A pignone e cremagliera è un tipo di attuatore che converte il movimento rotatorio in movimento da lato a lato. È costituito da un ingranaggio circolare, il pignone, che ingrana con una barra piatta-dentata e la cremagliera, quando il pignone gira, si innesta con la cremagliera e lo muove orizzontalmente. Utilizzato più di 200 anni fa come mezzo di locomozione, sistemi rack e pignone ora sono comunemente usate come meccanismo di sterzo in automobili e altri veicoli. Cog Ferrovie
Nel 1811, ingegnere inglese John Blenkinsop inventato un sistema che aumenta la trazione delle locomotive ferroviari leggeri. Nel sistema di Blenkinsop, la macchina a vapore ha fatto una ruota dentata che occupa una guida orientata su un lato della pista. Questo sistema a pignone e cremagliera tirato il motore lungo la pista, permettendo di trasmettere in modo più efficiente la sua potenza alle rotaie e muoversi su pendenze ripide. Il sistema ha funzionato bene, e il progetto di base è ancora in uso sulle moderne ferrovie a cremagliera.
Rack e sterzo
produttori di auto europei pignone ha cominciato a usare cremagliera e pignone dello sterzo sistemi nei quali il pignone è acceso dall'azione del volante e le ruote della vettura vengono spostati dalla corrispondente spostamento della cremagliera, nel 1930. Questi sistemi sostituiti sistemi di sterzo, che sono più complesse di rack e sistemi pignone e più costoso da costruire-a ricircolo di sfere. Automobilistiche americane sono stati lenti ad adottare cremagliera e pignone dello sterzo tecnologia, e le prime vetture di produzione americane di utilizzare i sistemi, la Ford Mustang II e Pinto, ha debuttato nel 1974.
Variabile pignone e cremagliera
Un difetto del supporto di base e pignone dello sterzo è che tende ad essere eccessivamente sensibile se usato ad alte velocità, provocando piccoli contributi di governo per determinare movimenti potenzialmente pericolosi delle ruote. Nel 1973, ingegnere australiano Arthur E. Bishop brevetta un rapporto cremagliera variabile e sistema di pignone che ha tentato di risolvere questo problema. Sistema del Vescovo utilizza un rack di vario spessore di taglio lungo la sua lunghezza, con denti ravvicinati alle estremità e denti più distanziati vicino al centro. L'effetto è che il movimento del volante provoca relativamente poco movimento delle ruote all'inizio di giro e più movimento delle ruote esempio il volante è mosso ulteriormente.
Servosterzo
Spostare le ruote di una macchina con un sistema meccanico di base può essere difficile, e dal momento che i meccanismi a cremagliera forniscono vantaggio meno meccanico di sistemi come un meccanismo a circolazione di sfere, che richiederà ancora più impegno di operare. Dal 1960, le case automobilistiche americane offerti servosterzo come optional o di serie sulla maggior parte dei loro modelli. Sistemi di servosterzo utilizzano un cilindro idraulico per contribuire a spostare il rack, e il cilindro è azionato da ingresso dal volante. I primi sistemi di servosterzo sofferto di ipersensibilità alle alte velocità, e nel 1980 i produttori hanno sviluppato sistemi di controllo elettronici che limitato potere assistere come la velocità del veicolo è aumentata.