Ένα ράφι και το γρανάζι είναι ένα είδος του ενεργοποιητή που μεταφράζει περιστροφική κίνηση σε κίνηση side-to-side. Αποτελείται από ένα κυκλικό εργαλείο, το γρανάζι, ότι μάτια με τηλεόραση επίπεδης οδοντωτή γραμμή, και το ράφι? Όταν ο οδοντωτός τροχός γυρίζει, να εμπλέκεται με το ράφι και το μετακινεί οριζόντια. Χρησιμοποιείται περισσότερο από 200 χρόνια πριν, ως μέσο μετακίνησης, οι οδοντωτούς συστήματα τώρα συνήθως χρησιμοποιούνται ως μηχανισμού διεύθυνσης σε αυτοκίνητα και άλλα οχήματα. Cog Σιδηροδρόμων

Η

Το 1811, Άγγλο μηχανικό John Blenkinsop επινόησε ένα σύστημα που θα αυξήσει την έλξη των ελαφρών μηχανών σιδηροδρόμου. Στο σύστημα Blenkinsop, η ατμομηχανή οδήγησε προσανατολίζονται τροχό που ασχολούνται με μια προσανατολισμένη σιδηροδρομικών στη μία πλευρά του στίβου. Αυτό το σύστημα ράφι και το γρανάζι τράβηξε τον κινητήρα κατά μήκος της γραμμής, επιτρέποντας την πιο αποτελεσματική μετάδοση της ισχύος στις ράγες και να κινηθεί προς τα επάνω απότομες κλίσεις. Το σύστημα λειτούργησε καλά, και το βασικό σχέδιο είναι ακόμα σε χρήση σύγχρονων σιδηροδρόμων γρανάζι.

Η κρεμαγιέρας και πινιόν διευθύνουσα

Η

ευρωπαίοι κατασκευαστές αυτοκινήτων άρχισαν να χρησιμοποιούν ράφι και το γρανάζι του συστήματος διεύθυνσης Τα συστήματα, στα οποία ο οδοντωτός τροχός στρέφεται από τη δράση του τιμονιού και των τροχών του αυτοκινήτου μετακινείται από την αντίστοιχη κίνηση της οδοντωτής ράβδου, στη δεκαετία του 1930. Τα συστήματα αυτά αντικαθίστανται ανακυκλοφορίας-ball συστήματα διεύθυνσης, τα οποία είναι πιο περίπλοκη από ό, rack και τα συστήματα πινιόν και πιο ακριβά για να οικοδομήσουμε. Αμερικανικές αυτοκινητοβιομηχανίες άργησαν να υιοθετήσουν ράφι και το γρανάζι της τεχνολογίας του συστήματος διεύθυνσης, και τα πρώτα αμερικανικά αυτοκίνητα παραγωγής να χρησιμοποιούν τα συστήματα, η Ford Mustang II και Pinto, έκανε το ντεμπούτο του το 1974.

Η Rack Μεταβλητή

και πινιόν

Η

Ένα μειονέκτημα των βασικών ράφι και το γρανάζι του συστήματος διεύθυνσης είναι ότι τείνει να είναι υπερβολικά ευαίσθητοι όταν χρησιμοποιούνται σε υψηλές ταχύτητες, προκαλώντας μικρές εισροές διεύθυνσης να οδηγήσει σε δυνητικά επικίνδυνες κινήσεις των τροχών. Το 1973, ο Αυστραλός μηχανικός Arthur E. Bishop δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μία μεταβλητή rack λόγο και το σύστημα γρανάζι που προσπάθησε να λύσει αυτό το πρόβλημα. Bishop σύστημα χρησιμοποιεί ένα ράφι με ποικίλα διαστήματα των δοντιών κατά το μήκος του, με στενά απέχοντα δόντια στις άκρες και ευρύτερα απέχοντα δόντια κοντά στο κέντρο. Το αποτέλεσμα είναι ότι η κίνηση του τιμονιού προκαλεί σχετικά μικρή κίνηση των τροχών κατά την έναρξη της στροφής και περισσότερη κίνηση των τροχών, το τιμόνι κινείται περαιτέρω.

Η Δύναμη

τιμόνι

Προχωρώντας τροχών ενός αυτοκινήτου με ένα βασικό μηχανικό σύστημα μπορεί να είναι δύσκολη, και δεδομένου ότι οι οδοντωτοί μηχανισμοί παρέχουν λιγότερο μηχανικό πλεονέκτημα από τα συστήματα, όπως ένα μηχανισμό ανακυκλοφορίας-ball, απαιτούν ακόμη μεγαλύτερη προσπάθεια για να λειτουργήσει. Από τη δεκαετία του 1960, αμερικανικές αυτοκινητοβιομηχανίες που προσφέρει υποβοηθούμενο σύστημα διεύθυνσης ως επιλογή ή βασικό εξοπλισμό για τα περισσότερα από τα μοντέλα τους. Συστήματα τιμόνι χρησιμοποιούν έναν υδραυλικό κύλινδρο για να συμβάλει ώστε το ράφι, και ο κύλινδρος ενεργοποιείται με είσοδο από το τιμόνι. Τα συστήματα έγκαιρης τιμόνι υποφέρει από υπερευαισθησία σε υψηλές ταχύτητες, και στη δεκαετία του 1980 οι κατασκευαστές ανέπτυξαν ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου ότι η περιορισμένη δύναμη βοηθήσει η ταχύτητα του οχήματος αυξάνεται.

Η