方向机，又被称为转向器，是汽车中不可或缺的重要零件，主要负责实现汽车的转向功能。它对于保障汽车行驶安全具有至关重要的作用。方向机有多种类型，包括机械式转向器等，其功能和使用对于汽车的操控性和稳定性至关重要。

1. 机械式转向系统简介

机械式转向系统包括多种类型，如齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式以及蜗杆指销式等。这些类型各有特点，但共同目的是实现汽车的转向功能。

2. 机械式液压动力转向系统

机械式液压动力转向系统是一种利用液压原理来助力转向的装置。它通过液压泵提供动力，使转向更加轻松，从而提高驾驶的舒适度和操控性。

3. 电子液压助力转向系统

电子液压助力转向系统则是结合了电子技术和液压技术的新型转向系统。它能够根据车速和转向角度等参数，智能调节助力力度，提供更加精准和稳定的转向性能。

4. 机械式转向系统概述

机械式转向系统是汽车转向功能实现的基础，涵盖了齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式以及蜗杆指销式等多种类型。这些不同类型的机械式转向系统，虽然工作原理和结构各异，但它们共同的目标都是确保汽车能够顺畅、稳定地进行转向。

汽车上配置的转向系统，可以大致划分为以下四类：

1. 机械式转向器，这是汽车转向功能的基础。
2. 机械式液压动力转向系统，它通过液压助力来实现转向的轻便性。
3. 电子液压助力转向系统，这种系统结合了电子技术与液压技术，提供更为精准的转向助力。
4. 电动助力转向系统，它利用电动机提供助力，实现环保且高效的转向操作。

5机械式转向系统

机械式转向器是汽车转向系统的基础，其结构特点各异，主要包括齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式和蜗杆指销式等。其中，齿轮齿条式转向器应用广泛，它由转向齿轮和齿条组成，结构简单且紧凑。该转向器的壳体采用铝合金或镁合金压铸，质量轻便，传动效率高达90%。特别值得一提的是，其自动消除齿间间隙的功能，不仅增强了转向系统的刚度，还有效地防止了工作时产生的冲击和噪声。此外，齿轮齿条式转向器占用空间小，没有转向摇臂和直拉杆，从而增大了转向轮的转角，并降低了制造成本。

然而，齿轮齿条式转向器也存在一些不足。由于其逆效率较高，汽车在不平路面上行驶时，转向轮与路面之间的冲击力会直接传至转向盘，导致所谓的反冲现象。这不仅使驾驶员精神紧张，难以准确控制汽车行驶方向，还可能因转向盘突然转动而造成打手，对驾驶员构成潜在威胁。此外，根据输入齿轮位置和输出特点的不同，齿轮齿条式转向器可分为多种形式，如中间输入、两端输出等。其中，侧面输入、中间输出的方案在拉杆长度增加和减少运动干涉方面具有优势，但会降低转向器壳体的强度；而两端输出方案则可能受到悬架系统导向机构的限制。另外，侧面输入、一端输出的齿轮齿条式转向器常用于轻型货车。
如果齿轮齿条式转向器采用直齿圆柱齿轮与直齿齿条相啮合，其运转的平稳性会降低，同时伴随着较大的冲击和工作噪声。此外，齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角只能为直角，这在某些情况下可能不适用于总体布置，因此被淘汰。然而，采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条相啮合的齿轮齿条式转向器则能显著改善这些问题。这种类型的转向器具有更高的重合度，从而确保了运转的平稳性，并降低了冲击和工作噪声。同时，其齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角更易于满足总体设计的要求。

齿条的断面形状通常有圆形、V形和Y形三种选择。圆形断面齿条的制作工艺相对简单。而V形和Y形断面齿条则因材料消耗较少（节省约20%）而具有更轻的质量。此外，它们位于齿下面的两斜面能与齿条托座接触，有效防止了齿条绕轴线转动。特别是Y形断面齿条，其齿宽可以设计得更宽，进而增强了强度。在齿条与托座之间，通常还会装有减摩材料（如聚四氟乙烯）制成的垫片，以减少滑动摩擦。

齿轮齿条式转向器在汽车上的布置形式有多种，主要取决于转向器和转向梯形相对于前轴的位置。具体来说，有转向器位于前轴后方且后置梯形、转向器位于前轴后方且前置梯形、转向器位于前轴前方且后置梯形以及转向器位于前轴前方且前置梯形四种布置方式。

齿轮齿条式转向器广泛应用于各类轿车，包括微型、普通级、中级和中高级轿车，甚至高级轿车也常采用此类型转向器。此外，装载量不大且前轮采用独立悬架的货车和客车也常选用齿轮齿条式转向器。

接下来介绍循环球式转向器。它由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装有钢球构成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成。这种转向器的优点在于，钢球在螺杆和螺母之间循环流动，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，从而提高了传动效率，可达75%～85%。其结构和工艺也经过了精心设计，包括提高制造精度、改善工作表面的粗糙度以及螺杆、螺母上的螺旋槽经过淬火和磨削加工，以确保足够的使用寿命和耐磨损性能。此外，循环球式转向器的传动比可变，工作平稳可靠，且齿条和齿扇之间的间隙调整工作相对容易进行，非常适合作为整体式动力转向器使用。
循环球式转向器虽然具有较高的传动效率和可靠的工作性能，但其也存在一些不足之处，如逆效率偏高、结构相对复杂以及制造难度和精度要求均较高。因此，在实际应用中，循环球式转向器主要被广泛应用于货车和客车上，充分发挥其传动效率高和可靠性强等特点。

接下来介绍蜗杆滚轮式转向器。这种转向器由蜗杆和滚轮相互啮合构成，其结构相对简单且制造容易。由于滚轮的齿面与蜗杆上的螺纹呈面接触，因此具有较高的强度和可靠的工作性能，同时磨损也较小，使用寿命长。然而，蜗杆滚轮式转向器也存在一些局限，如正效率偏低、工作齿面磨损后调整啮合间隙困难以及传动比无法变化等。尽管如此，这种转向器曾在汽车上得到过广泛的应用。

再来看蜗杆指销式转向器。这种转向器根据销子能否自转分为固定销式和旋转销式，同时还有单销和双销之分。其优点在于传动比可变或不变，且指销与蜗杆之间的工作面磨损后容易调整间隙。然而，固定销蜗杆指销式转向器由于销子不能自转，导致磨损较快、工作效率低；而旋转销式转向器虽然效率高、磨损慢，但结构较为复杂。此外，双销式转向器在结构上更为复杂、尺寸和质量更大，并且对两主销间的位置精度、蜗杆上螺纹槽的形状及尺寸精度等要求也更高。因此，在实际应用中，蜗杆指销式转向器的使用相对较少。

6. 机械式液压动力转向系统

接下来，我们将探讨机械式液压动力转向系统。这种系统以纯机械方式实现转向助力，通过液压泵提供液压助力，使驾驶员在转向时更加轻松。然而，机械式液压动力转向系统也存在一些不足，如对油液的依赖性较高，需要定期维护和更换油液，同时其传动效率也受到油液粘度的影响。尽管如此，这种系统在汽车上仍有一定的应用，特别是在一些需要重载或特殊驾驶环境的车辆上。

7.汽车维修与EPS系统

随着汽车技术的不断进步，电子液压助力转向系统（EPS）已成为高档轿车的重要配置。了解EPS系统的维修知识，对于保障汽车性能和驾驶安全至关重要。在汽车维修领域，EPS系统的检查与维护已成为不可或缺的环节。通过掌握EPS的工作原理和维修技巧，我们能够更好地应对汽车转向系统的问题，确保驾驶的舒适与安全。