第5卷 蜗杆指销式、循环球式、齿轮齿条式转向器的组成与转 内蒙古自治区（对口招生）《汽车底盘构造与维修》（高教版·第三版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）汽驾类 《汽车底盘构造与维修》（高教版·第三版） 蜗杆指销式、循环球式、齿轮齿条式转向器的组成与转 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 循环球式转向器中，钢球在螺杆与螺母之间循环滚动的主要作用是（ ） A. 限制转向齿扇轴轴向移动 B. 增大转向盘自由行程范围 C. 减小螺杆与螺母间的摩擦 D. 改变转向传动机构长度 2. 汽车转向时，转向节的作用是（ ） A. 传递动力 B. 支撑车轮重量 C. 带动车轮绕主销偏转，实现转向 D. 吸收振动 3. 齿轮齿条式转向器中，与转向横拉杆直接连接并作直线移动的部件是（ ） A. 转向齿条 B. 转向蜗杆 C. 转向螺母 D. 转向指销 4. 蜗杆指销式转向器的基本传动副通常是（ ） A. 齿扇与螺母啮合传动 B. 螺杆与钢球滚动传动 C. 齿轮与齿条啮合传动 D. 蜗杆与指销啮合传动 5. 汽车转向系中，转向拉杆的作用是（ ） A. 控制车轮转速 B. 支撑转向盘 C. 提供转向助力 D. 连接转向器与转向节，传递转向力 6. 汽车转向盘转动时，齿轮齿条式转向器将输入轴的旋转运动主要转变为（ ） A. 蜗杆的轴向移动 B. 齿条的直线移动 C. 螺母的旋转运动 D. 指销的圆周滚动 7. 下列部件中，属于循环球式转向器典型组成部分的是（ ） A. 转向螺杆和转向螺母 B. 小齿轮和直线齿条 C. 蜗杆轴和锥形指销 D. 齿条端和横拉杆球头 8. 转向盘自由行程过大，会导致（ ） A. 车辆行驶跑偏 B. 转向沉重 C. 转向反应迟钝 D. 转向轮发抖 9. 与循环球式、蜗杆指销式相比，齿轮齿条式转向器结构上的显著特点是（ ） A. 设有循环钢球回流通道 B. 传动路线短且结构较紧凑 C. 依靠指销在蜗杆中啮合 D. 通过齿扇轴输出摆动 10. 循环球式转向器工作时，转向螺母移动后通常通过哪一部件带动摇臂轴转动（ ） A. 齿扇 B. 齿条 C. 指销 D. 钢球 二、多项选择题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 11. 下列关于三种机械转向器组成与工作的说法，正确的有（ ） A. 循环球式利用钢球降低螺杆螺母摩擦 B. 齿轮齿条式由齿轮驱动齿条直线移动 C. 蜗杆指销式由指销与蜗杆啮合传动 D. 齿轮齿条式依靠螺母带动齿扇转动 12. 下列属于齿轮齿条式转向器主要组成的有（ ） A. 转向小齿轮轴 B. 转向节臂总成 C. 齿条导向压块 D. 转向齿条总成 13. 下列属于循环球式转向器主要组成的有（ ） A. 转向螺杆总成 B. 转向螺母总成 C. 循环球导管组 D. 横拉杆球头销 14. 维修蜗杆指销式转向器时，若方向盘自由行程偏大且转向器内部松旷，正确的检查调整项目有（ ） A. 提高前轮轮胎充气压力 B. 调整指销啮合间隙 C. 紧固转向节臂夹紧螺栓 D. 检查蜗杆轴承预紧度 15. 某循环球式转向器台架检测时，方向盘半径为0.20 m，施加切向力30 N；转向器输出摇臂轴扭矩为240 N·m，传动效率为0.80；同时发现中间位置转动沉重，离开中间后较轻。下列判断正确的有（ ） A. 输入转矩为6 N·m B. 横拉杆球头需要加长 C. 啮合间隙可能调得过小 D. 