比较高，而蜗杆指销式的固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。同类型转向器，因结构不同效率也不样。如蜗杆滚轮式转向器的滚轮与支撑轴之间的轴承可以选用滚针轴承圆锥滚子轴承和球轴承等三种结构之。第种结构除滚轮与滚针之间有摩擦损失外，滚轮侧翼与垫片之间还存在滑动摩擦损失，故这种转向器的效率仅有。另外两种结构的转向器效率，根据试验结果分别为和。转向轴承的形式对效率也有影响，用滚针轴承比用滑动轴承可使正或逆效率提高约。转向器的结构参数与效率如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，对于螺杆类转向器，其效率可用下式计算.式中，为螺杆的螺线导程角为摩擦角，为摩擦因数。.转向器逆效率η根据逆效率大小不同，转向器又有可逆式极限可逆式和不可逆式之分。路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较高的转向器属于可逆式。它能保证转向后，转向轮和转向盘自动回正。这既减轻了驾驶员的疲劳，又提高了行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，车轮受到的冲击力，能大部分传至转向盘，造成驾驶员“打手”，使之精神状态紧张，如果长时间在不平路面上行驶，易使驾驶员疲劳，影响安全驾驶。属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。不可逆式转向器，是指车轮受到的冲击力不能传到转向盘的转向器。该冲击力由转向传动机构的零件承受，因而这些零件容易损坏。同时，它既不能保证车轮自动回正，驾驶员又缺乏路面感觉因此，现代汽车不采用这种转向器。极限可逆式转向器介于上述两者之间。在车轮受到冲击力作用时，此力只有较小部分传至转向盘。它的逆效率较低，在不平路面上行驶时，驾驶员并不十分紧张，同时转向传动机构的零件所承受的冲击力也比不可逆式转向器要小。如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，则逆效率可用下式计算.式.和式.表明增加导程角,正逆效率均增大。受η增大的影响不宜取得过大。当导程角小于或等于摩擦角时，逆效率为负值或者为零，此时表明该转向器是不可逆式转向器。为此，导程角必须大于摩擦角。通常螺线导程角选在之间。.传动比的变化特性转向系的传动比包括转向系的角传动比和转向系的力传动比从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力与作用在转向盘上的手力之比，称为力传动比，即.转向盘转动角速度与同侧转向节偏转角速度之比，称为转向系角传动比，即式中，为转向盘转角增量为转向节转角增量为时间增量。它又由转向器角传动比和转向传动机构角传动比所组成，即。转向盘角速度与摇臂轴转动角速度之比，称为转向器角传动比,即。式中,为摇臂轴转角增量。此定义适用于除齿轮齿条式之外的转向器。摇臂轴转动角速度与同侧转向节偏转角速度之比，称为转向传动机构的角传动比，即。力传动比与角传动比的关系轮胎与地面之间的转向阻力和作用在转向节上的转向阻力矩之间有如下关系.式中，为主销偏移距，指从转向节主销轴线的延长线与支承平面的交点至车轮中心平面与支承平面交线间的距离。作用在转向盘上的手力可用下式表示.式中，作用在转向盘上的力矩为转向盘直径。将式.式.代入式.得到.分析式.可知，当主销偏移距小时，力传动比应取大些才能保证转向轻便。通常轿车的值在倍轮胎的胎面宽度尺寸范围内选取，而货车的值在范围内选取。转向盘直径根据车型不同在转向盘尺寸标准中规定的系列内选取。如果忽略摩擦损失，根据能量守恒原理，可用下式表示.将式.代人式.后得到.当和不变时，力传动比越大，虽然转向越轻，但也越大，表明转向不灵敏。根据相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等，即。其中齿轮基圆齿距，齿条基圆齿距。由上述两式可知当齿轮具有标准模数和标准压力角与个具有变模数变压力角的齿条相啮合，并始终保持时，它们就可以啮合运转。如果齿条中部相当汽车直线行驶位置齿的压力角最大，向两端逐渐减小模数也随之减小，则主动齿轮啮合半径也减小，致使转向盘转动同角度时，齿条行程也随之减小。因此，转向器的传动比是变化的。随转向盘转角变化，转向器角传动比可以设计成减小增大或保持不变的。影响选取角传动比变化规律的因素，主要是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。若转向轴负荷小，在转向盘全转角范围内，驾驶员不存在转向沉重问题。装用动力转向的汽车，因转向阻力矩由动力装置克服，所以在上述两种情况下，均应取较小的转向器角传动比并能减少转向盘转动的总圈数，以提高汽车的机动能力。转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。过小则在汽车高速直线行驶时，对转向盘转角过分敏感和使反冲效应加大，使驾驶员精确控制转向轮的运动有困难。直行位置的转向器角传动比不宜低于。.参数选择.本系统车型为前置前驱.部分参数选取国内已有车型前后轮距轴距轮胎型号整备质量允许总质量前后轴载荷方形盘直径齿条有效行程最小转弯半径齿轮齿条转向器正效率表.项目转向小齿轮转向齿条模数齿数法相压力角螺旋角齿倾角变位系数齿顶高系数顶隙系数转向轮侧偏角计算说明此四轮转向技术为主动转向技术，后轮微小转角考虑当后轮执行器失灵时，汽车按二轮转向技术行驶，所以转向轮侧偏角按二轮转向汽车方法计算如图。.转向系载荷确定为了保证行驶安全，组成转向系的各零件应有足够的强度。欲验算转向系零件强度，需首先确定作用在各零件上的力。线角传动比方向盘转动圈数角传动比原地转向阻力距的计算.轮胎和路面间的滑动摩擦因数转向前轮负荷。单位为轮胎气压，单位为作用在转向盘上的手力原地转向阻力矩转向盘直径转向器角传动比转向器正效率主销偏移距作用在转向盘上的力矩.力转动比.轮辋直径梯形臂长度取轮胎直径.取齿宽系数齿条宽度圆整取则取齿轮齿宽.转向器的主要元件设计选择齿轮齿条材料小齿轮齿轮通常选用国内常用性能优良的合金钢，热处理采用表面渗碳淬火工艺，齿面硬度为。齿轮是只切有齿形的轴。它安装在转向器壳体上并使其齿与齿条上的齿相啮合。齿轮齿条上的齿选用斜齿。斜齿的弯曲增加了对啮合齿轮参与啮合的齿数。相对直齿而言，斜齿的运转趋于平稳，并能传递更大的动力齿轮轴上端与转向柱内的转向轴相连。因此，转向盘的旋转使齿条横向移动以操纵前轮。齿轮轴由安装在转向器壳体上的球轴承支承。表齿轮轴的设计参数项目符号尺寸参数总长齿宽齿数法向模数.螺旋角旋向左旋齿条选用与具有较好匹配性的作为啮合副，齿条热处理采用高频淬火工艺，表面硬度。齿条是在金属壳体内来回滑动的，加工有齿形的金属条。转向器壳体是安装在前横梁或前围板的固定位置上的。齿条代替梯形转向杆系的摇杆和转向摇臂，并保证转向横拉杆在适当的高度以使他们与悬架下摆臂平行。齿条可以比作是梯形转向杆系的转向直拉杆。导向座将齿条支撑在转向器壳体上。齿条的横向运动拉动或推动转向横拉杆，使前轮转向图图.表齿条尺寸设计参数项目符号尺寸参数总长直径齿数齿轮齿条基本参数齿轮分度圆直径.齿顶高.齿顶圆直径.齿根高.齿根圆直径齿条齿顶高齿根高.齿顶高系数取顶隙系数取.转向横拉杆及其端部转向横拉杆与梯形转向杆系的相似。球头销通过螺纹与齿条连接。当这些球头销按制造厂的规范拧紧时，在球头销上产生了个预载荷。防尘套夹在转向器两侧的壳体和转向横拉杆上，防尘套阻止杂物进入球销及齿条中。转向横拉杆端部与外端用螺纹联接。