CN111169529A - 一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及商用车技术领域，尤其为一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，包括转向机外壳总成和转向机侧盖，所述转向机外壳总成的一端的外壁上螺钉连接有转向机侧盖，所述转向机外壳总成垂直于转向机侧盖的一端的外壁上螺钉连接有转向机阀体，所述转向机阀体的内壁上套接有螺杆轴承，所述螺杆轴承的内壁上轴承连接有转向螺杆，所述转向螺杆的外壁上螺纹连接有转向螺母，所述转向螺母的一端设有转向螺母齿轮，所述转向螺母齿轮包含有转向螺母第一轮齿和转向螺母第二轮齿，所述摇臂轴齿轮包含有摇臂轴齿轮第一轮齿和摇臂轴齿轮第二轮齿，本发明能够在不加电机助力的情况下加大方向机的输出力矩，很好解决了打大方向时，手感越来越沉的问题。

Description

一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构
技术领域
本发明涉及商用车技术领域，具体为一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构。
背景技术
世界发展日新月异，时间观念越来越高，人们对汽车的需求也越来越重要，新能源、无人驾驶汽车已经不仅限于口头上说说，部分公司已经与国内的一汽、福田、北汽、金龙等国内一流的汽车厂合作开发智能转向，部分产品在国内无人驾驶汽车比赛中取得非常好的成绩。
国内汽车厂家对商用车智能化转向呼声越来越高，他们对机械方向机提出更高的要求，变数比方向机在市场上已经开始普遍应用，得到汽车生产公司一致认可，但在设计过程中由于受到结构的限制，速比范围等要求，设计出来的摇臂轴齿形根切非常严重，无法满足强度要求。
为了能够在不加电机助力的情况下加大方向机的输出力矩，解决汽车驾驶过程中打大方向时，手感越来越沉的问题，需要一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构对上述问题做出改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，包括转向机外壳总成和转向机侧盖，所述转向机外壳总成的一端的外壁上螺钉连接有转向机侧盖，所述转向机侧盖靠近转向机外壳总成的一端的内壁上套接有摇臂轴轴承，所述转向机外壳总成垂直于转向机侧盖的一端的外壁上螺钉连接有转向机阀体，所述转向机阀体的内壁上套接有螺杆轴承，所述螺杆轴承的内壁上轴承连接有转向螺杆，所述转向螺杆靠近转向机阀体的一端固定连接有阀芯，所述螺杆轴承远离转向螺杆的一端挡接有阀体上盖，所述阀体上盖的外壁上螺纹连接有防松螺母，所述转向螺杆的外壁上螺纹连接有转向螺母，所述转向螺母的一端设有转向螺母齿轮，所述转向螺母齿轮远离转向螺母的一端齿轮连接有摇臂轴齿轮，所述摇臂轴齿轮的两端固定设有摇臂轴，所述摇臂轴靠近转向机侧盖的一端的内壁上螺纹连接有调整螺钉，所述调整螺钉的外壁上螺纹连接有调整螺钉备紧螺母，所述摇臂轴远离调整螺钉的一端的外壁上螺纹连接有摇臂轴锁紧螺母，所述转向螺母的内部套接有钢球导管，所述钢球导管的外壁上挡接有导管夹，所述转向螺杆远离阀芯的一端的外壁上螺纹连接有转向螺母堵盖，所述转向机外壳总成的一端的内部螺纹连接有壳体螺塞，所述摇臂轴的外壁上并且位于转向机侧盖与摇臂轴之间的位置套接有高压密封圈，所述转向螺母齿轮包含有转向螺母第一轮齿和转向螺母第二轮齿，所述摇臂轴齿轮包含有摇臂轴齿轮第一轮齿和摇臂轴齿轮第二轮齿。
优选的，所述转向螺母第一轮齿和转向螺母第二轮齿的齿距不相同，齿厚也不相同，所述摇臂轴齿轮第一轮齿和摇臂轴齿轮第二轮齿的齿距和齿厚与转向螺母第一轮齿和转向螺母第二轮齿一一对应。
优选的，所述防松螺母挡接在转向机阀体远离转向螺杆的一端。
优选的，所述螺杆轴承共设有两组。
优选的，所述调整螺钉备紧螺母挡接在转向机侧盖远离转向机外壳总成的一端。
优选的，所述钢球导管内滑动连接有钢球，钢球与转向螺杆的外壁相切。
优选的，所述摇臂轴与转向螺母之间相互垂直。