计算传动比为50 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 16. 循环球式转向器中的钢球主要用于承受车身振动，因此不参与转向螺杆与螺母之间的传力。（ ） 17. 循环球式转向器有两对传动啮合副。（ ） 18. 转向盘自由行程的调整是通过调循环球式转向器的转向齿条和齿扇的啮合间隙进行的。（ ） 19. 齿轮齿条式转向器工作时，小齿轮转动带动齿条作直线移动，再通过横拉杆使转向轮偏转。（ ） 20. 蜗杆指销式转向器工作时，转向蜗杆转动，通过指销与蜗杆槽的配合带动摇臂轴摆动，从而输出转向力矩。（ ） 四、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 循环球式转向器中，转向螺杆与转向螺母之间装有循环滚动的______，以减小摩擦并传递运动。 22. 循环球式转向器适用于______。 23. 循环球式转向器中两对传动副是指转向螺杆与______及转向齿条与______。 24. 齿轮齿条式转向器中，与转向齿轮啮合并作直线往复运动的零件是______。 25. 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是______传动副，第二级是______或______传动副。 五、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 试列举出目前常用的四种转向器。 27. 如图所示为某汽车转向系统示意图。请回答下列问题： （1）写出图中 1、2 所示元件的名称。 （2）从图中分析，该转向系统是机械式转向系还是动力式转向系？ 28. 简述循环球式转向器的主要组成和基本工作过程。 29. 简述齿轮齿条式转向器的主要特点。 六、简答作图题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 30. 简述循环球式转向器的优缺点。 七、综合应用题（本大题共2小题，共15分） 31.（10分）一辆采用齿轮齿条式转向器的汽车进行转向器台架检查。已知转向小齿轮分度圆直径为40 mm，转向轴与小齿轮刚性连接。当转向盘从中间位置向左转动时，小齿轮同步转动。转向器装配要求齿条在该工况下的理论位移不小于60 mm，且左右转动时齿条运动应平稳、无明显卡滞。 （1）计算小齿轮转动时齿条的理论直线位移，结果保留一位小数。 （2）判断该理论位移是否满足装配要求，并说明依据。 （3）若检查发现齿条运动不平稳，结合齿轮齿条式转向器本身结构，写出两项应重点检查的部位或原因。 32.（5分）一辆采用齿轮齿条式转向器的轿车进厂检修，驾驶人反映直线行驶时方向盘自由行程偏大，转向时有轻微敲击感。维修技师测得方向盘直径为 380 mm，在前轮刚开始偏转前，方向盘轮缘移动弧长为 32 mm；该车型规定方向盘自由转动角不大于 。检查发现转向横拉杆球头无明显松旷，转向器齿条压块处存在间隙。（1）计算该车方向盘自由转动角，并判断是否符合规定。（2）结合齿轮齿条式转向器的组成，判断上述故障更可能与转向器哪一部位调整不当有关。（3）说明维修时应采取的调整或检查措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古自治区（对口招生）汽驾类 《汽车底盘构造与维修》（高教版·第三版） 蜗杆指销式、循环球式、齿轮齿条式转向器的组成与转 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 循环球式转向器中，钢球在螺杆与螺母之间循环滚动的主要作用是（ ） A. 