转向器壳体上开有轴向的长槽，从而降低了它的强度。
采用侧面输入，一端输出的齿轮齿条式转向器（图2-1d），常用在平头货车上。 2.2.4 齿轮齿条转向器齿轮齿条选择
如果齿轮齿条式转向器采用直齿圆柱齿轮与直齿齿条啮合重合度不高，则运转平稳性降低，冲击力大，工作噪声增加。此外，齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角只能是直角，为此，因与总体布置不适应而遭淘汰。采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器，重合度增加，运转平稳，冲击与噪声均降低，而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要求。因为斜齿工作时有轴向力作用，所以转向器应该采用推力轴承，斜齿轮的滑磨比较大是它的缺点。 2.2.5 齿轮齿条转向器齿条断面形状
齿条断面形状有圆形（图2-2a）、V形（图2-2b）和Y形（图2-2c）三种。圆形断面齿条的制作工艺比较简单。V形和Y形断面齿条与圆形断面比较，消耗的材
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料少，约节约20%，故质量小；位于齿下面的两斜面与齿条托座接触，可用来防止齿条绕轴线转动；Y形的断面齿条的齿宽可以做的宽一些，因而强度得到增加。在齿条与托座之间通常装有碱性材料（如聚四氟乙烯）做的垫片，以减少滑动摩擦。当车轮跳动、转向或转向器工作时，如在齿条上作用有能使齿条旋转的力矩时，应选用V形和Y形断面齿条，用来防止因齿条旋转而破坏齿条、齿轮的齿不能正确啮合的情出现。
a） b）
c）
图2-2 齿条断面形状
2.2.6 齿轮齿条式转向器的布置形式
根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，齿轮齿条式转向器在汽车上有四种布置形式，如（图2-3）所示：转向器位于前轴后方，后置梯形（图2-3a）；转向器位于前轴后方，前置梯形（图2-3b）；转向器位于前轴前方，后置梯
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形（图2-3c）；转向器位于前轴前方，前置梯形（图2-4d）。
图2-3 齿轮齿条转向器布置形式
齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级轿车上。装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿条式转向器。 2.2.7 转向器最终方案确定
综合上面的种种比较，考虑到制造难度与成本，最终在输入与输出形式上选择了结构简单、制造方便、成本低的侧面输入两端输出的形式，同时考虑到直齿圆柱齿轮与直齿齿条啮合重合度不高，运转平稳性差，冲击力大，工作噪声大；采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器，重合度增加，运转平稳，冲击与噪声均降低，而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要求。故齿轮与齿条选用斜齿。经分析确定在齿条上没有作用有能使齿条旋转的力矩，且考虑到制作工艺的简单性，故齿条断面选择圆形。
最终的布置为：采用侧面输入两端输出的输出形式，齿轮齿条采用斜齿，齿条断面采用圆形断面。
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第3章 转向器齿轮齿条设计计算过程
3.1 转向轮侧偏角计算
转向系统的性能从整车机动性着手，在最大转角时的最小转弯半径为轴距的 2—2.5倍。此轻型车的轴距为2660mm，因此其半径在5320—6650mm，并尽量取小值以保证良好的机动性，最小转弯半径Rmin取5500mm。分析如(图3-1)所示。
图3-1 转向轮侧偏角分析图
式中：?―转向轮外轮转角；
??arcsin(L)（3-1） R?a
a―主销偏移距，该值一般取-10—30mm, 设计取20mm；
L―汽车轴距。
??arcsin(L2660)=arcsin()?29? （3-2） R?a5500?20查得对应的最大内轮转角??370，其综合转角为320。
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