System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 螺旋齿条传动的可调压力压块机构制造技术_技高网

螺旋齿条传动的可调压力压块机构制造技术

技术编号:40919765 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 14:45
本发明专利技术涉及转向器压块技术领域,特别涉及螺旋齿条传动的可调压力压块机构,包括外壳体和安装在外壳体内相互啮合的螺旋齿条和齿轮,还包括压块组件,所述压块组件设置在外壳体内,用于对螺旋齿条进行支撑限位;压力控制单元,所述压力控制单元包括动态参数采集模块、压块参数采集模块、磨损参数采集模块、数据分析模块和控制器。本发明专利技术提供的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,通过采集车辆行驶的动态数据以及螺旋齿条和齿轮的磨损数据,动态自动控制液压伸缩杆的伸长长度,液压伸缩杆带动定位座和弹簧挤压定位压块,实现对定位压块的压力的自适应调节,实现在不同动态数据和磨损数据状态下,自适应调节定位压块的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转向器压块,具体为螺旋齿条传动的可调压力压块机构


技术介绍

1、齿条调整压块是机动车方向盘导向齿条的支撑座,转动方向盘时导向齿条在支撑座上来回往复滑动,以实现机动车的变向,压块的目标是确保齿条与齿轮之间有足够的接触力,以防止间隙过大和提高传动效率,当压块支撑的压力较小时,转向齿条与转向齿轮的啮合间隙增大,啮合间隙过大可能引起系统的游隙,即转向方向盘在没有作用力的情况下产生的移动,游隙会影响驾驶的精准性和车辆的操纵性,特别是在转向方向改变时,大的啮合间隙可能导致转向系统的操纵性不稳定,特别是在高速行驶或进行急转弯时,车辆的反应可能会变得迟钝,影响驾驶者对车辆行为的掌控,反之当间隙过小,则证明压块对转向齿条施加了较大的支撑压力,使得压块与转向齿条之间的摩擦阻力和摩擦损耗增加,因此根据车辆的行驶状态合理的自动调节压块压力,可实现在保证车辆行驶稳定性的基础上,最大化的降低压块和转向齿条之间的摩擦损耗。

2、申请公开号为cn113715900a的中国专利公开了一种转向器间隙调节机构及调节方法及车辆,其中转向器间隙调节机构,包括壳体以及设于壳体的齿轮和齿条,齿轮与齿条啮合,壳体设有调节孔,调节孔连接有用于调节齿轮和齿条间隙的间隙调节组件,所述间隙调节组件包括活动连接于调节孔的一端并压合于齿条的压块、螺纹连接于调节孔另一端的调整螺塞以及位于压块和调整螺塞之间的衬套;在初始状态通过调节调整螺塞的初始位置来调节转向器的初始间隙。

3、公知的,如上述申请相同,现有的转向器压块,其一般都是设置螺塞或螺杆,初始状态下调节螺塞或螺杆,改变压块产生的压力,但是其无法实现在车辆行驶过程中和根据齿轮齿条磨损度,自适应调节压块压力,保证齿轮和齿条之间的啮合间隙,保证车辆行驶稳定性的基础上,最大化的降低压块和转向齿条之间的摩擦损耗。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供了螺旋齿条传动的可调压力压块机构。

2、本专利技术采用以下技术方案,螺旋齿条传动的可调压力压块机构,包括外壳体和安装在外壳体内相互啮合的螺旋齿条和齿轮,还包括:

3、压块组件,所述压块组件设置在外壳体内,用于对螺旋齿条进行支撑限位,所述压块组件由定位压块、弹簧、定位座和液压伸缩杆组成;

4、压力控制单元,所述压力控制单元设置在外壳体上,所述压力控制单元包括动态参数采集模块、压块参数采集模块、磨损参数采集模块、数据分析模块和控制器;

5、动态参数采集模块,用于每隔预设时间t采集车辆动态参数数据,根据采集的车辆动态参数数据生成动态特征系数;其中预设时间t为5min;