限制转向齿扇轴轴向移动 B. 增大转向盘自由行程范围 C. 减小螺杆与螺母间的摩擦 D. 改变转向传动机构长度 【答案】C 【解析】循环球式转向器利用钢球把螺杆与螺母之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，可减小磨损并提高传动效率。其作用不在于调整自由行程或改变转向传动机构长度。 2. 汽车转向时，转向节的作用是（ ） A. 传递动力 B. 支撑车轮重量 C. 带动车轮绕主销偏转，实现转向 D. 吸收振动 【答案】C 3. 齿轮齿条式转向器中，与转向横拉杆直接连接并作直线移动的部件是（ ） A. 转向齿条 B. 转向蜗杆 C. 转向螺母 D. 转向指销 【答案】A 【解析】齿轮齿条式转向器由小齿轮与齿条啮合，转向齿条作直线移动并通过横拉杆带动车轮偏转。蜗杆、螺母和指销属于其他类型转向器的组成部件。 4. 蜗杆指销式转向器的基本传动副通常是（ ） A. 齿扇与螺母啮合传动 B. 螺杆与钢球滚动传动 C. 齿轮与齿条啮合传动 D. 蜗杆与指销啮合传动 【答案】D 【解析】蜗杆指销式转向器以蜗杆和装在摇臂轴上的指销组成传动副，通过啮合把转向盘转动传给摇臂轴。螺杆钢球、齿轮齿条和齿扇螺母分别对应其他结构形式。 5. 汽车转向系中，转向拉杆的作用是（ ） A. 控制车轮转速 B. 支撑转向盘 C. 提供转向助力 D. 连接转向器与转向节，传递转向力 【答案】D 6. 汽车转向盘转动时，齿轮齿条式转向器将输入轴的旋转运动主要转变为（ ） A. 蜗杆的轴向移动 B. 齿条的直线移动 C. 螺母的旋转运动 D. 指销的圆周滚动 【答案】B 【解析】齿轮齿条式转向器通过小齿轮与齿条啮合，将转向盘输入的旋转运动转化为齿条的直线移动。该直线移动再经横拉杆带动车轮转向。 7. 下列部件中，属于循环球式转向器典型组成部分的是（ ） A. 转向螺杆和转向螺母 B. 小齿轮和直线齿条 C. 蜗杆轴和锥形指销 D. 齿条端和横拉杆球头 【答案】A 【解析】循环球式转向器的核心部件包括转向螺杆、转向螺母、循环钢球及齿扇等。小齿轮和齿条属于齿轮齿条式，蜗杆轴和指销属于蜗杆指销式。 8. 转向盘自由行程过大，会导致（ ） A. 车辆行驶跑偏 B. 转向沉重 C. 转向反应迟钝 D. 转向轮发抖 【答案】C 9. 与循环球式、蜗杆指销式相比，齿轮齿条式转向器结构上的显著特点是（ ） A. 设有循环钢球回流通道 B. 传动路线短且结构较紧凑 C. 依靠指销在蜗杆中啮合 D. 通过齿扇轴输出摆动 【答案】B 【解析】齿轮齿条式转向器由小齿轮直接驱动齿条，传动路线短，结构简单紧凑，常用于轿车。循环钢球、指销啮合和齿扇轴输出是其他类型转向器的结构特征。 10. 循环球式转向器工作时，转向螺母移动后通常通过哪一部件带动摇臂轴转动（ ） A. 齿扇 B. 齿条 C. 指销 D. 钢球 【答案】A 【解析】循环球式转向器中，转向螺母外部常与齿扇啮合，螺母的轴向移动推动齿扇转动，从而带动摇臂轴输出。齿条、指销和钢球不是该处输出摆动的部件。 二、多项选择题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 11. 下列关于三种机械转向器组成与工作的说法，正确的有（ ） A. 循环球式利用钢球降低螺杆螺母摩擦 B. 齿轮齿条式由齿轮驱动齿条直线移动 C. 蜗杆指销式由指销与蜗杆啮合传动 D. 