从轮胎接触地面中心作用在两个转向轮上的合力２ 与作用在方向盘上的手力Ｆ 之比称为力传动比i .
方向盘的转角和司机同侧的转向轮转角之比称为转向系角传动比i .它又由转向器传动比i 转向传动装置角传动比i 所组成．
转向器的功用是将转向盘的回转运动转换为转向转动机构的往复运动。转向器是转向系的减速传动装置，一般由1-2级减速传动副。目前应用较为广泛的转向器有齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆滚轮式转向器、蜗杆曲柄指销式转向器。此次毕业设计，是设计机械转向系的转向器中的一种，齿轮齿条式转向器。
根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式：中间输入，两端输出（图１-２a）、侧面输入，两端输出（图１-２b）、侧面输入，中间输出(图１-２c)、侧面输入，一端输出(图１-２d)。
采用侧面输入，中间输出方案时，由图１－３可见，与齿条固连的左、右拉杆延伸到接近汽车总想对称平面附近。由于拉杆长度增加，车轮上、下跳动时拉杆摆角减小，有利于减少车轮上下跳动时转向系与悬架系的运动干涉。拉杆与齿条用螺栓固定连接，因此，两拉杆与齿条同时向左或向右移动，为此在转向器壳体上开有轴向的长槽，以此来降低了它的强度。
齿轮中心到齿条基准线）由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择8级精度。
（2）齿轮模数值取值为m= ，主动齿轮齿数为z=6，压力角取α=20°.
齿轮齿条式转向器的优点：结构相对比较简单、紧凑；壳体采用铝合金或镁合金压铸而成转向器的质量比较小；传动效率高达90%；转向灵敏；齿轮与齿条之间因磨损出现间歇后，利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力能调节弹簧，能自动消除齿间间歇这不但可以提高转向系统的刚度，还可以有效的预防工作时产生冲击和噪声；转向器占用的体积小；没有转向摇臂和直拉杆，所以转向轮转角可以增大，制造成本低。特别适于与烛式和麦费逊式悬架配用，便于布置等优点。因此，目前它在轿车、微型、轻型货车上得到普遍的应用。例如,一汽的红旗CA7220型轿车、奥迪100型轿车、捷达轿车、上海桑塔纳轿车、天津夏利轿车以及天津TJ1010型微型货车和南京依维柯轻型货车等，都采用了这种齿轮齿条式转向器。齿轮齿条式转向器的主要缺点是：因逆效率高（60%-70%），汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间冲击力的大部分能传至转向盘，称之为反冲。反冲现象会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车行驶方向，方向盘突然转动会造成打手，同时对司机造成伤害。
根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，齿轮齿条式转向器在汽车上有四种布置形式：转向器位于前轴后方，后置梯形；转向器位于前轴后方，前置梯形；转向器位于前轴前方，后置梯形；转向器位于前轴前方，前置梯形。
齿轮齿条式转向器广泛应用于乘用车上．载质量不大，前轮采用独立悬架的货车和客车有些也用齿轮齿条式转向器．
查表得：20MnCr5材料的硬度为６０ＨＲＣ，抗拉强度极限 ，屈服极限 ，弯曲疲劳极限 ，剪切疲劳极限 ，转速n=10r/min
忽略磨损，根据能量守衡，作用在齿轮齿条上的阻力矩为 ，作用在齿轮上的轴向力为 ，
采用两端输出方案时，由于转向拉杆长度受限制，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。但其结构相对比较简单，制造方便，且成本低等特点，常用于小型车辆上
如果齿轮齿条式转向器采用直齿圆柱齿轮与直齿齿条啮合，则运转平稳性降低，冲击力大，工作噪声增加。此外，齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角只能是直角，为此，因与总体布置不适应而遭淘汰。采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器，重合度增加，运转平稳，冲击与噪声均降低，而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要求。因为斜齿工作时有轴向力作用，所以转向器应该采用推力轴承，是轴承寿命降低，还有斜齿轮的滑磨比较大事它的缺点。
由以上计算可知齿轮满足齿面接触疲劳强度，即以上设计满足设计的基本要求。第五章齿条的设计
(1)齿轮的分度圆永远与其节圆相重合,而齿条的中线只有当标准齿轮正确安装时才与其节圆相重合.
转向盘的直径 有一系列尺寸。选用大的直径尺寸时，会使驾驶员进出驾驶室感到困难。若选用小的直径尺寸，转向时，驾驶员要施加较大的力量，从而使汽车难于操纵，据原始数据，参见手册取 ＝ mm则
由于齿轮的基圆直径 17.2，数值较小，若齿轮与轴之间采用键连接必将对轴和齿轮的强度大幅度的降低，因此，将其设计为齿轮轴．由于主动小齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，因此轴的材料也选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火．
根据对四种不一样转向器的对比选择，本课题将采用侧面输入两端输出的齿轮齿条转向器。
齿条断面形状有圆形（图１－１）、V形（图１－４）和Y形（图１－５）三种。圆形断面齿条的制作流程与工艺最简单。V形和Y形断面齿条与圆形断面比较，消耗的材料少，约节约20%，故质量小；位于齿下面的两斜面与齿条托座接触，可用来防止齿
齿轮模数值取值为m= ，主动齿轮齿数为z=6，压力角取α=20°，齿轮螺旋角为β= °，齿条齿数应根据转向轮达到的值来确定。齿轮的转速为n=10r/min，齿轮传动力矩２５Ｎ ，转向器每天工作８小时，有效期不低于５年．
条绕轴线转动；Y形的断面齿条的齿宽可以做的宽一些，因而强度得到增加。在齿条与托座之间通常装有碱性材料（如聚四氟乙烯）做的垫片，以减少滑动摩擦。当车轮跳动、转向或转向器工作时，如在齿条上作用有能使齿条旋转的力矩时，应选用V形和Y形断面齿条，用来防止因齿条旋转而破坏齿条、齿轮的齿不能正确啮合的情况出现。
主动小齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经高频淬火，表面硬度均应在56HRC以上。为减轻质量，壳体用铝合金压铸。
