轉向系統有何功用？由哪些零部件組成？
農用車行駛過程中，由駕駛員操縱的，用來迫使轉向輪偏轉，然後再回位的壹整套機構，就稱為農用車的轉向系。其功用是改變農用車的行駛方向和保持穩定的直線行駛。農用車大多采用機械轉向系，它主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成（圖3-109）。
圖3-109 轉向機構示意圖
1.轉向盤 2.轉向軸 3.蝸桿 4.齒扇 5.轉向臂 6.轉向直拉桿 7.轉向直拉桿臂 8.主銷 9、12.轉向節臂 10.轉向橫拉桿 11.前軸（梁） 13.轉向節
駕駛員轉動轉向盤，通過轉向軸和具有壹定增力作用的嚙合傳動副（圖中蝸桿和齒扇）使轉向臂繞其軸擺動；然後經直拉桿和直拉桿臂使左轉向節及左轉向輪繞主銷偏轉；同時又經過左轉向節臂、轉向橫拉桿和右轉向節臂、右轉向節使右轉向輪繞其主銷向同壹方向偏轉。
轉向盤、轉向軸為轉向操縱機構，嚙合傳動副稱為轉向器。其功用是將駕駛員加在轉向盤上的力增大後傳給直拉桿，並將轉向盤的圓周運動變為轉向臂的擺動。轉向臂、轉向直拉桿、左右轉向節及轉向橫拉桿等總稱為轉向傳動機構。其功用是把轉向器傳來的力傳給左右兩側轉向節，從而產生轉向力矩，使左右兩側車輪按著壹定的規律偏轉，實現轉向。
轉向系對車輛轉向的靈活性和操縱輕便性起著決定性的作用，直接影響著車輛行駛的安全性。
許多農用車的轉向器與轉向盤同軸線，因而其間沒有轉向萬向節和轉向傳動軸。但是，有時為了兼顧底盤和車身（駕駛室）總體布置的要求，往往需要將轉向器和轉向盤的軸線布置得相交成壹定角度，甚至處於不同平面內，因而在轉向操縱機構中采用了萬向傳動裝置。在轉向盤與轉向器同軸線的情況下，也可采用萬向傳動裝置，以補償由於部件在車上的安裝誤差和安裝基體（駕駛室、車架）的變形所造成的二者軸線實際上的不重合。
（1）轉向器及轉向操縱機構
轉向器是轉向系中的減速傳動裝置，可按其中傳動副的結構形式分類。轉向器結構形式很多，農用車上應用較廣的有球面蝸桿滾輪式、循環球齒條齒扇式、蝸桿曲柄指銷式、齒輪齒條式等幾種。
轉向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉向器傳動效率。在功率由轉向軸輸入、由轉向搖臂輸出的情況下求得的傳動效率稱為正效率，而在傳動方向與此相反時求得的效率則稱為逆效率。逆效率很高的轉向器很容易將經轉向傳動機構傳來的路面反力傳到轉向軸和轉向盤上，故稱為可逆式轉向器。可逆式轉向器有利於車輛轉向結束後轉向輪和轉向盤自動回正，但也能將壞路對車輪的沖擊力傳到轉向盤，發生“打手”情況。
逆效率很低的轉向器稱為不可逆式轉向器。不平道路對轉向輪的沖擊載荷輸入這種轉向器，即由其中各傳動零件（主要是傳動副）承受，而不會傳到轉向盤上。但是路面作用於轉向輪上的回正力矩也同樣不能傳到轉向盤，使得轉向輪自動回正成為不可能。此外，道路的轉向阻力矩也不能反饋到轉向盤，使得駕駛員不能得到路面反饋信息（所謂喪失“路感”），無法據以調節轉向力矩。
逆效率略高於不可逆式的轉向器稱為極限可逆式轉向器。其反向傳力性能介於可逆式和不可逆式之間，而接近於不可逆式，采用這種轉向器時，駕駛員能有壹定的路感，轉向輪自動回正也可實現，而且只有當路面沖擊力很大時，才能部分地傳到轉向盤。由於農用車轉向時要有壹定的路感，即轉向器要有適當的可逆性，故所采用的轉向器均屬於可逆式或極限可逆式轉向器。