齿轮齿条式依靠螺母带动齿扇转动 【答案】ABC 【解析】循环球式的钢球可降低螺杆与螺母间摩擦；齿轮齿条式由小齿轮带动齿条作直线移动；蜗杆指销式由蜗杆与指销啮合传动。螺母带动齿扇转动是循环球式常见传动过程，不是齿轮齿条式特点。 12. 下列属于齿轮齿条式转向器主要组成的有（ ） A. 转向小齿轮轴 B. 转向节臂总成 C. 齿条导向压块 D. 转向齿条总成 【答案】ACD 【解析】齿轮齿条式转向器主要由小齿轮、齿条及导向调整部件等组成，转向节臂属于转向传动机构。 13. 下列属于循环球式转向器主要组成的有（ ） A. 转向螺杆总成 B. 转向螺母总成 C. 循环球导管组 D. 横拉杆球头销 【答案】ABC 【解析】循环球式转向器通过螺杆、螺母、钢球及导管实现传力，横拉杆球头销属于转向传动机构。 14. 维修蜗杆指销式转向器时，若方向盘自由行程偏大且转向器内部松旷，正确的检查调整项目有（ ） A. 提高前轮轮胎充气压力 B. 调整指销啮合间隙 C. 紧固转向节臂夹紧螺栓 D. 检查蜗杆轴承预紧度 【答案】BD 【解析】蜗杆指销式转向器松旷通常应检查轴承预紧度，并调整指销与蜗杆的啮合间隙。 15. 某循环球式转向器台架检测时，方向盘半径为0.20 m，施加切向力30 N；转向器输出摇臂轴扭矩为240 N·m，传动效率为0.80；同时发现中间位置转动沉重，离开中间后较轻。下列判断正确的有（ ） A. 输入转矩为6 N·m B. 横拉杆球头需要加长 C. 啮合间隙可能调得过小 D. 计算传动比为50 【答案】ACD 【解析】输入转矩为30×0.20=6 N·m，传动比为240÷（6×0.80）=50；中间发沉常与啮合调整过紧有关。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 16. 循环球式转向器中的钢球主要用于承受车身振动，因此不参与转向螺杆与螺母之间的传力。（ ） 【答案】错误 【解析】循环球式转向器中的钢球位于螺杆与螺母滚道之间，既参与传力，又把滑动摩擦变为滚动摩擦。把钢球作用说成只承受振动是不正确的。 17. 循环球式转向器有两对传动啮合副。（ ） 【答案】正确 【解析】循环球式转向器通常包括两对传动啮合副：一对是转向螺杆与转向螺母之间通过钢球形成的螺杆—螺母传动副，另一对是转向螺母上的齿条与齿扇之间的传动副，或滑块与曲柄销之间的传动副。因此说其有两对传动啮合副是正确的。 18. 转向盘自由行程的调整是通过调循环球式转向器的转向齿条和齿扇的啮合间隙进行的。（ ） 【答案】正确 【解析】循环球式转向器的转向盘自由行程过大，常与转向器内部传动副间隙过大有关。对循环球齿条齿扇式转向器，可通过调整转向齿条与齿扇的啮合间隙，使中间位置间隙符合规定，从而减小自由行程。但调整时不能过紧，否则会造成中间位置转向沉重或回正不良。 19. 齿轮齿条式转向器工作时，小齿轮转动带动齿条作直线移动，再通过横拉杆使转向轮偏转。（ ） 【答案】正确 【解析】齿轮齿条式转向器的核心工作过程是旋转运动与直线运动的转换。小齿轮带动齿条移动，齿条再经横拉杆传递给转向轮，表述正确。 20. 蜗杆指销式转向器工作时，转向蜗杆转动，通过指销与蜗杆槽的配合带动摇臂轴摆动，从而输出转向力矩。（ ） 【答案】正确 【解析】蜗杆指销式转向器由转向蜗杆、指销、摇臂轴和壳体等组成。转向蜗杆转动时，指销沿蜗杆槽运动并使摇臂轴摆动，完成转向运动和力矩的传递。 四、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 循环球式转向器中，转向螺杆与转向螺母之间装有循环滚动的______，以减小摩擦并传递运动。 