优选的，所述导管夹与转向螺母的外壁螺钉连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置的转向螺母齿轮上的转向螺母第一轮齿与转向螺母第二轮齿之间的齿距不同，齿厚也不同，解决了能够在不加电机助力的情况下加大方向机的输出力矩，很好解决了汽车行驶时需要打大方向时，手感越来越沉的问题。
2、本发明解决了转向螺母齿轮与摇臂轴齿轮相互运动时根切严重的现象。
附图说明
图1为本发明整体轴视三维示意图；
图2为本发明整体三维示意图；
图3为本发明摇臂轴部分三维示意图；
图4为本发明摇臂轴与转向螺母部分三维示意图；
图5为本发明转向螺母与螺杆轴承部分三维示意图；
图6为本发明转向机侧盖部分三维示意图；
图7为本发明摇臂轴与转向螺母部分底部三维示意图；
图8为本发明转向机侧盖与摇臂轴剖视图；
图9为本发明转向螺母齿轮剖视及相关参数示意图；
图10为本发明摇臂轴齿轮剖面图。
图中：1-转向机外壳总成、2-转向机侧盖、3-摇臂轴轴承、4-转向机阀体、5-螺杆轴承、6-阀体上盖、7-防松螺母、8-阀芯、9-转向螺杆、10-摇臂轴、11-摇臂轴齿轮、12-摇臂轴锁紧螺母、13-调整螺钉、14-调整螺钉备紧螺母、15-转向螺母、16-转向螺母齿轮、17-钢球导管、18-转向螺母堵盖、19-壳体螺塞、20-高压密封圈、21-导管夹、22-转向螺母第一轮齿、23-转向螺母第二轮齿、24-摇臂轴齿轮第一轮齿、25-摇臂轴齿轮第二轮齿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，包括转向机外壳总成1和转向机侧盖2，转向机外壳总成1的一端的外壁上螺钉连接有转向机侧盖2，转向机侧盖2靠近转向机外壳总成1的一端的内壁上套接有摇臂轴轴承3，转向机外壳总成1垂直于转向机侧盖2的一端的外壁上螺钉连接有转向机阀体4，转向机阀体4的内壁上套接有螺杆轴承5，螺杆轴承5的内壁上轴承连接有转向螺杆9，转向螺杆9靠近转向机阀体4的一端固定连接有阀芯8，螺杆轴承5远离转向螺杆9的一端挡接有阀体上盖6，阀体上盖6的外壁上螺纹连接有防松螺母7，转向螺杆9的外壁上螺纹连接有转向螺母15，转向螺母15的一端设有转向螺母齿轮16，转向螺母齿轮16远离转向螺母15的一端齿轮连接有摇臂轴齿轮11，摇臂轴齿轮11的两端固定设有摇臂轴10，摇臂轴10靠近转向机侧盖2的一端的内壁上螺纹连接有调整螺钉13，调整螺钉13的外壁上螺纹连接有调整螺钉备紧螺母14，摇臂轴10远离调整螺钉13的一端的外壁上螺纹连接有摇臂轴锁紧螺母12，转向螺母15的内部套接有钢球导管17，钢球导管17的外壁上挡接有导管夹21，转向螺杆9远离阀芯8的一端的外壁上螺纹连接有转向螺母堵盖18，转向机外壳总成1的一端的内部螺纹连接有壳体螺塞19，摇臂轴10的外壁上并且位于转向机侧盖2与摇臂轴10之间的位置套接有高压密封圈20，转向螺母齿轮16包含有转向螺母第一轮齿22和转向螺母第二轮齿23，摇臂轴齿轮11包含有摇臂轴齿轮第一轮齿24和摇臂轴齿轮第二轮齿25，转向螺母第一轮齿22和转向螺母第二轮齿23的齿距不相同，齿厚也不相同，摇臂轴齿轮第一轮齿24和摇臂轴齿轮第二轮齿25的齿距和齿厚与转向螺母第一轮齿22和转向螺母第二轮齿23一一对应，防松螺母7挡接在转向机阀体4远离转向螺杆9的一端，螺杆轴承5共设有两组，调整螺钉备紧螺母14挡接在转向机侧盖2远离转向机外壳总成1的一端，钢球导管17内滑动连接有钢球，钢球与转向螺杆9的外壁相切，摇臂轴10与转向螺母15之间相互垂直，导管夹21与转向螺母15的外壁螺钉连接。
具体实施案例：设计基本要求为：速比：中间位置±4°范围内速比为17.5,±4°～±30°范围内速比为20.5，大于±30°范围速比为20.5，模数：4模，输出转角：90度；
具体设计的变齿距变速比结构为：转向螺母第一轮齿22、转向螺母第二轮齿23之间的齿槽宽为7.583mm，两组转向螺母第二轮齿23之间的齿槽宽为6.914mm，转向螺母第一轮齿22的齿厚为5.594mm，转向螺母第二轮齿23的齿厚为5.642mm，转向螺母第一轮齿22、转向螺母第二轮齿23的齿高为6.95mm，齿顶高为3.17mm。
