本实用新型专利技术提供一种电动动力转向装置的齿扇轴总成及其装置，其中齿扇轴总成(3)，包括：齿扇轴(31)、齿扇轴侧盖板(32)、齿扇轴调整销(33)、齿扇轴调整螺母(34)、齿扇轴螺塞(35)及滚针轴承(36)。本实用新型专利技术提供了一种重型循环球式双模电动动力转向装置，采用大减速比机构与转角转矩传感器等取代了循环球式液压动力转向器中的转阀结构，在不增加额外空间的情况下，实现了液力传动向智能化电传动的转变，较同等体积循环球式液压动力转向器相比，功率需求降低300％，输出最大转矩提升5％。与现有技术相比，本实用新型专利技术的齿扇轴优异效果在于：整体强度高，承受冲击震动的能力强，使用可靠；间隙调整方便，提高了车辆直线行驶的稳定性，保证了良好的驾驶手感；齿扇轴侧盖板(7)的设计与电动循环球转向机总壳体联接方便，易于加工，成本低，适合批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于机电系统及机动车应用领域，具体涉及一种重型循环球式双模电动动力转向装置。
技术介绍
从汽车行业情况来看，随着燃油车辆数量的不断增长，车辆排放对环境的污染越来越严重，同时石油作为不可再生的能源也面临着枯竭的危机，因此作为低排放或零排放的电动车辆、混合动力车辆因其具有节能、环保等优点已经成为政府和社会关注的热点，成为当今轮式车技术的核心发展主题。电动动力转向技术(EPS)由于其集成度高、节能、免维护等显著优势已在国内外家用车领域得到广泛应用，但多用于转向载荷≤2t的家用车或乘用车，而适用于电动客车、重型卡车、特种车辆等的大吨位电动动力转向技术仍处于空白状态，市场需求迫切、前景广阔。从军式需求情况来看，军用轮式车辆由于其单轴载荷大、路况复杂(如壕沟、越野山路、冰雪路面和泥泞路面等)、使用条件苛刻等因素，其操纵稳定性能要求远远高于民用车辆，轮式车辆辆底盘即要满足公路行军作战时的高机动性需求，又要满足在极端苛刻路况下具有较好的行驶稳定性和越野安全性。其中，轮式车辆转向系统则是影响轮式车辆辆操纵稳定性和行驶安全性的最直接因素，其自身性能决定着轮式车辆底盘系统的整体性能。目前，我国军用轮式车辆转向系统基本采用液压助力转向系统，执行机构为循环球式液压助力转向器，所以，车辆转向回正主要依靠转向定位参数，比如主销后倾角与主销内倾角决定，定位参数误差较大时会使车辆回正能力变差且不稳定，从而影响车辆操纵性；又如，车辆在高速行驶时会存在转向“发飘”的感觉，即转向助力过大，这是由循环球式液压助力转向器的原理决定的，液压助力转向系统中转向泵由发动机提供动力，高速时发动机转速抬升，液压助力系统压力上升，转向助力自然增大，目前新型的转向油泵虽然可以做到高速转向时油泵流量泄压下降，但并不能根本解决“发飘”的问题。从未来发展趋势来看，随着动力电池技术、混合动力技术、电机技术等的发展，轮式车辆正在向数字化、全电化、无人化、智能化的方向飞速发展，而传统轮式车辆转向系统已经不能满足未来需求，智能转向系统、主动转向系统、线控转向系统等越来越多的新型转向系统已逐渐浮出水面，而这些新型转向系统则需要依托电动动力转向技术进行扩展或升级。目前，电动动力转向技术已经在小型乘用车领域成熟应用，且在结构形式上，绝大多数为齿轮齿条式转向装置或转向管柱式转向装置，而在大吨位、重型车辆上还未使用，其主要技术问题在于：1、转向装置输出转矩大，集成度要求高，总体设计难度大。由于重型车辆转向桥载荷大(一般超过4吨)及动力转向装置布置位置的单一性(一般位于动力舱内)等实际因素，采用齿轮齿条式转向装置或转向管柱式转向装置无法满足要求，必须采用整体结构强度高、抗冲击能力强的循环球式结构，而目前的循环球式转向结构只存在于重型液压助力转向器中，与电动动力转向系统毫无关系。2、关键部件、部位结构强度要求高，系统匹配难度大。由于中型车辆不仅转向桥载荷大，该类型车辆的使用工况也较为恶劣，多在非铺装路面或泥拧越野路面下使用，车辆转向系统将承受相当大的冲击载荷，而这些冲击载荷有相当大的一部分需要动力转向装置承受，因此，动力转向装置中壳体、传动部件的强度决定了转向系统的可靠性与安全性。就循环球式液压助力转向器而言，其螺杆、齿扇轴、壳体、转向螺母等部件经常会由于外界的冲击载荷而损坏。3、机电匹配难度大。在一定的空间范围约束及供电品质约束条件下，尽量减小电机体积，有效利用电机功率特性，匹配大传动比结构，实现小功率需求，大转矩输出的特性是重型车辆电动动力转向技术的技术瓶颈。4、重型特种车辆整车吨位大，行驶路况恶劣，且要求较高的越野速度，所以在越野路况行驶时转向系统尤其操纵机构受到来自地面的冲击较大，作为直接操纵转向机构的电动循环球转向机来说，其工作情况将尤为复杂恶劣，以往的大吨位电动循环球转向机的齿扇轴总成在试验中存在裂纹及断裂失效的现象，主要原因是齿扇轴强度不足，承受冲击震动的能力较差所造成；存在磨损后间隙不方便调整的问题，主要原因是没有补偿机构。为解决上述问题，提高齿扇轴总成的强度及承受冲击的能力，保证其使用寿命与可靠性；增加间隙补偿机构，以方便间隙调整。最终满足重型特种车辆用电动循环球转向机的使用要求，需设计一种电动循环球转向机的齿扇轴总成。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：如何提供一种重型循环球式双模电动动力转向装置的齿扇轴总成及其装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种电动动力转向装置的齿扇轴总成，所述齿扇轴总成包括：齿扇轴、齿扇轴侧盖板、齿扇轴调整销、齿扇轴调整螺母、齿扇轴螺塞及滚针轴承；其中，所述齿扇轴包括齿扇和轴，所述齿扇加工有扇形齿轮结构，所述轴的一端设置有环形凹槽，齿扇轴调整销插入齿扇轴环形凹槽，所述齿扇轴螺塞套设在齿扇轴调整销外部并且与齿扇轴调整销具有一定的间隔，所述轴的一端设置齿扇轴侧盖板，所述齿扇轴侧盖板与轴之间设置滚针轴承；沿着轴的轴向方向上，所述侧盖板与轴的一端具有一定的间隔，所述侧盖板上设置贯穿的孔，所述的齿扇轴调整销从环形凹槽延伸穿过侧盖板上的孔，所述调整螺母套在齿扇轴调整销上并设置并抵靠在齿扇轴侧盖板的外部。作为优选，所述齿扇加工有渐开线锥齿的扇形齿轮结构。作为优选，所述齿扇轴还包括橡胶垫，所述橡胶垫设置在凹槽内的端面与齿扇轴调整销的端面之间，并且所述的调整销压紧橡胶垫。作为优选，所述的调整销设置在凹槽内的第一端部的直径要大于调整销其它位置的直径。作为优选，第一端部的直径是其它位置直径的1.6-2.2倍。作为优选，所述的滚针轴承设置在调整销的其它位置并且抵靠在第一端部。作为优选，环形凹槽为台阶孔，最底部的孔用于依次安放橡胶垫及齿扇轴调整销的大端面。作为优选，齿扇轴输出端的周向表面加工有三角花键。一种电动动力转向装置，包括前面所述的齿扇轴总成。作为优选，所述的重型循环球式双模电动动力转向装置，包括：壳体总成、输入轴与螺杆总成、齿扇轴总成、支撑座总成、涡轮、蜗杆、内端盖总成、转角转矩传感器、外端盖总成、梅花连接套总成、电机总成，所述壳体总成内部沿水平方向设置一端封闭一端开口的腔体，输入轴与螺杆总成安装在壳体总成的腔体内，输入轴与螺杆总成一端安装在封闭的一端，所述输入轴与螺杆总成的另一端伸出到壳体总成的腔体的外部，在壳体总成内沿与输入轴与螺杆总成垂直的方向安装齿扇轴总成并使得齿扇轴总成与输入轴与螺杆总成通过齿轮啮合；所述支撑座总成套设在输入轴与螺杆总成外部并用于限位输入轴与螺杆总成；所述蜗杆沿与输入轴与螺杆总成垂直的方向，安装在壳体总成内，所述蜗杆的一端依次同轴安装梅花连接套总成与电机总成；所述涡轮与蜗杆啮合，所述蜗杆驱动输入轴与螺杆总成转动；所述内端盖总成套设在输入轴与螺杆总成上并且安装在涡轮的外部，转角转矩传感器与轴向与输入轴与螺杆总成连接，所述外端盖总成套设在输入轴与螺杆总成上并且安装在转角转矩传感器的外部，并固定于壳体总成前端。作为优选，所述壳体总成内部沿水平方向设置为一多变内径的非贯通式腔体，由作为基准面的非贯通端底面A开始依次加工第一内圆面B、二级传动腔C、第一内螺纹面D、一级传动腔E、第二内圆面F；其主体内部沿垂直方向也加工有一个多变内径的非贯通式腔体，由非贯通底面G开始依次加工有第三内圆面H、蜗杆腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动动力转向装置的齿扇轴总成(3)，所述齿扇轴总成(3)包括：齿扇轴(31)、齿扇轴侧盖板(32)、齿扇轴调整销(33)、齿扇轴调整螺母(34)、齿扇轴螺塞(35)及滚针轴承(36)；其中，所述齿扇轴(31)包括齿扇和轴，所述齿扇加工有扇形齿轮结构，所述轴的一端设置有环形凹槽，齿扇轴调整销插入齿扇轴环形凹槽，所述齿扇轴螺塞套设在齿扇轴调整销外部并且与齿扇轴调整销具有一定的间隔，所述轴的一端设置齿扇轴侧盖板，所述齿扇轴侧盖板与轴之间设置滚针轴承(36)；沿着轴的轴向方向上，所述侧盖板与轴的一端具有一定的间隔，所述侧盖板上设置贯穿的孔，所述的齿扇轴调整销(33)从环形凹槽延伸穿过侧盖板上的孔，所述调整螺母(34)套在齿扇轴调整销(33)上并设置并抵靠在齿扇轴侧盖板(32)的外部。
【技术特征摘要】
1.一种电动动力转向装置的齿扇轴总成(3)，所述齿扇轴总成(3)包括：齿扇轴(31)、齿扇轴侧盖板(32)、齿扇轴调整销(33)、齿扇轴调整螺母(34)、齿扇轴螺塞(35)及滚针轴承(36)；其中，所述齿扇轴(31)包括齿扇和轴，所述齿扇加工有扇形齿轮结构，所述轴的一端设置有环形凹槽，齿扇轴调整销插入齿扇轴环形凹槽，所述齿扇轴螺塞套设在齿扇轴调整销外部并且与齿扇轴调整销具有一定的间隔，所述轴的一端设置齿扇轴侧盖板，所述齿扇轴侧盖板与轴之间设置滚针轴承(36)；沿着轴的轴向方向上，所述侧盖板与轴的一端具有一定的间隔，所述侧盖板上设置贯穿的孔，所述的齿扇轴调整销(33)从环形凹槽延伸穿过侧盖板上的孔，所述调整螺母(34)套在齿扇轴调整销(33)上并设置并抵靠在齿扇轴侧盖板(32)的外部。2.如权利要求1所述的齿扇轴总成，其特征在于，所述齿扇加工有渐开线锥齿的扇形齿轮结构。3.如权利要求1所述的齿扇轴总成，其特征在于，所述齿扇轴还包括橡胶垫，所述橡胶垫设置在凹槽内的端面与齿扇轴调整销的端面之间，并且所述的调整销压紧橡胶垫。4.如权利要求1所述的齿扇轴总成，其特征在于，所述的调整销设置在凹槽内的第一端部的直径要大于调整销其它位置的直径。5.如权利要求1所述的齿扇轴总成，其特征在于，第一端部的直径是其它位置直径的1.6-2.2倍。6.如权利要求4所述的齿扇轴总成，其特征在于，所述的滚针轴承设置在调整销的其它位置并且抵靠在第一端部。7.如权利要求3所述的齿扇轴总成，其特征在于，环形凹槽为台阶孔，最底部的孔用于依次...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成玲，武建斌，张勇，刘富强，王东亮，李玉，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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