方向盘是怎么工作的它是怎么帮助你进行转弯的

为什么几吨重的汽车轻轻转动方向盘就能改变汽车的方向呢？我们看看方向盘背后的秘密，这根带有齿条的长杆式机甲，与机架相连的是齿轮根，齿轮根可以通过齿轮带动机架左右移动。这两个是转向臂与车轮相连接，转向臂又通过滚动轴承与车架相连，并能带动车轮旋转。这是两根拉杆，连接着转向臂合机甲。当我们通过方向盘移动机甲时，可以看到车轮也随之转动。但是这种方向盘需要你使出九牛二虎之力才能转动。怎么优化呢？这就要加入电动助力转向系统，该系统通过一个无刷直流电器带动转向轴上的齿轮旋转，齿轮不仅可以顺时针旋转，还能逆时针旋转。电机还配备一个电子控制单元，它能接收很多重要信息，比如驾驶员施加在方向盘上的扭矩、转向角的速度、车速等等，综合这些信息，控制单元就能提供给电机一个最佳扭矩，我们就能轻松转动方向盘进行转。转向了，但是有没有什么问题呢？由于转向轴上的齿轮和电机是啮合的，如果开车时电机突然故障不能转动了，这就会导致转动不了转向轴，方向盘会直接卡死，这是非常危险的。怎么解决了？这就要扔到一个精彩绝伦的机械设计，行星齿轮。行星齿轮主要由太阳轮、行星轮、环形齿轮和行星甲四种部件组成。当输入轴转速不变时，输出轴的速度可以转很快，也可以转很慢，甚至里面的齿轮还能反向旋转。假设环形齿轮保持静止，我们只旋转太阳齿轮，可以看到行星齿轮在自转的同时还会围着太阳轮公转。当红色的行星架连接到行星齿轮时，行星架就会随着行星齿轮一直转动。基于这个原理，我们重新设计一下方向盘。首先在转向轴的末端连接一个太阳轮，另一端连接一个行星架，行星架再连接行星轮。正常情况下，点击带动环行齿轮旋转环形齿轮。在带动行星轮旋转，动力就能往下传输，但是一旦电机故障，环形齿轮就会停止转动。但是这并不影响太阳轮的转动，太阳轮转动就能带动行星轮和行星下转动，方向盘就能正常控制车辆转向了。当我们转向完成后，放开方向盘，方向盘会自行回正，这又是什么原理？当转动方向盘时，车轮会一直围绕这根黄色的转动轴转动，转动轴垂直于地面，但现实中转动轴与地面是有一定倾角的，这个角成为主向后倾角，这也是方向盘回正的关键。当车轮转弯时，车轮除了受到一个向心力外，还会受到地面的反向摩擦力，当放开方向盘时，摩擦力的作用点与主校延长线有一定距离，这就会产生一个复原扭矩，这个扭矩就能转动轮子，带动方向盘重新回正了。

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