기계식 조향은 운전자의 체력을 조향 에너지로 활용하며, 힘 전달 부분은 모두 기계식이다. 기계식 조향 시스템은 조향 제어 메커니즘, 조향 기어 및 조향 전달 메커니즘의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 스티어링 기어(스티어링 기어라고도 함)는 회전 운동에서 선형 운동(또는 대략 선형 운동)으로의 변환을 완료하는 기어 메커니즘 세트입니다. 이는 또한 스티어링 시스템의 감속 전달 장치이기도 합니다. 더 일반적으로 사용되는 것은 랙 앤 피니언 유형, 재순환 볼 크랭크 핑거 핀 유형, 웜 크랭크 핑거 핀 유형, 순환 볼 랙 및 피니언 섹터 유형, 웜 롤러 유형 등입니다. 우리는 처음 몇 가지를 주로 소개합니다.
1) 랙 앤 피니언 스티어링 기어
랙 앤 피니언 스티어링 기어는 2단 출력형과 중간(또는 싱글 엔드) 출력형의 두 가지 유형으로 구분됩니다.
양단에 출력이 있는 랙앤피니언 조향기어는 도 4와 같다. 변속기보조장치의 구동부인 조향기어축(11)은 조향기어하우징(5)에 설치된다. 베어링(12, 13)을 관통하고 그 상단이 관통하며 스플라인은 유니버셜 조인트 포크(10)와 조향축에 연결된다. 조향기어와 맞물리는 조향랙(4)은 수평으로 배치되며, 양단은 볼조인트(3)를 통해 조향 타이로드(1)에 연결된다. 스프링 7은 압력 블록 9를 통해 기어에 대해 랙을 눌러 백래시 없는 맞물림을 보장합니다. 스프링의 예압력은 조정 나사 플러그 6을 사용하여 조정할 수 있습니다. 핸들을 돌리면 스티어링기어(11)가 회전하여 이에 맞물려 있는 랙(4)이 축방향으로 이동하게 되고, 좌우의 타이로드가 스티어링 너클을 구동하여 좌우로 회전하게 되면서 핸들의 편향을 일으키게 되며, 이로써 자동차의 조향을 실현합니다. 중간 출력 랙 앤 피니언 조향 기어는 그림 5에 표시됩니다. 구조와 작동 원리는 기본적으로 양쪽 끝에 출력이 있는 랙 앤 피니언 조향 기어와 동일하지만 차이점은 조향 중간에 볼트 6을 사용한다는 것입니다. 좌측기어와 우측기어를 연결하기 위한 랙이다. 스티어링 타이로드(7)가 연결된다. 단일 끝 출력 랙 앤 피니언 스티어링 기어에서 랙의 한쪽 끝은 내부 및 외부 브래킷을 통해 스티어링 타이로드에 연결됩니다.
2) 재순환 볼 조향 기어
재순환 볼 조향 기어는 국내외에서 가장 널리 사용되는 구조 유형 중 하나이며 일반적으로 두 가지 수준의 변속기 쌍을 갖습니다. 레벨은 나사 너트 전송 쌍이고, 두 번째 단계는 랙 및 피니언 전송 쌍입니다. 스티어링 스크류와 스티어링 너트 사이의 마찰을 줄이기 위해 두 나사산이 직접 접촉하지 않으며 그 사이에 여러 개의 스틸 볼을 설치하여 구름 마찰을 구현합니다. 스티어링 나사와 너트는 둘 다 중심이 아닌 2개 또는 3개의 호로 구성된 단면 프로파일의 대략 반원형 나선형 홈으로 가공됩니다. 두 개의 나선형 홈은 협력하여 대략 원형 단면을 갖는 나선형 관형 채널을 형성할 수 있습니다. 너트 측면에는 두 쌍의 관통 구멍이 있으며 이를 통해 강철 볼을 나선형 채널에 삽입할 수 있습니다. 스티어링 너트 외부에는 두 개의 강철 볼 도관이 있으며 각 도관의 두 끝은 너트 측면에 있는 한 쌍의 관통 구멍에 삽입됩니다. 덕트는 또한 강철 볼로 채워져 있습니다. 이러한 방식으로 두 개의 도관과 너트의 나선형 관형 채널이 두 개의 독립적인 폐쇄형 강철 볼 흐름 채널로 결합됩니다. 스티어링 스크류가 회전하면 강구를 통해 스티어링 너트에 힘이 전달되어 너트가 축방향으로 이동하게 된다. 동시에, 나사와 너트 및 강철 볼 사이의 마찰 결합의 작용으로 모든 강철 볼이 나선형 관형 채널에서 굴러가며 볼 흐름을 형성합니다. 스티어링 기어가 작동할 때 두 줄의 강철 볼은 각각의 닫힌 흐름 채널에서만 순환하고 나오지 않습니다.
