往伴随着较高的逆效率。转向时内外车轮间的转角协调关系是通过合理设计转向梯形来保证的。对于采用齿轮齿条转向器的转向系来说，转向盘与转向轮转角间的协调关系是通过合理选择小齿轮与齿条的参数合理布置小齿轮与齿条的相对位置来实现的，而且前置转向梯形和后置转向梯形恰恰相反。转向轮的回正能力是由转向轮的定位参数主销内倾角和主销后倾角决定的，同时也受转向系逆效率的影响。选取合适的转向轮定位参数可以获得相应的回正力矩，但是回正力矩不能太大又不能太小，太大则会增加转向沉重感，太小则会使回正能力减弱，不能保持稳定的直线行驶状态。转向系逆效率的提高会使回正能力提高，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向轮绕主销转动的阻力车轮稳定阻力轮胎变形阻力和转向系中的内摩擦阻力等。原地转向阻力矩精确地计算这些力是困难的，为此推荐用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力矩，即，式中，为轮胎和路面间的滑动摩擦因数，般取为转向轴负荷为轮胎气压。按汽车设计，取满载质量的车整备质量转向盘手力作用在转向盘上的手力为。式中为转向摇臂长为转向节壁长为转向盘直径为转向器角传动比为转向器正效率。由汽车设计，在之间，可近似是。。转向盘直径在之间，选齿轮齿条最大正传动效率转向器角传动比在间，选齿轮齿条设计齿轮齿条转向器的齿轮多数采用斜齿轮。齿轮模数多在之间，主动小齿轮齿数多数在个齿范围变化，压力角去，齿轮螺旋角的取值范围多为。齿条齿数应根据转向轮达到最大偏转角时，相应的齿条移动行程应达到的值来确定。变速比的齿轮压力角，对现有结构在范围内变化。此外，设计时应验算齿轮的抗弯强度和接触强度。齿条选用钢制造，而主动小齿轮选用材料制造，为减轻质量壳体用铝合金压铸。正确啮合条件根据设计的要求，齿轮齿条的主要参数见下表表齿轮齿条的主要参数名称齿轮齿条齿数模数压力角螺旋角变位系数齿轮齿顶高齿轮齿条齿根高齿轮齿条齿全高齿轮齿条齿顶圆齿轮齿根圆齿轮基圆直径由得齿轮表齿轮齿条的结构尺寸名称齿轮齿条分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆齿根圆基圆直径齿宽齿条的强度计算齿条的受力分析在本设计中，选取转向器输入端施加的扭矩，齿轮传动般均加以润滑，啮合齿轮间的摩擦力通常很小，计算轮齿受力时，可不予考虑。齿轮齿条的受力状况类似于斜齿轮，齿条的受力分析如图齿条的受力分析如图，作用于齿条齿面上的法向力，垂直于齿面，将分解成沿齿条径向的分力径向力，沿齿轮周向的分力切向力，沿齿轮轴向的分力轴向力。各力的大小为齿轮轴分度圆螺旋角由表查得法面压力角由表查得齿轮轴受到的切向力作用在输入轴上的扭矩，取。齿轮轴分度圆的直径，齿条齿面的法向力齿条牙齿受到的切向力齿条杆部受到的力齿条杆部受拉压的强度计算计算出齿条杆部的拉应力齿条受到的轴向力齿条根部截面积，由于强度的需要，齿条长采用钢制造，其抗拉强度极限是,没有考虑热处理对强度的影响。因此所以，齿条设计满足抗拉强度设计要求。齿条齿部弯曲强度的计算齿条牙齿的单齿弯曲应力式中齿条齿面切向力危险截面处沿齿长方向齿宽齿条计算齿高危险截面齿厚从上面条件可以计算出齿条牙齿弯曲应力上式计算中只按啮合的情况计算的，即所有外力都作用在个齿上了，实际上齿轮齿条的总重合系数是理论计算值，在啮合过程中至少有个齿同时参加啮合，因此每个齿的弯曲应力应分别降低倍。齿条的材料我选择是刚制造，因此抗拉强度没有考虑热处理对强度的影响。齿部弯曲安全系数因此，齿条设计满足弯曲疲劳强度设计要求。又满足了齿面接触强度，符合本次设计的具体要求。