【答案】钢球 【解析】循环球式转向器的典型特点是在转向螺杆和转向螺母之间设置钢球。钢球循环滚动可把滑动摩擦变为滚动摩擦，使转向更轻便，并提高传动效率。 22. 循环球式转向器适用于______。 【答案】大型车辆 【解析】循环球式转向器通常用于大型车辆，因为它能够提供更大的转向力。 23. 循环球式转向器中两对传动副是指转向螺杆与______及转向齿条与______。 【答案】① 螺母 ② 齿扇 【解析】循环球式转向器的第一对传动副是转向螺杆与转向螺母之间的传动，钢球在螺旋槽内循环滚动以减小摩擦；第二对传动副通常是转向齿条与齿扇之间的啮合，用于把螺母的直线运动转变为摇臂轴的摆动。因此两空分别填“螺母”和“齿扇”。 24. 齿轮齿条式转向器中，与转向齿轮啮合并作直线往复运动的零件是______。 【答案】齿条 【解析】齿轮齿条式转向器由转向齿轮、齿条、壳体和调整装置等组成。转向齿轮旋转时带动齿条作直线往复运动，再通过两端连接件推动转向轮偏转。 25. 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是______传动副，第二级是______或______传动副。 【答案】① 螺杆螺母 ② 齿条齿扇 ③ 滑块曲柄销 【解析】循环球式转向器一般先由转向螺杆和转向螺母构成第一级螺杆螺母传动副，将转向盘输入的旋转运动转变为螺母的轴向移动；再通过第二级传动副输出摇臂轴摆动。第二级常见形式有齿条齿扇传动副，也有滑块曲柄销传动副。 五、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 试列举出目前常用的四种转向器。 【答案】目前常用的四种转向器循环球一齿条齿扇式、循环球一滑块曲柄指销式、齿轮齿条式和蜗杆曲柄指销式等几种。 【解析】常用机械式转向器可按结构和传动形式分类。循环球式可分为循环球—齿条齿扇式、循环球—滑块曲柄指销式等；齿轮齿条式常用于轿车和轻型车辆；蜗杆曲柄指销式属于蜗杆指销类转向器。题中列举的四种均属于常见转向器类型。 27. 如图所示为某汽车转向系统示意图。请回答下列问题： （1）写出图中 1、2 所示元件的名称。 （2）从图中分析，该转向系统是机械式转向系还是动力式转向系？ 【答案】（1）图中 1 所示元件是转向器，2 所示元件是转向轴。 （2）该转向系统是机械式转向系。 28. 简述循环球式转向器的主要组成和基本工作过程。 【答案】（1）循环球式转向器主要由转向螺杆、转向螺母、钢球、循环球导管、齿条齿扇副、摇臂轴和壳体等组成。 （2）转动转向盘时，转向螺杆随之旋转，钢球在螺杆与螺母之间循环滚动，使转向螺母产生轴向移动。 （3）转向螺母上的齿条带动齿扇和摇臂轴摆动，将转向器输入运动转变为转向传动机构所需的摆动输出。 【解析】本题考查循环球式转向器的结构和传动路线。答题时应抓住“螺杆旋转、螺母移动、齿条齿扇带动摇臂轴摆动”这一基本工作过程。 29. 简述齿轮齿条式转向器的主要特点。 【答案】（1）齿轮齿条式转向器由转向齿轮直接带动齿条运动，结构简单，零件数量少。 （2）齿条作直线往复运动，可直接通过转向横拉杆带动转向轮偏转，传动路线较短。 （3）该转向器传动效率较高，转向灵敏，常用于前轮独立悬架的乘用车。 【解析】齿轮齿条式转向器的核心特征是用齿轮与齿条啮合，把转向轴的旋转运动转变为齿条的直线运动。其结构紧凑、传动直接，是该类转向器区别于蜗杆指销式和循环球式的重要特点。 六、简答作图题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 30. 