CN217029818U - 一种角转向器总成及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种角转向器总成及工程机械，涉及汽车转向技术领域，所述角转向器总成包括壳体以及安装在所述壳体上的输入轴和输出轴，所述输入轴与所述输出轴之间通过相互啮合的主动齿轮和从动齿轮传动，所述壳体设置有适于驱动所述从动齿轮靠近主动齿轮的第一间隙补偿机构，所述壳体还设置有适于驱动所述主动齿轮靠近从动齿轮的第二间隙补偿机构。本实用新型的角转向器总成可以调整主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙，保证了转动的平顺性，提升了转向的稳定性，极大程度上提升了角转向器的使用寿命。

Description

一种角转向器总成及工程机械

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，具体而言，涉及一种角转向器总成及工程机械。

背景技术

随着汽车及工程机械行业的发展，具有间隙补偿式机构的角转向器总成逐渐被应用于汽车及工程机械行业，角转向器的输入轴与输出轴一般采用两个同等大小的锥齿轮呈90°方式啮合，啮合间隙受锥齿轮加工精度、材料、装配间隙、油脂润滑等限制，当锥齿轮在长时间的疲劳磨损后，两锥齿轮之间的啮合间隙会逐渐增大。但是，现有的具有间隙补偿式机构的角转向器总成通常补偿效果有限，随着长时间的使用，两锥齿轮之间的补偿容易失效，两锥齿轮之间会持续受到偏磨，累计到一定的偏磨量后会产生一定的冲击异响，影响客户驾乘体验。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个方面。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

一种角转向器总成，包括壳体以及安装在所述壳体上的输入轴和输出轴，所述输入轴与所述输出轴之间通过相互啮合的主动齿轮和从动齿轮传动，所述壳体设置有适于驱动所述从动齿轮靠近主动齿轮的第一间隙补偿机构，所述壳体还设置有适于驱动所述主动齿轮靠近从动齿轮的第二间隙补偿机构。

本实用新型提供的一种角转向器总成，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

本实用新型所述的角转向器总成，可令输入轴与输出轴的轴线交点为相交点，当主动齿轮与从动齿轮在长时间的疲劳磨损后，主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙会逐渐增大，通过安装在壳体上的第一间隙补偿机构可以对从动齿轮朝向相交点的方向施加力，即第一间隙补偿机构可以使从动齿轮和输出轴整体向着主动齿轮靠近，也就是使从动齿轮和输出轴整体向着相交点的方向移动，以补偿主动齿轮与从动齿轮之间的磨损间隙，随着主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙的增大，即第一间隙补偿机构无法补偿主动齿轮与从动齿轮之间的间隙，随着角转向器的继续使用，主动齿轮与从动齿轮之间会受到偏磨，累计到一定的偏磨量后会产生一定的冲击异响，此时通过安装在壳体上的第二间隙补偿机构可以对主动齿轮朝向相交点的方向施加力，即第二间隙补偿机构可以使主动齿轮和输入轴整体向从动齿轮靠近，也就是使主动齿轮和输入轴整体向着相交点的方向移动，以使主动齿轮与从动齿轮之间处于一个良好的啮合状态，主动齿轮与从动齿轮之间的正常啮合可以抵消偏磨量，进而保证主动齿轮与从动齿轮之间啮合的平顺性和稳定性。本角转向器总成可以调整主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙，保证了转动的平顺性，提升了转向的稳定性，极大程度上提升了角转向器的使用寿命。

可选地，所述第一间隙补偿机构包括第一平面推力轴承、固定块和弹性件，所述第一平面推力轴承套设于所述输出轴，所述第一平面推力轴承的紧环抵接于所述从动齿轮，所述固定块套设于所述输出轴并与所述壳体的内壁连接，所述弹性件的一端与所述固定块连接，所述弹性件的另一端抵接于所述第一平面推力轴承的松环。

可选地，所述第一间隙补偿机构还包括第一垫片，所述第一垫片套设于所述输出轴并位于所述第一平面推力轴承与所述从动齿轮之间。

可选地，所述第一间隙补偿机构还包括移动块，所述移动块套设于所述输出轴并位于所述第一平面推力轴承与所述弹性件之间，所述弹性件靠近所述从动齿轮的一端抵接于所述移动块。

可选地，所述移动块靠近所述弹性件的一侧开设有第一安装槽，所述固定块靠近所述弹性件的一侧开设有第二安装槽，所述弹性件的一端设置于所述第一安装槽内，所述弹性件的另一端设置于所述二安装槽内。

可选地，所述第二间隙补偿机构包括螺杆和螺母，所述螺杆的一端连接于所述主动齿轮，所述螺杆的另一端穿出所述壳体，所述螺母连接于所述螺杆穿出所述壳体的一端。

可选地，所述第二间隙补偿机构还包括第二平面推力轴承，所述第二平面推力轴承套设于所述螺杆并位于所述壳体的外壁与所述螺母之间，所述第二平面推力轴承的紧环朝向所述螺母设置。

可选地，所述第二间隙补偿机构还包括第二垫片，所述第二垫片套设于所述螺杆并位于所述第二平面推力轴承与所述螺母之间。

可选地，所述壳体的外壁设置有凸起槽，所述螺母、所述第二平面推力轴承和所述第二垫片均位于所述凸起槽内。

另外，本实用新型还提供一种工程机械，包括如前所述的角转向器总成。

由于所述工程机械的技术改进和有益效果和所述角转向器总成一样，因此不再对所述工程机械进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的角转向器总成的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、输入轴；3、输出轴；4、第一间隙补偿机构；41、第一垫片；42、第一平面推力轴承；43、移动块；44、弹性件；45、固定块；5、第二间隙补偿机构；51、螺杆；52、第二平面推力轴承；53、第二垫片；54、螺母；6、主动齿轮；7、从动齿轮；8、凸起槽。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；附图中X轴表示横向，也就是左右位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示右，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示左。

同时需要说明的是，前述Z轴、X轴表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种角转向器总成，包括壳体1以及安装在所述壳体1上的输入轴2和输出轴3，所述输入轴2与所述输出轴3之间通过相互啮合的主动齿轮6和从动齿轮7传动，所述壳体1设置有适于驱动所述从动齿轮7靠近所述主动齿轮6的第一间隙补偿机构4，所述壳体1还设置有适于驱动所述主动齿轮6靠近所述从动齿轮7的的第二间隙补偿机构5。

在本实施例中，可令输入轴与输出轴的轴线交点为相交点，结合附图1所示，当主动齿轮6与从动齿轮7在长时间的疲劳磨损后，主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙会逐渐增大，通过安装在壳体1上的第一间隙补偿机构4可以对从动齿轮7朝向相交点方向(即附图1中X轴的反方向)施加力，即第一间隙补偿机构4可以使从动齿轮7和输出轴3整体向着主动齿轮6靠近，也就是使也就是使从动齿轮7和输出轴3整体向着相交点的方向移动，以补偿主动齿轮6与从动齿轮7之间的磨损间隙，随着主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙的增大，即第一间隙补偿机构4无法补偿主动齿轮6与从动齿轮7之间的磨损间隙，随着角转向器的继续使用，主动齿轮6与从动齿轮7之间会受到偏磨，累计到一定的偏磨量后会产生一定的冲击异响，此时通过安装在壳体1上的第二间隙补偿机构5可以对主动齿轮6朝向相交点的方向(即附图1中Z轴的反方向)施加力，即第二间隙补偿机构5可以使主动齿轮6和输入轴2整体向从动齿轮7靠近，也就是使主动齿轮6和输入轴2整体向相交点的方向移动，以使主动齿轮6与从动齿轮7之间处于一个良好的啮合状态，主动齿轮6与从动齿轮7之间的正常啮合可以抵消偏磨量，进而保证主动齿轮6与从动齿轮7之间啮合的平顺性和稳定性。本角转向器总成可以调整主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙，保证了转动的平顺性，提升了转向的稳定性，极大程度上提升了角转向器的使用寿命。

在上述的工作过程中，结合附图1所示，壳体1可以是呈L形结构，输入轴2和输出轴3可以通过轴承呈90°方式安装在壳体1内，主动齿轮6与从动齿轮7可以是两个同等大小的锥齿轮呈90°方式啮合传动。

可选地，所述第一间隙补偿机构4包括第一平面推力轴承42、固定块45和弹性件44，所述第一平面推力轴承42套设于所述输出轴3，所述第一平面推力轴承42的紧环(或称为动片)抵接于所述从动齿轮7，所述固定块45套设于所述输出轴3并与所述壳体1的内壁连接，所述弹性件44的一端与所述固定块45连接，所述弹性件44的另一端抵接于所述第一平面推力轴承42的松环(或称为静片)。

在本实施例中，结合附图1所示，输出轴3通过轴承安装在壳体1上，并且安装在输出轴3上的轴承的内圈与输出轴3采用过渡配合，轴承的外圈与壳体1的内壁采用过盈配合，以此使得输出轴3具有向左(即附图1中X轴的反方向)移动的条件，其中弹性件44可以是弹簧，弹性件44可套设在输出轴3上，或者，在固定块45与第一平面推力轴承42之间设置多个弹性件44环绕于输出轴3，其中弹性件44的数量可根据实际工作需要自主调节，固定块45可通过螺栓固定在壳体1的内壁，当主动齿轮6与从动齿轮7在长时间的疲劳磨损后，主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙会逐渐增大，弹性件44在自身弹力的作用下会向左(即附图1中X轴的反方向)施加力，由于固定块45固定不动，因此弹性件44会推动第一平面推力轴承42向左(即附图1中X轴的反方向)移动，进而推动输出轴3和从动齿轮7整体向左(即附图1中X轴的反方向)移动，以此补偿主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙。另外，通过将第一平面推力轴承42的紧环朝向从动齿轮7设置，第一平面推力轴承42的紧环会随输出轴3和从动齿轮7转动，第一平面推力轴承42的松环与输出轴3具有间隙，保持静止不动，因此在弹性件44向左对第一平面推力轴承42施加力时，不会产生摩擦力而影响输出轴3和从动齿轮7转动。

可选地，所述第一间隙补偿机构4还包括第一垫片41，所述第一垫片41套设于所述输出轴3并位于所述第一平面推力轴承42与所述从动齿轮7之间。

在本实施例中，结合附图1所示，在第一平面推力轴承42与所述从动齿轮7之间安装有第一垫片41，第一垫片41在弹性件44的作用下被第一平面推力轴承42压紧在从动齿轮7上，第一垫片41起到受力均衡的作用，可以使输出轴3和从动齿轮7平稳向左(即附图1中X轴的反方向)移动。

可选地，所述第一间隙补偿机构4还包括移动块43，所述移动块43套设于所述输出轴3并位于所述第一平面推力轴承42与所述弹性件44之间，所述弹性件44靠近所述从动齿轮7的一端抵接于所述移动块43。

在本实施例中，结合附图1所示，移动块43套设在输出轴3上，移动块43不随输出轴3转动，并且弹性件44可以推动移动块43沿输出轴3(即附图1中X轴的反方向)上移动并压紧在第一平面推力轴承42的松环上，移动块43的直径可以与第一平面推力轴承42的松环的直径相同，以此可以将来自弹性件44的力均匀传递给第一平面推力轴承42。

可选地，所述移动块43靠近所述弹性件44的一侧开设有第一安装槽，所述固定块45靠近所述弹性件44的一侧开设有第二安装槽，所述弹性件44的一端设置于所述第一安装槽内，所述弹性件44的另一端设置于所述二安装槽内。

在本实施例中，结合附图1所示，第一安装槽和第二安装槽均为凹槽，通过将弹性件44安装在第一安装槽和第二安装槽内，可以防止弹性件44发生上下方向(即附图1中Z轴方向)的窜动。

可选地，所述第二间隙补偿机构5包括螺杆51和螺母54，所述螺杆51的一端连接于所述主动齿轮6，所述螺杆51的另一端穿出所述壳体1，所述螺母54连接于所述螺杆51穿出所述壳体1的一端。

在本实施例中，结合附图1所示，输入轴2通过轴承安装在壳体1上，并且安装在输入轴2上的轴承的内圈与输入轴2采用过渡配合，轴承的外圈与壳体1的内壁采用过盈配合，以此使得输入轴2具有向下(即附图1中Z轴的反方向)移动的条件，通常输入轴2与外部执行机构(例如：与方向盘连接的转向杆)通过花键连接，当主动齿轮6与从动齿轮7之间产生冲击异响后，此时可通过花键套限制输入轴2转动，然后可通过扳手向靠近壳体1的外壁方向(即附图1中Z轴的正方向)旋拧螺母54，螺母54在压紧壳体1的外壁的同时会使螺杆51向下(即附图1中Z轴的反方向)移动，螺杆51进而向下拉动主动齿轮6与输入轴2整体向下移动，以使主动齿轮6与从动齿轮7之间处于一个良好的啮合状态，即主动齿轮6与从动齿轮7之间不产生冲击异响，主动齿轮6与从动齿轮7之间的正常啮合可以抵消偏磨量，进而保证主动齿轮6与从动齿轮7之间啮合的平顺性和稳定性。另外，通过第二间隙补偿机构5调整主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合间隙时，需在不受力的状态下进行调试，需对角转向器总成转动空载力矩进行确认，保证在空载扭矩满足要求的情况下进行调整(行业要求为≤0.35N·m)，调整完成后，通过转动输入轴2可以通过声音对比进行确认，调整完成后主动齿轮6与从动齿轮7之间的冲击异响会消失。

可选地，所述第二间隙补偿机构5还包括第二平面推力轴承52，所述第二平面推力轴承52套设于所述螺杆51并位于所述壳体1的外壁与所述螺母54之间，所述第二平面推力轴承52的紧环朝向所述螺母54设置。

在本实施例中，第二平面推力轴承52的紧环与螺杆51连接并可以随螺杆51一起转动，第二平面推力轴承52的松环不随螺杆51一起转动并抵靠在壳体1的外壁，螺母54压紧在第二平面推力轴承52的紧环上并可以随螺杆51一起转动，第二平面推力轴承52可以承受轴向上的高推力负荷，第二平面推力轴承52可承受来自螺母54的推力以将螺杆51向下(即附图1中Z轴的反方向)拉动。

可选地，所述第二间隙补偿机构5还包括第二垫片53，所述第二垫片53套设于所述螺杆51并位于所述第二平面推力轴承52与所述螺母54之间。

在本实施例中，第二垫片53安装在第二平面推力轴承52与螺母54之间，并在螺母54的压紧下可以随螺杆51一起转动，由于螺母54的螺纹牙的存在，螺母54的表面不平整，无法将力均衡的传递至第二平面推力轴承52，通过在第二平面推力轴承52与螺母54之间设置第二垫片53，可以将来自螺母54的力均衡传递至第二平面推力轴承52，以将螺杆51平稳向下(即附图1中Z轴的反方向)拉动。

可选地，所述螺杆51呈T形结构，所述螺杆51适于通过连接件安装在所述主动齿轮6上。

在本实施例中，螺杆51可以是呈T形结构，螺杆51可通过螺钉固定安装在主动齿轮6上，T形结构可以提高螺杆51与主动齿轮6的接触面积，以此螺杆51可以平稳拉动主动齿轮6。

