A cremalheira e pinhão é um tipo de atuador que traduz o movimento de rotação em movimento de lado a lado. Trata-se de uma engrenagem circular, o pinhão, que se articule com uma barra chata de dentes, eo rack; quando o pinhão gira, ele se envolve com o rack e move horizontalmente. Usado mais de 200 anos atrás, como um meio de locomoção, os sistemas de cremalheira e pinhão são agora comumente usado como um mecanismo de direção em automóveis e outros veículos. Cog Railways

Em 1811, Inglês engenheiro John Blenkinsop inventou um sistema que aumenta a tração das locomotivas leves. No sistema de Blenkinsop, o motor a vapor levou uma roda orientada que contratou um trilho voltado de um lado da pista. Este sistema de cremalheira e pinhão puxado do motor ao longo da via, permitindo-lhe transmitir mais eficientemente a sua potência para os carris e subir declives íngremes. O sistema funcionou bem, eo projeto básico ainda está em uso em modernas ferrovias cog.
Cremalheira e pinhão direcção

fabricantes de automóveis europeus começaram a usar cremalheira e pinhão sistemas, em que o pinhão é ligado pela ação do volante e as rodas do carro são movidos pelo movimento correspondente do rack, na década de 1930. Estes sistemas substituídos os sistemas de direção, que são mais complexos do que os sistemas de pinhão e cremalheira e mais caro para construir-ball recirculação. Montadoras americanas demoraram a adotar rack e tecnologia de direção pinhão, e os primeiros carros de produção americanos usam os sistemas, o Ford Mustang II e Pinto, estreou em 1974.
Rack variável e Pinhão

A deficiência de suporte básico e direção de pinhão é que ele tende a ser excessivamente sensível, quando utilizado em altas velocidades, causando pequenas contribuições de direção resultará em movimentos potencialmente perigosos das rodas. Em 1973, o australiano engenheiro Arthur E. Bishop patenteou um rack de relação variável e sistema de pinhão que tentou resolver este problema. Sistema do Bispo usa um rack com espaçamento dos dentes variada ao longo de seu comprimento, com dentes espaçados nas extremidades e dentes mais espaçados, perto do centro. O efeito é que o movimento do volante faz com relativamente pouco movimento das rodas, no início de um turno e mais movimento das rodas, como o volante é movido mais.
Direcção


Movendo as rodas de um carro com um sistema de mecânica básica pode ser difícil, e uma vez que os mecanismos de pinhão e cremalheira proporcionar vantagem menos mecânica de sistemas, como um mecanismo de recirculação-ball, eles exigem mais esforço para operar. Na década de 1960, as montadoras americanas ofereceram direcção assistida como uma opção ou equipamento padrão na maioria de seus modelos. Sistemas de direção hidráulica usar um cilindro hidráulico para ajudar a mover o rack, eo cilindro é acionado pela entrada do volante. Sistemas de direção hidráulica início sofria de hipersensibilidade em altas velocidades, e, em 1980, os fabricantes desenvolveram sistemas de controle eletrônico que limitado poder ajudar como a velocidade do veículo aumenta.