转向节
定义
转向节是汽车转向桥上的核心零件，主要作用是支承并带动前轮绕主销转动以实现转向，同时承受前部载荷与多变的冲击载荷，需具备高强度特性以保障行驶稳定性。
转向节的简介
转向节通过三个衬套和两个螺栓与车身连接，同时通过法兰盘的制动器安装孔与制动系统配合。在高速行驶时，路面振动会传递至转向节，设计中需通过整车模型施加4G重力加速度计算衬套和螺栓安装点的支反力，并约束制动系统端面上的自由度以模拟实际工况。
图片：转向节安装结构及受力示意图，展示与车身、制动系统的连接关系。
转向传动轴
转向传动轴由转向节与传动轴组成，部分车型需加装中间支承，主要用于传递转矩和旋转运动。其应用场景及类型如下：
- 发动机前置后轮/全轮驱动车辆：因悬架弹性变形导致变速器输出轴与驱动桥输入轴位置变化，采用十字轴转向传动轴。
- 转向驱动桥：内、外半轴夹角随转向动态变化，采用等速转向传动轴（如球笼式、球叉式）。
- 独立悬架车辆：后驱动桥独立悬架时，必须配置转向传动轴以适应轴间相对运动。
结构与分类
转向节按扭转弹性分为刚性和挠性两类，结合传动特性进一步细分：
转向节分类
- 刚性转向节：依靠铰链式零件传递动力，分为三类：
- 不等速转向节（如十字轴式）：两轴夹角＞0°时瞬时角速度比变化，平均比为1。
- 准等速转向节（如双联式、三销轴式）：设计角度下瞬时角速度比=1，其他角度近似1。
- 等速转向节（如球叉式、球笼式）：瞬时角速度比始终=1。
- 挠性转向节：通过弹性零件传递动力，具备缓冲减振功能。
图片：刚性/挠性转向节结构差异图，展示铰链连接与弹性连接的典型结构示意图。
组成特点
转向节整合轴、套、盘环、叉架四类零件结构，核心由三部分构成：
- 支承轴颈：阶梯轴结构，含外圆柱面、圆锥面、螺纹面及垂直于轴心的轴肩、过渡圆角和端面。
- 法兰盘：含法兰面、均布连接螺栓通孔及转向限位螺纹孔。
- 叉架：由上/下耳与法兰面构成叉架形体，实现转向力的高效传递。
工作原理与功能
转向节通过主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束的协同作用，保障转向稳定性与车轮回正性能。
主销内倾角
主销轴线与地面垂线的夹角，作用是实现车轮自动回正。直线行驶时车轮轴线与主销交角固定，转向时车轮偏离中心使车身抬高增加势能，重力带动车轮自动回位。
图片：主销内倾角平面示意图，展示横向垂面内主销轴线与地面垂线的夹角关系。
前轮外倾角
车轮平面与地面垂线的夹角，作用是避免满载时车轮内倾加剧轮胎与轮毂轴承负荷。外倾角过大会导致偏磨，过小则增加垂直反力沿轮毂轴向分力。
前轮前束
两前轮底部向内偏转一定角度。外倾角使车轮滚动时向外滚开，前束通过约束抵消滚动偏差，防止轮胎边滚边内滑导致的磨损。
专家提示
- 日常维护：检查衬套磨损、螺栓紧固情况，避免振动失效。
- 选型适配：十字轴式适配全轮驱动车辆，球笼式适配转向驱动桥。
- 受力设计：维修时需通过整车模型精确计算转向节受力，恢复原设计精度。