简述循环球式转向器的优缺点。 【答案】循环球式转向器的优点是操纵轻便，磨损小，寿命长。缺点是结构复杂，成本高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。 【解析】循环球式转向器利用钢球在螺杆和螺母之间滚动循环，将滑动摩擦变为滚动摩擦，所以传动效率较高，操纵较轻便，零件磨损较小，使用寿命较长，并且承载能力较好。其不足是零件数量较多，结构和制造工艺较复杂，成本较高，体积相对较大，转向灵敏性通常不如齿轮齿条式转向器。 七、综合应用题（本大题共2小题，共15分） 31.（10分）一辆采用齿轮齿条式转向器的汽车进行转向器台架检查。已知转向小齿轮分度圆直径为40 mm，转向轴与小齿轮刚性连接。当转向盘从中间位置向左转动时，小齿轮同步转动。转向器装配要求齿条在该工况下的理论位移不小于60 mm，且左右转动时齿条运动应平稳、无明显卡滞。 （1）计算小齿轮转动时齿条的理论直线位移，结果保留一位小数。 （2）判断该理论位移是否满足装配要求，并说明依据。 （3）若检查发现齿条运动不平稳，结合齿轮齿条式转向器本身结构，写出两项应重点检查的部位或原因。 【答案】（1）小齿轮转动时，齿条理论直线位移为62.8 mm。 （2）满足装配要求。因为62.8 mm大于规定的60 mm，说明在给定转角下齿条位移达到要求。 （3）应检查转向齿轮与齿条的啮合间隙是否调整不当；应检查齿条、转向齿轮或导向支承部位是否磨损、变形或润滑不良。 【解析】（1）齿条位移等于小齿轮分度圆上对应的弧长。小齿轮周长为π乘以40 mm，转动为半圈，因此位移为π乘以40 mm再除以2，约为62.8 mm。 （2）将计算值与装配要求比较，62.8 mm不小于60 mm，所以理论位移满足要求。 （3）齿轮齿条式转向器运动不平稳通常与齿轮齿条啮合、齿条导向支承、零件磨损变形和润滑状态有关，检查应围绕这些结构部位进行。 32.（5分）一辆采用齿轮齿条式转向器的轿车进厂检修，驾驶人反映直线行驶时方向盘自由行程偏大，转向时有轻微敲击感。维修技师测得方向盘直径为 380 mm，在前轮刚开始偏转前，方向盘轮缘移动弧长为 32 mm；该车型规定方向盘自由转动角不大于 。检查发现转向横拉杆球头无明显松旷，转向器齿条压块处存在间隙。（1）计算该车方向盘自由转动角，并判断是否符合规定。（2）结合齿轮齿条式转向器的组成，判断上述故障更可能与转向器哪一部位调整不当有关。（3）说明维修时应采取的调整或检查措施。 【答案】（1）方向盘周长 。自由转动角 。该车方向盘自由转动角约为 ，小于规定的 ，符合规定。 （2）横拉杆球头无明显松旷，而转向器齿条压块处存在间隙，故故障更可能与齿轮齿条式转向器中的齿条导向压块、压块弹簧或调整螺塞调整不当有关，即齿条支承与预紧间隙过大，造成齿条与小齿轮啮合松旷并产生轻微敲击。 （3）维修时应检查齿条导向压块、压块弹簧、调整螺塞及锁紧装置的磨损和装配情况，按维修手册规定调整齿条压块预紧力或啮合间隙，调整后锁紧调整螺塞；同时检查转向小齿轮轴承、齿条齿面、壳体衬套及防尘套等是否磨损或损坏。调整后应确认转向灵活、无卡滞和异响，方向盘自由行程符合规定。 【解析】先由周长C=3.14×380=1193.2mm，得自由转角α=32/1193.2×≈，小于，符合规定。因横拉杆球头不松而齿条压块处有间隙，故多为齿条导向压块、弹簧或调整螺塞预紧不足。应按手册调整并锁紧，检查相关磨损，确认无卡滞异响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $