CN215370625U - 一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车关键零部件技术领域，具体地说是一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，包括衬套本体、流体，衬套本体包括外环壁、内环壁、入口、单向阀门、凸包、侧凸包，内环壁上设有凸包、侧凸包，外环壁、内环壁、凸包、侧凸包之间设有空腔结构，空腔结构内注入有流体，空腔结构与入口联通，入口内设有单向阀门，外环壁与减速机构壳体过盈配合，内环壁套设在蜗杆的轴承外。本实用新型同现有技术相比，设计了用以转向系统降噪的轴承衬套机构，在轴承不同位置变化时，流体在空腔结构内对应流动，提高了阻尼和非线性刚度，实现了间隙补偿，保证了减速机构较好的性能，降低了本身的结构噪声。本实用新型具有结构简单制造成本低、易于拆装的优点。

Description

一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构

技术领域

本实用新型涉及汽车关键零部件技术领域，具体地说是一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构。

背景技术

转向系统减速机构通过蜗轮、蜗杆的组合将电机扭矩放大，从而驱动齿条移动来实现汽车转向的功能。作为传递动力和承载单元，其在换向和 坏路的工况下，零件之间容易产生分离再撞击，从而产生敲击噪音，极易导致客户的不适和抱怨，甚至售后索赔。

为了保证了蜗杆可以平滑地转动，并可以减小蜗轮、蜗杆在运动中产生的齿隙，需要蜗杆两端的轴承设为不同的支撑，一端固定一端是松配的，松配端的衬套设计显得尤为重要。

目前，减速机构衬套的设计多见于高刚度塑料和低刚度橡胶的组合。无论技术方案如何改进，均存在以下问题：1、制造装配精度难以控制，易导致蜗杆运动卡滞，产生噪音；2、衬套自身存在间隙，换向和坏路工况下，存在敲击风险；3、耐久之后衬套本身存在间隙，产生噪音；4、初始通过pin针调节消除间隙，但空载扭矩过大，甚至产生粘滑问题。

因此，需要设计一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，以提高阻尼和非线性刚度，实现间隙补偿，从而实现降噪。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，以提高阻尼和非线性刚度，实现间隙补偿，从而实现降噪。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，包括衬套本体、流体，衬套本体包括外环壁、内环壁、入口、单向阀门、凸包、侧凸包，内环壁上设有凸包、侧凸包，外环壁、内环壁、凸包、侧凸包之间设有空腔结构，空腔结构内注入有流体，空腔结构与入口联通，入口内设有单向阀门，外环壁与减速机构壳体过盈配合，内环壁套设在蜗杆的轴承外。

所述的入口内还设有密封塞，密封塞位于单向阀门的外侧，密封塞与入口内壁之间螺纹配合。

所述的凸包、侧凸包均相对于衬套本体的中心线左右对称，凸包位于轴承的上方或下方，侧凸包位于轴承的左、右两侧。

所述的凸包、侧凸包的壁厚小于外环壁、内环壁的壁厚。

所述的流体包括空气、惰性气体、工业油脂中的一种或一种以上的组合介质。

所述的流体内加入固体介质。

本实用新型同现有技术相比，设计了用以转向系统降噪的轴承衬套机构，在轴承不同位置变化时，流体在空腔结构内对应流动，提高了阻尼和非线性刚度，实现了间隙补偿，保证了减速机构较好的性能，降低了本身的结构噪声。本实用新型具有结构简单制造成本低、易于拆装的优点。

附图说明

图1为本实用新型轴承衬套机构的轴测图。

图2为本实用新型轴承衬套机构的剖视图。

图3为本实用新型轴承衬套机构装配后的剖视图一。

图4为本实用新型轴承衬套机构装配后的剖视图二。

图5为本实用新型轴承衬套机构的非线性刚度示意图。

图6为本实用新型采用的流体供给系统示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图1至图4，本实用新型提供一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，包括衬套本体、流体，衬套本体3包括外环壁8、内环壁9、入口7、单向阀门2、凸包10、侧凸包11，内环壁9上设有凸包10、侧凸包11，外环壁8、内环壁9、凸包10、侧凸包11之间设有空腔结构，空腔结构内注入有流体，空腔结构与入口7联通，入口7内设有单向阀门2，防止流体外泄，同时保证空腔结构内的流体维持在一定压强内。外环壁8与减速机构壳体6过盈配合，内环壁9套设在蜗杆5的轴承4外。

在初始安装状态时，轴承4抵住凸包10，侧凸包11与轴承4之间存在间隙，这样的结构可以补偿消除蜗杆蜗轮的齿隙。

在工作状态时，当蜗杆5上抬压缩凸包10，凸包10内的流体被挤压并流向侧凸包11，侧凸包11抱紧轴承4，衬套本体3的刚度增大，呈现良好的非线性。当蜗杆5下落，凸包10体积变大压强减小，侧凸包11内的流体回流至凸包10，蜗杆5回到初始安装位置。

在蜗轮磨损导致蜗杆5下落后，凸包10受到流体的挤压而向下膨胀，消除衬套本体3与轴承4之间的间隙，维持整个减速机构低噪运行，故本实用新型的自调节功能解决了现有产品磨损存在间隙的问题。

入口7内还设有密封塞1，密封塞1位于单向阀门2的外侧，防止单向阀门2失效。密封塞1与入口7内壁之间螺纹配合，保证了流体的密封性的同时也易于拆卸。

凸包10、侧凸包11均相对于衬套本体3的中心线左右对称，凸包10位于轴承4的上方或下方，侧凸包11位于轴承4的左、右两侧。

凸包10、侧凸包11的壁厚小于外环壁8、内环壁9的壁厚，外环壁8、内环壁9的壁厚保证足够的强度和在高压下不易变形。

流体包括空气、惰性气体、工业油脂中的一种或一种以上的组合介质。

流体内加入固体介质，在衬套本体3振动过程中，固体同流体介质相互摩擦从而耗散能量，使衬套机构成为阻尼器。

一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构的装配工艺，包括如下步骤：步骤1，向空腔结构中预存流体至空腔结构内的压强为初始设计压强P的0.5倍~1倍，在衬套本体内预存流体既便于安装，也能够防止安装过程中零件受损；步骤2，将预存有流体的衬套本体压入到减速器壳体的相应位置，将连有轴承的蜗杆装入到减速器壳体的相应位置；步骤3，检测衬套本体空腔结构内的压强p，如果压强p小于初始设计压强P，则通过流体供给系统向衬套本体中压入流体直至其压强p达到初始设计压强P；如果压强p大于初始设计压强P，则让衬套本体中的流体流出，再通过流体供给系统向衬套本体中压入流体直至其压强p达到初始设计压强P。步骤4，采用密封塞堵住衬套本体的入口，以防止流涕外溢。

其中，初始设计压强P的计算公式为P=F/S，F为衬套本体对蜗杆的设计预压力，S为衬套本体的凸包与轴承的接触面积。

参见图6，流体供给系统包括流体容器12、恒压泵系统13、压力表14、阀门15，恒压泵系统13的输入端与流体容器12连接，恒压泵系统13的输出端设有压力表14和阀门15。

本实用新型按照上述装配步骤进行，工作简单，可控性好。

实施例1：

本实施例中，流体为空气，衬套本体3的外环壁8与减速机构壳体6过盈配合，内环壁9与蜗杆5的轴承4配合，而轴承4的内圈又与蜗杆5过盈配合；空腔结构中注入了空气，内环壁9上设有1个位于轴承4上方的凸包10、两个位于轴承4左、右两侧的侧凸包11，用以支撑蜗杆轴承。凸包10较大且端面为椭圆形。

本例中，轴承衬套机构的装配步骤如下：

步骤1，向空腔结构中预存空气至空腔结构内的压强为初始设计压强P的2倍。

步骤2，将预存有空气的衬套本体压入到减速器壳体的相应位置，将连有轴承的蜗杆装入到减速器壳体的相应位置。

步骤3，检测衬套本体空腔结构内的压强p，如果压强p小于初始设计压强P，则通过流体供给系统向衬套本体中压入空气直至其压强p达到初始设计压强P；如果压强p大于初始设计压强P，则让衬套本体中的空气流出，再通过流体供给系统向衬套本体中压入空气直至其压强p达到初始设计压强P。

步骤4，采用密封塞堵住衬套本体的入口，以防止空气外溢。

实施例2：

本实施例中，流体为工业油脂中的液压油，衬套本体3的外环壁8与减速机构壳体6过盈配合，内环壁9与蜗杆5的轴承4配合，而轴承4的内圈又与蜗杆5过盈配合；空腔结构中注入了液压油，内环壁9上设有1个位于轴承4上方的凸包10、两个位于轴承4左、右两侧的侧凸包11，用以支撑蜗杆轴承。凸包10较大且端面为椭圆形。

本例中，轴承衬套机构的装配步骤如下：

步骤1，向空腔结构中预存液压油至空腔结构内的压强为初始设计压强P的0.5倍。

步骤2，将预存有液压油的衬套本体压入到减速器壳体的相应位置，将连有轴承的蜗杆装入到减速器壳体的相应位置。

步骤3，检测衬套本体空腔结构内的压强p，如果压强p小于初始设计压强P，则通过流体供给系统向衬套本体中压入液压油直至其压强p达到初始设计压强P；如果压强p大于初始设计压强P，则让衬套本体中的液压油流出，再通过流体供给系统向衬套本体中压入液压油直至其压强p达到初始设计压强P。

步骤4，采用密封塞堵住衬套本体的入口，以防止液压油外溢。

以上实施例均为基于流体的流动性和结构变化的结合设计出如图5的非线性刚度，确保在减速器在低扭矩下衬套提供较低的刚度从而蜗杆可以顺畅转动，在高扭矩下衬套提供较高的刚度从而补偿蜗杆蜗轮的间隙。

Claims (4)

1.一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，包括衬套本体、流体，其特征在于：衬套本体（3）包括外环壁（8）、内环壁（9）、入口（7）、单向阀门（2）、凸包（10）、侧凸包（11），内环壁（9）上设有凸包（10）、侧凸包（11），外环壁（8）、内环壁（9）、凸包（10）、侧凸包（11）之间设有空腔结构，空腔结构内注入有流体，空腔结构与入口（7）联通，入口（7）内设有单向阀门（2），外环壁（8）与减速机构壳体（6）过盈配合，内环壁（9）套设在蜗杆（5）的轴承（4）外。

2.根据权利要求1所述的一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，其特征在于：所述的入口（7）内还设有密封塞（1），密封塞（1）位于单向阀门（2）的外侧，密封塞（1）与入口（7）内壁之间螺纹配合。

3.根据权利要求1所述的一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，其特征在于：所述的凸包（10）、侧凸包（11）均相对于衬套本体（3）的中心线左右对称，凸包（10）位于轴承（4）的上方或下方，侧凸包（11）位于轴承（4）的左、右两侧。

4.根据权利要求1所述的一种用以转向系统降噪的轴承衬套机构，其特征在于：所述的凸包（10）、侧凸包（11）的壁厚小于外环壁（8）、内环壁（9）的壁厚。

Images