可选地，所述壳体1的外壁设置有凸起槽8，所述螺母54、所述第二平面推力轴承52和所述第二垫片53均位于所述凸起槽8内。

在本实施例中，结合附图1所示，输入轴2转动时会带动主动齿轮6和螺杆51转动，螺母54、第二平面推力轴承52的紧环和第二垫片53压紧在一起并随螺杆51转动，通过在壳体1的外壁设置凸起槽8，可以起到保护安装在壳体1外壁的螺母54、第二平面推力轴承52和第二垫片53，防止其与外部机构发生碰撞摩擦而影响主动齿轮6与从动齿轮7之间的啮合传动。

另外，本实用新型另一实施例还提供一种工程机械，包括如前所述的角转向器总成。

由于所述工程机械的技术改进和取得的技术效果与所述角转向器总成一样，因此不再对所述工程机械的技术效果做出详细说明。工程机械例如可以是起重机。

术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种角转向器总成，包括壳体(1)以及安装在所述壳体(1)的输入轴(2)和输出轴(3)，所述输入轴(2)与所述输出轴(3)之间通过相互啮合的主动齿轮(6)和从动齿轮(7)传动，其特征在于，所述壳体(1)设置有适于驱动所述从动齿轮(7)靠近所述主动齿轮(6)的第一间隙补偿机构(4)，所述壳体(1)还设置有适于驱动所述主动齿轮(6)靠近所述从动齿轮(7)的第二间隙补偿机构(5)。

2.根据权利要求1所述的角转向器总成，其特征在于，所述第一间隙补偿机构(4)包括第一平面推力轴承(42)、固定块(45)和弹性件(44)，所述第一平面推力轴承(42)套设于所述输出轴(3)，所述第一平面推力轴承(42)的紧环抵接于所述从动齿轮(7)，所述固定块(45)套设于所述输出轴(3)并与所述壳体(1)的内壁连接，所述弹性件(44)的一端与所述固定块(45)连接，所述弹性件(44)的另一端抵接于所述第一平面推力轴承(42)的松环。

3.根据权利要求2所述的角转向器总成，其特征在于，所述第一间隙补偿机构(4)还包括第一垫片(41)，所述第一垫片(41)套设于所述输出轴(3)并位于所述第一平面推力轴承(42)与所述从动齿轮(7)之间。

4.根据权利要求2所述的角转向器总成，其特征在于，所述第一间隙补偿机构(4)还包括移动块(43)，所述移动块(43)套设于所述输出轴(3)并位于所述第一平面推力轴承(42)与所述弹性件(44)之间，所述弹性件(44)靠近所述从动齿轮(7)的一端抵接于所述移动块(43)。

5.根据权利要求4所述的角转向器总成，其特征在于，所述移动块(43)靠近所述弹性件(44)的一侧开设有第一安装槽，所述固定块(45)靠近所述弹性件(44)的一侧开设有第二安装槽，所述弹性件(44)的一端设置于所述第一安装槽内，所述弹性件(44)的另一端设置于所述第二安装槽内。

6.根据权利要求1所述的角转向器总成，其特征在于，所述第二间隙补偿机构(5)包括螺杆(51)和螺母(54)，所述螺杆(51)的一端连接于所述主动齿轮(6)，所述螺杆(51)的另一端穿出所述壳体(1)，所述螺母(54)连接于所述螺杆(51)穿出所述壳体(1)的一端。

7.根据权利要求6所述的角转向器总成，其特征在于，所述第二间隙补偿机构(5)还包括第二平面推力轴承(52)，所述第二平面推力轴承(52)套设于所述螺杆(51)并位于所述壳体(1)的外壁与所述螺母(54)之间，所述第二平面推力轴承(52)的紧环朝向所述螺母(54)设置。

8.根据权利要求7所述的角转向器总成，其特征在于，所述第二间隙补偿机构(5)还包括第二垫片(53)，所述第二垫片(53)套设于所述螺杆(51)并位于所述第二平面推力轴承(52)与所述螺母(54)之间。

9.根据权利要求8所述的角转向器总成，其特征在于，所述壳体(1)的外壁设置有凸起槽(8)，所述螺母(54)、所述第二平面推力轴承(52)和所述第二垫片(53)均位于所述凸起槽(8)内。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的角转向器总成。

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