玩具汽车转向机构创新.docx

玩具赛车转向机构创新
07 机制〔1〕：高振成 0706011040
在对玩具车转向系统进行创新时，先来了解汽车转向系统。我们知道，当转动汽车方向 盘时，车轮就会转向。这是一种因果关系，不是吗？但是，为了使车轮转向，方向盘和轮胎 之间发玩具赛车转向机构创新
07 机制〔1〕：高振成 0706011040
在对玩具车转向系统进行创新时，先来了解汽车转向系统。我们知道，当转动汽车方向 盘时，车轮就会转向。这是一种因果关系，不是吗？但是，为了使车轮转向，方向盘和轮胎 之间发生了许多有趣的运动。
在本文中，我们将了解两种最常见的汽车转向系统的工作原理 齿条齿轮式转向系统和 循环球式转向系统。随后，我们将介绍动力转向，并了解一些有趣的转向系统发展趋势，这 些趋势大多源于人们对汽车省油功能的需求。
当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向，对此您可能会感到奇怪。
两个车轮的转向 角度不一样
要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径 较小，因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么 线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外 车轮。
转向器分为几种类型。最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。
齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。 其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中齿条的各个齿端都突出在金 属管外，并用横拉杆连在一起。
小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端 的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（请参见上图）。
齿条齿轮式齿轮组有两个作用：
将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。
提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。
在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个 锁止位（从最左侧转到最右侧）。
转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比例如，如果将方向盘旋转一周（3 60度）会导致车轮转向20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意 味着要使车轮转向达到指定距离方向盘所需要的旋转幅度就越大但是由于传动比较高， 旋转方向盘所需要的力便会降低。
一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。比率越低，转向反 应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐 以求的特性。由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。
有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有 不同的齿距（每厘米的齿数）。这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置）， 还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。
动力齿条齿轮
当在动力转向系统中应用齿条齿轮时，齿条的设计会略有不同。
部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。活塞连接在齿条上。圆筒上有两个油孔，分别位 于活塞的两侧。当向活塞的一侧注入高压液体时，将迫使活塞向另一侧运动，进而带动齿条 运动，这样便提供了辅助动力。
我们将在随后介绍提供高压液体的组件它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压 液体。首先，