3) 웜크랭크 핑거형 조향기어
웜크랭크 핑거형 조향기어의 변속기 쌍(스티어링 웜이 구동부이고 그 팔로워가 에 장착됨) 로커암(rocker arm) 크랭크샤프트 끝단에 있는 핑거핀으로 스티어링 웜이 회전하면 이에 맞물린 핑거핀이 로커암 샤프트의 축을 중심으로 원호를 그리며 움직이며 로커암 샤프트를 구동시켜 회전시키는 기능을 한다. 조향 전달 메커니즘은 조향 기어에서 출력되는 힘을 조향 브릿지 양쪽의 조향 너클에 전달하여 양쪽 조향 휠을 편향시키고 두 조향 휠의 편향 각도를 결합하는 것입니다. 자동차가 회전할 때 바퀴와 지면 사이의 상대적인 미끄러짐이 최대한 작도록 특정 관계에 따라 변경됩니다.
1) 비독립 서스펜션과 함께 사용되는 조향 전달 메커니즘
비독립 서스펜션에 사용되는 조향 전달 메커니즘은 주로 스티어링 로커암 2, 스티어링 직선 타이 로드 3, 스티어링 너클 암 4 및 스티어링 사다리꼴로 구성됩니다. 앞차축이 조향축만 있는 경우에는 도 9a에 도시된 바와 같이 조향 타이로드(6)와 좌우 사다리꼴 암(5)으로 구성된 조향 사다리꼴이 일반적으로 앞차축 뒤에 배치된다. 스티어링 휠이 자동차의 직선 주행에 해당하는 중립 위치에 있을 때, 도로에 평행한 평면(수평면)에서 사다리꼴 암(5)과 타이 로드(6) 사이의 교차 각도는 gt;
엔진 위치가 낮거나 스티어링 액슬이 구동 액슬 역할을 할 때 모션 간섭을 피하기 위해 스티어링 사다리꼴이 프론트 액슬 앞에 배치되는 경우가 많습니다. - 언급된 교차 각도는 그림 9b에 표시된 대로 lt입니다. 스티어링 로커암이 자동차의 종방향 평면에서 앞뒤로 흔들리지 않고 도로와 평행한 평면에서 좌우로 흔들리면 스티어링 타이로드(3)를 수평으로 놓고 스티어링 타이로드(6)를 수평으로 놓을 수 있다. 볼 핀에 의해 직접 구동되어 스티어링 로커 암을 밀어 양쪽의 사다리꼴 암이 회전합니다.
2) 독립 서스펜션을 사용한 조향 전달 메커니즘
스티어링 휠이 독립적으로 서스펜션되면 각 스티어링 휠이 프레임에 대해 독립적으로 움직여야 하므로 스티어링 액슬을 분리해야 합니다. . 이에 따라 조향 전달 메커니즘의 조향 사다리꼴도 분리되어야 합니다.
3) 스티어링 직선 타이로드
스티어링 직선 타이로드의 기능은 스티어링 로커암에서 스티어링 사다리꼴 암(또는 스티어링 너클암)으로 힘과 운동을 전달하는 것이다. ). 그것이 겪는 힘에는 장력과 압력이 모두 포함되므로 직선 당김 막대는 고품질 특수강으로 만들어져 안정적인 작동을 보장합니다. 직선 당김 막대의 일반적인 구조는 그림 11에 나와 있습니다. 서스펜션의 탄성 변형으로 인해 스티어링 휠이 프레임을 기준으로 편향되거나 점프할 때 스티어링 타이 로드, 스티어링 로커 암 및 스티어링 너클 암의 상대적 움직임은 모두 공간적 움직임입니다. 위의 세 가지 연결은 볼 핀을 사용합니다.
4) 스티어링 댐퍼
차량 속도가 증가함에 따라 현대 자동차의 스티어링 휠이 때때로 진동합니다(핸들이 킹핀 축을 중심으로 앞뒤로 흔들리면서 차량 전체가 흔들리는 경우도 있음). 진동). 이는 자동차의 안정성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 자동차의 편안함에도 영향을 미치고 앞 타이어의 마모를 악화시킵니다. 스티어링 전달 메커니즘에 스티어링 댐퍼를 설정하는 것은 스티어링 휠 진동을 극복하는 효과적인 방법입니다. 스티어링 댐퍼의 한쪽 끝은 차체(또는 앞차축)와 연결되고, 다른 쪽 끝은 스티어링 직선 로드(또는 스티어링 기어)와 연결됩니다.