本发明工作流程：方向盘的转向传动轴连接阀芯8，施加在方向盘上的转向力经转向传动轴传递至阀芯8，通过转向螺杆9与转向螺母15间的滚珠丝杠副，把转向传动轴及转向螺杆9的左、右旋转运动变成转向螺母15的往复直线运动，再经转向螺母15与摇臂轴齿轮11、转向螺母齿轮16之间的齿条齿扇副，将转向螺母15的往复直线运动转变成摇臂轴10的正、反向转动，汽车的转向臂垂臂随之前后摆动，进而实现汽车左、右转向,钢球放置于钢球导管17内，与转向螺杆9的外壁接触，起到将转向螺杆9和转向螺母15之间的滑动摩擦转变为阻力较小的滚动摩擦的作用，当转向螺杆9转动起来后，钢球就在密闭的管路内循环往复的滚动，由于转向螺母齿轮16上的转向螺母第一轮齿22与转向螺母第二轮齿23之间的齿距不同，齿厚也不同，解决了能够在不加电机助力的情况下加大方向机的输出力矩，很好解决了汽车行驶时需要打大方向时，手感越来越沉的问题，也解决了转向螺母齿轮16与摇臂轴齿轮11相互运动时根切严重的现象。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，包括转向机外壳总成(1)和转向机侧盖(2)，其特征在于：所述转向机外壳总成(1)的一端的外壁上螺钉连接有转向机侧盖(2)，所述转向机侧盖(2)靠近转向机外壳总成(1)的一端的内壁上套接有摇臂轴轴承(3)，所述转向机外壳总成(1)垂直于转向机侧盖(2)的一端的外壁上螺钉连接有转向机阀体(4)，所述转向机阀体(4)的内壁上套接有螺杆轴承(5)，所述螺杆轴承(5)的内壁上轴承连接有转向螺杆(9)，所述转向螺杆(9)靠近转向机阀体(4)的一端固定连接有阀芯(8)，所述螺杆轴承(5)远离转向螺杆(9)的一端挡接有阀体上盖(6)，所述阀体上盖(6)的外壁上螺纹连接有防松螺母(7)，所述转向螺杆(9)的外壁上螺纹连接有转向螺母(15)，所述转向螺母(15)的一端设有转向螺母齿轮(16)，所述转向螺母齿轮(16)远离转向螺母(15)的一端齿轮连接有摇臂轴齿轮(11)，所述摇臂轴齿轮(11)的两端固定设有摇臂轴(10)，所述摇臂轴(10)靠近转向机侧盖(2)的一端的内壁上螺纹连接有调整螺钉(13)，所述调整螺钉(13)的外壁上螺纹连接有调整螺钉备紧螺母(14)，所述摇臂轴(10)远离调整螺钉(13)的一端的外壁上螺纹连接有摇臂轴锁紧螺母(12)，所述转向螺母(15)的内部套接有钢球导管(17)，所述钢球导管(17)的外壁上挡接有导管夹(21)，所述转向螺杆(9)远离阀芯(8)的一端的外壁上螺纹连接有转向螺母堵盖(18)，所述转向机外壳总成(1)的一端的内部螺纹连接有壳体螺塞(19)，所述摇臂轴(10)的外壁上并且位于转向机侧盖(2)与摇臂轴(10)之间的位置套接有高压密封圈(20)，所述转向螺母齿轮(16)包含有转向螺母第一轮齿(22)和转向螺母第二轮齿(23)，所述摇臂轴齿轮(11)包含有摇臂轴齿轮第一轮齿(24)和摇臂轴齿轮第二轮齿(25)。
2.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述转向螺母第一轮齿(22)和转向螺母第二轮齿(23)的齿距不相同，齿厚也不相同，所述摇臂轴齿轮第一轮齿(24)和摇臂轴齿轮第二轮齿(25)的齿距和齿厚与转向螺母第一轮齿(22)和转向螺母第二轮齿(23)一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述防松螺母(7)挡接在转向机阀体(4)远离转向螺杆(9)的一端。
4.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述螺杆轴承(5)共设有两组。
5.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述调整螺钉备紧螺母(14)挡接在转向机侧盖(2)远离转向机外壳总成(1)的一端。
6.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述钢球导管(17)内滑动连接有钢球，钢球与转向螺杆(9)的外壁相切。
7.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述摇臂轴(10)与转向螺母(15)之间相互垂直。
8.根据权利要求1所述的一种商用车方向机用变齿距变速比齿形结构，其特征在于：所述导管夹(21)与转向螺母(15)的外壁螺钉连接。
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