在整個轉向系中各傳動件之間都必然存在著裝配間隙，而且這些間隙將隨著零件的磨損而增大。因而在轉向盤轉動過程的開始階段，轉向盤有壹空轉階段。轉向盤在空轉階段的角行程稱為轉向盤自由行程。轉向盤自由行程對於緩和路面沖擊及避免使駕駛員過度緊張是有利的，但過大，則影響轉向靈敏性。壹般說來，轉向盤從相應於直線行駛的中間位置向任壹方向的自由行程最好不超過10°～15°。當零件磨損嚴重，使轉向盤自由行程超過25°～30°時，則必須進行調整。
①球面蝸桿滾輪式轉向器。球面蝸桿滾輪式轉向器如圖3-110所示。轉向軸通過平鍵固定在球面蝸桿上，而球面蝸桿又用兩個圓錐滾子軸承支承在轉向器殼體上，轉向搖臂軸的壹端通過銅套支承在殼體上，另壹端通過圓柱滾子軸承支承在側蓋上，搖臂軸的中部有凸起的U形銷座，其上通過轉向滾輪軸、軸承座和鋼球而支承轉向滾輪，滾輪與球面蝸桿相嚙合。當轉動方向盤而使球面蝸桿轉動時，滾輪沿球面蝸桿的螺旋槽滾動，從而帶動轉向搖臂軸轉動，使轉向搖臂擺動。搖臂的擺動拉動了轉向縱拉桿，從而操縱了轉向梯形，促使兩個導向輪偏轉。
圖3-110 球面蝸桿滾輪式轉向器
1.轉向搖臂 2.轉向搖臂軸 3.銅套 4.轉向器殼 5.調整螺釘 6.鎖緊螺母 7.轉向器殼下蓋 8.調整墊片 9.圓錐滾子軸承 10.球面蝸桿 11.轉向滾輪 12.轉向軸 13.轉向盤 14.轉向滾輪軸 15.軸承座 16.鋼球
在球面蝸桿滾輪式轉向器中，球面蝸桿與滾輪之間嚙合間隙的調整是調整轉向盤自由行程的重要環節。這個嚙合間隙通過擰轉調整螺釘使轉向搖臂軸軸向移動的方法來調整。將調整螺釘擰入，嚙合間隙變小；擰出，嚙合間隙就變大。調整完畢後用鎖緊螺母鎖緊。為了調整圓錐滾子軸承的遊隙，在轉向器殼下蓋處裝有調整墊片，抽去墊片就可以減少軸承的遊隙。
這種轉向器，由於球面蝸桿與滾輪的傳動是滾動摩擦，可減少轉向器的磨損，同時也使轉向輕便，此外，還具有較為合適的傳動可逆性，而且在磨損後嚙合間隙可以調整，因而得到廣泛應用，但制造較為復雜。
②蝸桿曲柄指銷式轉向器。這種轉向器中，傳動副以轉向蝸桿為主動件，從動件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉向盤帶動轉向蝸桿轉動時，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運動，並帶動搖臂軸擺動。
蝸桿曲柄指銷式轉向器可以根據指銷數目分為單銷式和雙銷式。圖3-111所示為單銷式轉向器。錐形指銷與蝸桿相嚙合。蝸桿具有不等距梯形螺紋，它支承在兩個圓錐滾子軸承上。指銷與轉向蝸桿的嚙合間隙可以通過調整螺釘12進行調整。
圖3-111 曲柄單銷式轉向器
1、12.調整螺釘 2、13.調整螺母 3、5.錐軸承 4.蝸桿 6.指銷座 7.止推軸承 8.滾針軸承 9.指銷 10.搖臂 11.搖臂軸
這種轉向器的特點是結構較簡單，傳動效率較高，可逆性適中，搖臂軸轉角較大，嚙合間隙可調等。
