一、前言

汽车是一种性能要求高，负荷变化大的运输工具。转向系统作为汽车的关键部件之一，更需要了解和掌握。转向器作为转向系统中最重要的组成部件，对它进行深入的研究便显得意义重大。循环球式转向器主要由螺杆、螺母、钢球、转向器壳体等组成，具有较高的传动效率，操纵轻便，磨损较小，使用寿命长，近年来得到广泛使用。本课题拟按照汽车设计的原则设计一款循环球转向器。

二、国外研究概况

在国外，汽车循环球式转向器占45%左右，齿条齿轮式转向器占40%左右，蜗杆滚轮式转向器占10%左右，其他型式的转向器占5%。循环球式转向器也一直在稳步发展。在西欧的小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器的比重越来越大，在公交汽车上使用的循环球式转向器，已经由60年代的62.5%,发展到现今的100%了。大、小型货车大都采用循环球式转向器，但是齿轮齿条式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占65%，齿条齿轮式占35%。可见国外循环球式转向器是想了专业化生产，同时以专业为主、大力进行研究和实验，大大提高了产品的产量和质量。

在国内转向器生产，除早期的解放牌汽车采用蜗杆滚轮式转向器，东风汽车用蜗杆转向器之外，大部分车型都采用循环球式结构，并都具有一定的生产经验。目前解放、东风也在积极发展循环球式转向器，并已在第二代换车型上普遍采用了循环球式转向器。由此看来，我国的转向器也在大量生产循环球式转向器发展。Washnock J, Barry J E, Killins D^[1]等人就对圆锥渐开线齿轮和变速比循环球式转向器进行了研究。而Yu X, Guo Y, Zhao Y^[2]等人则做了汽车循环球式转向器转向螺杆动力学分析与仿真研究。

三、国内研究概况

根据晓青^[3]的现代汽车转向系统的发展趋势一文，可知，改革开放以来 , 我国汽车工业发展迅猛 。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展, 基本已形成了专业化 、系列化生产的局面 。而循环球式转向器和齿轮齿条式转向器已经成为当今世界汽车上主要的两种转向器。

对于循环球式转向器的研究，王立梅^[4]等人就做了微型汽车循环球式转向器齿扇设计参数分析。结果表明 ,从齿面根切 、齿条齿扇副啮合间隙调整、齿条齿扇啮合的自锁性、齿扇长度增量的确定等因素考虑,优化设计齿扇,对于提高转向器的传动效率,改善运动特性,延长使用寿命具有重要意义。

长春汽车研究所的钟天飞^[5]则分析了循环球式转向器的滚球从螺旋滚到过渡到导管的运动特性，提出了“导球特性”的概念，推导出了计算“导球特性”的公式。并利用该公式可选择较佳的导球机构参数，以保证滚球过渡到导管式没有任何干涉且阻力减小。