Em alguns casos extremos, o sistema de direção pode sofrer sobrecarga, causando a quebra da cremalheira e do pinhão. A sobrecarga geralmente é causada pelo motorista girando o volante bruscamente e com força, ou pelo veículo estar em condições extremas de direção (como alta velocidade, frenagem brusca, curvas bruscas, etc.).

Desgaste, corrosão ou deformação na superfície da engrenagem aumentam a folga de engrenamento, resultando na incapacidade de a cremalheira e o pinhão se encaixarem com precisão. Esse engrenamento inadequado pode fazer com que o volante reaja de forma errática ou até mesmo se desvie repentinamente do controle do motorista, resultando no fenômeno da "oscilação mortal".

1. Raio do pinhão (r): em metros. 2. Força aplicada pelo condutor (F): em Newtons. 3. Torque (T) = F × r: ou seja, força multiplicada pelo raio de ação do pinhão. Por exemplo, se o motorista aplica uma força de 20 Newtons no volante e o raio efetivo do pinhão é de 0,02 metros, o torque gerado é: T = 20 × 0,02 = 0,4 Newton metros.

Sim! Durante o uso prolongado de um carro ou máquina, a engrenagem de cremalheira e pinhão manual pode falhar devido à movimentação frequente e ao uso de alta carga. Embora essas falhas não sejam comuns, a probabilidade de sua ocorrência aumenta com a idade do carro.

● Reduza o número de dentes na engrenagem: se o número de dentes na engrenagem for reduzido e o passo da cremalheira permanecer o mesmo, cada rotação da engrenagem fará com que a cremalheira se mova uma distância maior, reduzindo assim a relação de direção. ● Aumente o passo da cremalheira: aumentando o passo dos dentes na cremalheira, a cremalheira pode ser movida mais longe quando a engrenagem gira no mesmo ângulo.

O desgaste da cremalheira e do pinhão geralmente é causado pelo uso prolongado e pela falta de lubrificação adequada. Especialmente em sistemas de direção hidráulica, o desgaste da cremalheira e do pinhão afeta diretamente a transmissão de pressão do óleo hidráulico, fazendo com que o volante gire com muita força.

O ambiente ao redor da cremalheira e do pinhão é relativamente complexo. Especialmente em algumas condições adversas de direção, lama, areia, poeira e outros detritos externos podem facilmente entrar no sistema de direção. Esses detritos podem se acumular entre a cremalheira e o pinhão, causando mau engate.

Determine os objetivos de projeto da engrenagem de cremalheira e pinhão de acordo com o tipo de veículo, a finalidade e os requisitos de desempenho. Por exemplo: Quanta força de direção é necessária? Qual é o ângulo máximo de direção do volante? Qual é a vida útil esperada e o ciclo de manutenção?

Se o volante estiver visivelmente pesado ao girar, ou se a direção não for suave, pode ser que o desgaste da cremalheira e pinhão tenha aumentado o atrito. Nesse caso, o proprietário deve verificar e substituir o conjunto da cremalheira e pinhão o mais rápido possível para evitar comprometer a segurança ao dirigir.