循环球式转向器-构造与原理解析

如图4-12所示，循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构形式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。因此，循环球式转向器是由螺杆、螺母、齿条、齿扇、轴承、转向器壳等组成的。

图4-12 循环球式转向器结构图

转向器输入轴通过两组圆柱滚子轴承垂直安装在壳体中，其上端通过花键与万向节相连，其下部分是与轴制成一体的螺杆，带有内螺纹的轴向螺母套在螺杆外面。为了减小转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽，二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中，导管内也装满了钢球。这样，两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球“流道”。(www.xing528.com)

转向螺杆在转向操纵机构的转动力作用下，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿螺杆轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。

随着螺母沿螺杆作轴向移动，位于螺母上的齿条便带动齿扇作圆弧运动，通过转向传动机构使转向轮偏转，实现汽车转向。

循环球式转向器与其他形式的转向器相比，在结构上的主要特点是有两级传动副。其主要性能优点是传动效率高（正效率最高可达90%～95%），故操纵轻便，转向结束后自动回正能力强，使用寿命长。但因其逆效率也很高，故容易将路面冲击传给转向盘而产生“打手”现象，不过，随着道路条件的改善，这个缺点并不明显。因此，循环球式转向器广泛用于各类各级汽车。