③齒輪齒條式轉向器。齒輪齒條式轉向器多見於轉向盤式轉向的三輪農用車上。這種轉向器中，作為傳動副主動件的轉向齒輪可裝於轉向軸上，或者與轉向操縱機構相連。與轉向齒輪嚙合的轉向齒條為水平布置。轉向齒條的壹端裝有連接叉，可與轉向傳動機構相連。采用齒輪齒條式轉向器可以使轉向傳動機構簡化（不需要轉向搖臂和轉向主拉桿），故盡管其傳動效率低，仍有農用車采用。
④循環球式轉向器。圖3-112為某農用車采用的循環球齒條齒扇式轉向器。第壹級傳動副是螺桿-螺母；第二級傳動副是齒條-齒扇。在螺桿-螺母傳動副中加進了傳動元件——鋼球。
圖3-112 循環球齒條齒扇式轉向器
1.下蓋 2、6.墊片 3.外殼 4.螺桿 5.加油螺塞 7.上蓋 8.導管 9.鋼球 10.轉向搖臂 11.轉向搖臂軸 12.轉向螺母 13.側蓋 14.螺母 15.調整螺釘
在轉向螺桿上松套著轉向螺母。在螺桿和螺母的內圓面上制出斷面近似為半圓形的螺旋槽，二者的槽相配合即成近似圓形斷面的螺旋形通道。螺母側面有孔，將鋼球從此孔塞入到通道內。螺母外面有兩根鋼球導管，每根導管的兩端分別塞入螺母側面的孔內，導管內也裝滿鋼球。這樣，兩根導管和螺母內的螺旋形通道組合成了兩條各自獨立的封閉的鋼球“流道”。當轉動螺桿時，通過鋼球將力傳給螺母，螺母即產生軸向移動。同時由於摩擦力的作用，所有鋼球便在螺桿與螺母之間滾動，形成“球流”。鋼球在螺母內繞行兩圈後，流出螺母而進入導管，再由導管流回螺母內。故轉向器工作時，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內循環，而不會脫出。
螺母的外表面切有與變齒厚的齒扇相嚙合的等齒厚的齒條，齒扇與轉向搖臂軸制成壹體，支承在殼體內的襯套上。當轉動螺桿時，螺母軸向移動，通過齒條和齒扇，使轉向搖臂軸轉動，再通過轉向傳動機構帶動轉向輪偏轉。轉向搖臂軸的端部嵌入調整螺釘的圓柱形端頭。調整螺釘擰在側蓋上，並用螺母鎖緊。因齒扇的高度是沿齒扇軸線變化的，故轉動調整螺釘可使轉向搖臂軸產生軸向移動，調整齒扇與齒條的嚙合間隙。
（2）轉向傳動機構
轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳到轉向橋兩側的轉向節，使兩側轉向輪偏轉，且使兩轉向輪偏轉角按壹定關系變化，以保證轉向時車輛與地面的相對滑動盡可能小。
目前農用車均采用前輪轉向，前橋懸架大多為非獨立懸架，轉向傳動機構則大多為轉向梯形式。
轉向梯形式轉向傳動機構（圖3-113）主要包括轉向搖臂、轉向主拉桿、轉向節臂和轉向梯形。壹般情況下，由轉向橫拉桿和左、右梯形臂組成的轉向梯形布置在前橋之後（圖3-113a）。這種布置的優點是簡單，且能保證轉向輪之間必要的轉角關系。當轉向輪處於與直線行駛相應的中立位置時，梯形臂與橫拉桿在道路平面內的交角θ〉90°。在發動機位置較低的情況下，為避免運動幹涉，往往將轉向梯形布置在前橋之前，此時上述交角θ〈90°（圖3-113b）。若轉向搖臂不在縱向平面內前後擺動，而是在道路平面內左右擺動，則可將轉向主拉桿橫置，並借球頭銷直接帶動轉向橫拉桿，從而使兩側梯形臂轉動（圖3-113c）。
圖3-113 轉向梯形式轉向傳動機構示意圖
1.轉向器 2.轉向搖臂 3.轉向主拉桿 4.轉向節臂 5.梯形臂 6.轉向橫拉桿