小齿轮的强度计算齿面接触疲劳强度计算计算斜齿圆柱齿轮传动的接触应力时，推导计算公式的出发点和直齿圆柱齿轮相似，但要考虑其以下特点啮合的接触线是倾斜的，有利于提高接触强度重合度大，传动平稳。齿轮的计算载荷为了便于分析计算，通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算。沿齿面接触线单位长度上的平均载荷单位为为作用在齿面接触线上的法向载荷沿齿面的接触线长，单位法向载荷为公称载荷，在实际传动中，由于齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法面载荷增大。此外，在同时啮合的齿对间，载荷的分配不是均匀的，即使在对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此在计算载荷的强度时，应按接触线单位长度上的最大载荷，即计算单位进行计算。即载荷系数载荷系数包括使用系数，动载系数，齿间载荷分配系数及齿向载荷分布数，即使用系数是考虑齿轮啮合时外部领接装置引起的附加动载荷影响的系数。动载系数齿轮传动制造和装配误差是不可避免的，齿轮受载后还要发生弹性变形，因此引入了动载系数。齿间载荷系数齿轮的制造精度级精度齿向荷分配系数齿宽系数所以载荷系数斜齿轮传动的端面重合度在斜齿轮传动中齿轮的单位长度受力和接触长度如下因为所以可以认为对斜齿圆柱齿轮啮合相当于它们的当量直齿轮啮合，利用赫兹公式，代入当量直齿轮的有关参数后，得到斜齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度校核公式式中弹性系数主动小齿轮选用材料制造，根据材料选取，均为都为合金钢，取求得节点区域系数齿轮与齿条的传动比,趋近于无穷则所以小齿轮接触疲劳强度极限应力循环次数所以计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，可得接触疲劳寿命系数由此可得所以，齿轮所选的参数满足齿轮设计的齿面接触疲劳强度要求。齿轮齿跟弯曲疲劳强度计算齿轮受载时，齿根所受的弯矩最大，因此齿根处的弯曲疲劳强度最弱。当齿轮在齿顶处啮合时，处于双对齿啮合区，此时弯矩的力臂最大，但力并不是最大，因此弯矩不是最大。根据分析，齿根所受的最大玩具发生在轮齿啮合点位于单对齿啮合最高点时。因此，齿根弯曲强度也应按载荷作用于单对齿啮合区最高点来计算。斜齿轮啮合过程中，接触线和危险截面位置在不断的变化，要精确计算其齿根应力是很难的，只能近似的按法面上的当量直齿圆柱齿轮来计算其齿根应力。将当量齿轮的有关参数代入直齿圆柱齿轮的弯曲强度计算公式，考虑螺旋角使接触线倾斜对弯曲强度有利的影响而引入螺旋角系数，可得到斜齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度计算校核公式齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数载荷系数齿形系数校正系数螺旋角系数校核齿根弯曲强度弯曲强度最小安全系数计算弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳寿命系数可得，所以因此，本次设计及满足了小齿轮的齿面接触疲劳强度又满足了小齿轮的弯曲疲劳强度，符合设计要求。综上所述，齿轮齿条式转向器的设计满足设计的强度要求。转向器三维图齿轮齿条转向器转向器部分零件图压块螺栓齿轮齿条横拉杆接头参考文献王望予汽车设计第四版北京机械工业，年产各种转向器多万台。还有些比较大的转向器生产厂，如美国德尔福公司分部英国公司都是比较有名的专业厂家，都有很大的产量和销售面。专业化生产已成为种趋势，只有走这条道