CN114165576A - 一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构 - Google Patents

一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构 Download PDF

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Abstract

一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，包括转向壳体、蜗轮箱和齿轮轴，齿轮轴两端分别位于转向壳体和蜗轮箱内；所述转向壳体内设有与齿轮轴相适配的滚针轴承，蜗轮箱内设有与齿轮轴相适配的第一滚珠轴承和第二滚珠轴承；所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承平行设置，且第一滚珠轴承和第二滚珠轴承之间设有与齿轮轴相接触的弹性件；与现有技术相比：弹性件在两个滚珠轴承压装完成后形成预压，存在一定的张力，同时弹性件可以支撑两个轴承的内圈，防止锁紧螺母锁紧时过大的轴向力压坏轴承，另一方面预压张力可以同时消除两个轴承的游隙，且两个滚珠轴承耐久磨损导致游隙增大后，弹性件的预压力释放，进一步消除轴向游隙，确保齿轮轴的转动稳定性。

Description

一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构
技术领域
本发明属于转向减速箱技术领域，尤其是一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构。
背景技术
家用小型汽车行驶在颠簸路面时，因车辆受地面高频激励导致轮胎频繁上下、左右振动，该高频振动会通过转向机拉杆、齿条、中间轴等机械部件将激励传递至减速箱和驾驶员，转向系统内部机械部件会在该高频激励下产生撞击、摆动、共振等异常，引起汽车转向系统出现松垮式振响，影响乘员舒适性。
在现有技术中，现有电动转向助力系统一般可分为管柱式电动助力、小齿轮式电动助力、双小齿轮式电动助力和齿条式电动助力，电动转向助力系统包含电机的驱动单元一般通过减速箱连接在齿轮轴上以起到减速增扭输出助力扭矩，减速箱一般采用蜗轮蜗杆传动，蜗轮固定安装在齿轮轴上以驱动扭矩传递，当前齿轮轴主要通过两端的两个轴承固定。
而在实际使用过程中，由于存在齿轮轴总成的机械部件的配合间隙以及耐久后的磨损等情况，在使用一段时间后仍然会出现振响情况，影响客户体验。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种对滚珠轴承具有支撑，可消除滚珠轴承与齿轮轴之间游隙的汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，包括转向壳体、蜗轮箱和齿轮轴，齿轮轴两端分别位于转向壳体和蜗轮箱内；所述转向壳体内设有与齿轮轴相适配的滚针轴承，蜗轮箱内设有与齿轮轴相适配的第一滚珠轴承和第二滚珠轴承；所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承平行设置，且第一滚珠轴承和第二滚珠轴承之间设有与齿轮轴相接触的弹性件。
作为本发明的一种优选方案，所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的外圈与蜗轮箱过盈配合。
作为本发明的一种优选方案，所述第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的内圈与齿轮轴间隙配合。
作为本发明的一种优选方案，所述齿轮轴上设有同时与第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的内圈相连接的锁紧螺母。
作为本发明的一种优选方案，所述滚针轴承外圈与转向壳体过盈配合，滚针轴承内圈与齿轮轴间隙配合。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性件两侧与第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的内圈相接触。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性件与第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的内圈同步转动。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性件与齿轮轴间隙配合。
作为本发明的一种优选方案，所述蜗轮箱位于转向壳体内。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性件为弹簧钢或橡胶或海绵或乳胶材质。
本发明的有益效果是，与现有技术相比：通过在齿轮轴的输入端处设置两个滚珠轴承，并在两个滚珠轴承之间夹持弹性件，使得弹性件在两个滚珠轴承压装完成后形成预压，存在一定的张力，同时弹性件可以支撑两个轴承的内圈，防止锁紧螺母锁紧时过大的轴向力压坏轴承，另一方面预压张力可以同时消除两个轴承的游隙，且两个滚珠轴承耐久磨损导致游隙增大后，弹性件的预压力释放，进一步消除轴向游隙，确保齿轮轴的转动稳定性。
附图说明
图1是转向系统的结构示意图；
图2是蜗轮箱的结构示意图；
图3是滚珠轴承的连接示意图；
附图标记：转向壳体1，蜗轮箱2，第一滚珠轴承3，弹性件4，齿轮轴5，滚针轴承6，第二滚珠轴承7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
如图1-3所示，一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，包括转向壳体1、蜗轮箱2和齿轮轴5，齿轮轴5两端分别位于转向壳体1和蜗轮箱2内；所述转向壳体1内设有与齿轮轴5相适配的滚针轴承6，蜗轮箱2内设有与齿轮轴5相适配的第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7；所述第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7平行设置，且第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7之间设有与齿轮轴5相接触的弹性件4。
蜗轮箱2内形成有与第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7相适配的轴承孔，第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的外圈与蜗轮箱2的轴承孔过盈配合，第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7通过压装依次设置于蜗轮箱2内，且下方的第二滚珠轴承7压装完成后进行上方的第一滚珠轴承3的压装，第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7之间的间距小于弹性件4的截面尺寸，从而实现第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7对弹性件4的夹持。
第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7设置于齿轮轴5的输入端，滚针轴承6设置于齿轮轴5的输出端，蜗轮箱2内设有与齿轮轴5相啮合的蜗轮，在蜗轮的转动下带动齿轮轴5的转动，从而实现将转向力的转向进行切换。
