一、转向执行过程
当驾驶员转动方向盘,方向盘的旋转运动通过转向轴传递到转向器,转向器将旋转运动转换为直线运动,并对力进行放大。转向器输出的力经转向横拉杆传递到转向节上的转向节臂。转向节臂带动转向节绕主销(或球铰等转向轴线)摆动,由于转向节与轮毂刚性连接,轮毂又固定安装着车轮,所以车轮随之转动,实现车辆转向。在此过程中,转向梯形结构(由转向横拉杆、转向节臂等组成)能使两侧车轮以不同角速度转动,满足车辆转向时的运动学要求,减少轮胎磨损,提高转向灵活性。
二、力的传递过程
垂直力:路面垂直力经轮胎、轮毂作用于转向节,再通过主销传递给前轴及悬架系统,支撑车身重量。
驱动力:车辆加速时,半轴传递的驱动力经轮毂作用于转向节,再通过悬架传递到地面,推动车辆前进。
制动力:制动时,制动装置产生的制动力矩使车轮减速,车轮将制动力依次传递给轮毂、转向节,再由转向节传递到悬架和车身,实现制动。
侧向力:车辆转向或受侧向力时,转向节将侧向力传递给悬架系统,由悬架的弹簧、减震器和导向机构抵抗侧向力,维持车辆行驶稳定性。
三、缓冲减震过程
转向节与悬架系统相连,当车辆行驶在不平路面时,路面的冲击和震动通过车轮、轮毂传递到转向节。转向节与悬架系统中的减震器、弹性元件协同工作,减震器通过阻尼作用消耗震动能量,弹性元件(如螺旋弹簧、钢板弹簧等)吸收并缓冲震动,减少震动和冲击对车辆其他部件的影响,提升驾乘舒适性和车辆操控稳定性。