汽车转向系统，作为汽车行驶过程中的关键组成部分，旨在改变或维持汽车的行驶方向，无论是前进还是倒退。这一系统涵盖了多种类型的装置，共同协作以确保汽车能够顺畅、精准地转向。其分类及作用如下：
汽车转向系统，作为汽车行驶过程中的重要环节，负责改变或维持汽车的行驶方向。它涵盖了机械转向系统和动力转向系统两大类，本文将主要聚焦于机械转向系统的介绍。
机械转向系统主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。其中，转向器是核心部件，它负责将方向盘的旋转运动转化为齿轮齿条的直线运动，从而实现汽车的转向。此外，转向操纵机构包括方向盘、快拆器等部件，负责接收驾驶者的转向指令；而转向传动机构则包括转向横拉杆、U型叉等，负责将转向器的运动传递到车轮，实现汽车的实际转向。
另外，赛车转向系统的组成更为复杂，除了上述的转向器、转向操纵机构和转向传动机构外，还包括齿轮、齿条、弹簧等众多部件。而转向器的类型也多种多样，如齿轮齿条式转向器、循环球式转向器等，它们各有特点，适应不同的赛车需求。
平行转向梯形：
与此相对，平行转向梯形在转向时则呈现出两前轮轴线平行的特点，它们永远不会有交点。这种设计在卡车和客车上较为常见。
反阿克曼转向梯形：
另外，反阿克曼转向梯形在转向时则表现出外侧车轮转角大于内侧的特点，且其内外轮转角差与阿克曼转向梯形相等。这种设计主要应用于侧向加速度较大的车辆，如赛车，旨在充分发挥外侧前轮的侧向力。
转向节臂设计：
转向节臂作为转向系统中的核心部件，其设计质量直接影响到整个系统的指向性和效率。在设计中，需要综合考虑车重、轴距、轮距、轮胎数据以及主销倾角等多项因素。通过合理的节臂长度和方向盘直径的匹配，可以获得适宜的方向盘手力和舒适的驾驶体验。同时，静力学分析也是必不可少的环节，以确保转向节臂的可靠性。
阿克曼梯形在转向节臂上的应用：
2、接下来，我们延长直线AB与KAKB，使其交于QAB点，并连接PQAB直线。
3、然后，连接S和B点，并延长直线SB。
4、为了确定断开点的位置，我们需要作直线PQBS，使得直线PQAB与PQBS之间的夹角等于直线PKA与PS之间的夹角。同时，当S点低于A点时，PQBS线应位于PQAB线的下方。
5、最后，我们延长PS与QBSKB，找到它们的交点D。这个D点便是横拉杆铰接点（即断开点）的理想位置。
接下来，我们进行三维空间动态跳动来确定断开点。首先，在悬架的基础上进行转向操作，明确悬架的上下摆臂、转向支柱以及减震器的位置。然后，根据这些硬点位置，在三维空间中模拟悬挂的跳动过程，并选取适当的铰点位置。这样，我们就能更准确地确定横拉杆的铰接点（即断开点）了。2. 在确定梯形底角和转向节臂长度时，我们首先可以在二维空间进行模拟。这主要通过绘制转向特性曲线来完成，以判断所选参数是否合理。需要注意的是，二维模拟与三维校核之间可能存在差异，因此，虽然二维模拟结果可以提供参考，但最终还需通过三维校核来确保准确性。当然，在进行任何模拟或校核之前，我们都需要先确定转向节臂的长度和梯形底角这两个关键参数。
在确定了手力大小、转向节臂位置及断开点位置后，我们可以进一步推导出转向机的长度，这一长度不仅影响了转向机的布置，还对车辆的操控性能有着至关重要的影响。接下来，结合所需的最小转弯半径，我们可以计算出齿条的行程，从而确定转向机的行程范围。同时，通过方向盘的最大转动角度，我们可以得出齿轮的设计数据，进而通过齿轮与齿条的精确配合，得到一系列关键的转动数据，以确保转向系统的顺畅运行。
在考虑了车手的位置、座舱空间等因素后，我们需要为转向中间轴找到合适的布置方案。这一设计过程旨在确保中间轴既安全又可靠，同时满足车辆的性能需求。可能采用的布置方式包括单万向节、无万向节以及等速万向节等，具体选择需根据实际情况而定。