第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈与齿轮轴5间隙配合，便于齿轮轴5在第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7内的安装。
第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7在过盈配合的作用下，使得第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的外圈与蜗轮箱2固定连接，从而确保第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的稳定性，同时弹性件4随着第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的转动而同步转动，不对第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7与蜗轮箱2之间的连接形成干涉，确保第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7与蜗轮箱2之间的稳定。
齿轮轴5上设有同时与第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈相连接的锁紧螺母，锁紧螺母套接于齿轮轴5外，且在齿轮轴5的转动过程中同步带动锁紧螺母的同步转动，从而实现第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈的同步转动，一个锁紧螺母同时对应两个第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈，从而实现在齿轮轴5的转动过程中，同步带动第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈的同步转动。
滚针轴承6外圈与转向壳体1过盈配合，滚针轴承6内圈与齿轮轴5间隙配合，滚针轴承6通过压装设置于转向壳体1内。
滚针轴承6外圈在过盈配合的作用下与转向壳体1固定连接，从而确保滚针轴承6在转向壳体1内的稳定性，间隙配合的滚针轴承6内圈与齿轮轴5便于齿轮轴5在滚针轴承6内的安装。
弹性件4两侧与第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈相接触，弹性件4与第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈同步转动，弹性件4与齿轮轴5间隙配合，弹性件4始终被夹持于第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7之间，在摩擦力的作用下第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的转动同步带动弹性件4的转动。
弹性件4两侧不与第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的外圈相接触，由于第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的外圈相对静止，第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈的转动带动弹性件4的转动，在第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的游隙正常时，第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的不与齿轮轴5相接触。
弹性件4在第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7压装完成后形成预压，存在一定的张力，弹性件4的设计目的一方面可以支撑第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的内圈，防止锁紧螺母锁紧时过大的轴向力压坏第一滚珠轴承3或第二滚珠轴承7，另一方面预压张力可以同时消除第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7的游隙；最后锁紧齿轮轴5上的锁紧螺母完成齿轮轴5在蜗轮箱2内的装配，将压装好的蜗轮箱2总成装入转向壳体1内，完成整体装配。
弹性件4为弹簧钢或橡胶或海绵或乳胶材质，在弹性件4的转动过程中，在第一滚珠轴承3和第二滚珠轴承7耐久磨损导致游隙增大后，弹性件4上的预压力释放，进一步消除轴向游隙，防止逆向冲击导致部件间的撞击异响，提高整车舒适性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：转向壳体1，蜗轮箱2，第一滚珠轴承3，弹性件4，齿轮轴5，滚针轴承6，第二滚珠轴承7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，包括转向壳体（1）、蜗轮箱（2）和齿轮轴（5），齿轮轴（5）两端分别位于转向壳体（1）和蜗轮箱（2）内；其特征在于，所述转向壳体（1）内设有与齿轮轴（5）相适配的滚针轴承（6），蜗轮箱（2）内设有与齿轮轴（5）相适配的第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）；所述第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）平行设置，且第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）之间设有与齿轮轴（5）相接触的弹性件（4）。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）的外圈与涡轮箱过盈配合。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）的内圈与齿轮轴（5）间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述齿轮轴（5）上设有同时与第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）的内圈相连接的锁紧螺母。
5.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述滚针轴承（6）外圈与转向壳体（1）过盈配合，滚针轴承（6）内圈与齿轮轴（5）间隙配合。
6.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述弹性件（4）两侧与第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）的内圈相接触。
7.根据权利要求6所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述弹性件（4）与第一滚珠轴承（3）和第二滚珠轴承（7）的内圈同步转动。
8.根据权利要求7所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述弹性件（4）与齿轮轴（5）间隙配合。
9.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述蜗轮箱（2）位于转向壳体（1）内。
10.根据权利要求1所述的一种汽车电动转向减速箱齿轮轴固定结构，其特征在于，所述弹性件（4）为弹簧钢或橡胶或海绵或乳胶材质。
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