6、压块参数采集模块,用于每隔预设时间t采集压块组件的综合参数,根据采集的综合参数计算压块特征系数;

7、磨损参数采集模块,用于获取螺旋齿条和齿轮的磨损数据,根据采集的螺旋齿条和齿轮的磨损系数数据计算磨损系数;

8、数据分析模块,根据动态特征系数、压块特征系数和磨损系数计算生成压力控制系数,控制器根据压力控制系数控制液压伸缩杆伸缩,实现对定位压块的压力进行自动调节。

9、作为上述技术方案的进一步描述:所述定位压块、弹簧和定位座均设置在外壳体内,所述定位压块贴合设置在螺旋齿条的外壁上,所述外壳体上螺栓固定有液压伸缩杆,所述液压伸缩杆的活动端延伸到所述外壳体内并固接有定位座,所述定位座和定位压块相对的一面均开设有凹槽,所述定位座和定位压块之间位于凹槽内设置有弹簧。

10、作为上述技术方案的进一步描述:所述车辆动态参数数据包括车辆的行驶速度和转向角速度,其中,车辆的行驶速度和转向角速度由安装在车辆上的车速传感器、转向角速度传感器实时采集,所述车辆为安装了该螺旋齿条传动的可调压力压块机构的车辆。

11、作为上述技术方案的进一步描述:所述动态特征系数的生成方法包括:

12、

13、其中,dt为动态特征系数,vx为行驶速度,vθ为转向角速度,和为权重系数,和均大于0。

14、作为上述技术方案的进一步描述:所述压块组件的综合参数包括弹簧的弹性数据和间距长度数据l,所述弹簧的弹性数据通过弹簧的生产数据直接获取,所述间距长度数据由安装在凹槽内的测距传感器采集,所述间距长度数据为两个凹槽之间的间距。

15、作为上述技术方案的进一步描述:所述压块特征系数的生成方法包括:

16、

17、其中yt为压块特征系数,l为间距长度数据,tn为弹性数据,和为权重系数,和均大于0。

18、作为上述技术方案的进一步描述:获取螺旋齿条和齿轮的磨损数据的方法包括:

19、通过在外壳体内装配摄像头,在装配该螺旋齿条传动的可调压力压块机构的车辆停止行驶时,采集螺旋齿条和齿轮表面的图像数据;

20、对采集的图像进行去噪和灰度化预处理,获取图像中每个像素块的灰度值,标记为实时灰度值,以及获取没有磨损的螺旋齿条和齿轮表面的图像数据,得到标准图像数据中每个像素块的灰度值,并标记为标准灰度值,将图像数据中每块实时灰度值与标准图像数据中相同位置的标准灰度值比对分析,判定是否对像素块进行磨损标记;

21、将磨损标记的像素块进行提取标记为磨损区域,通过灰度共生矩阵从磨损区域中提取纹理特征;

22、将采集的纹理特征数据输入到训练好的预测磨损度识别模型,根据采集的纹理特征数据标签预测出螺旋齿条和齿轮的磨程度。

23、作为上述技术方案的进一步描述:所述判定是否对像素块进行磨损标记的方法包括:预设灰度差值阈值;

24、预设灰度差值阈值,当实时灰度值减去标准灰度值的绝对值大于等于预设灰度差值阈值,将该像素块进行磨损标记,反之,当实时灰度值减去标准灰度值的绝对值小于预设灰度差值阈值,则不对该像素块进行磨损标记;

25、预测磨损度识别模型的训练方法包括:

26、通过从发生磨损的螺旋齿条和齿轮上采集历史磨损数据,所述历史数据包括发生磨损的螺旋齿条和齿轮的纹理特征、尺寸和材质,其中尺寸和材质可以通过螺旋齿条和齿轮的生产数据中直接获取,以及发生磨损的螺旋齿条和齿轮的磨损度;

27、所述磨损度的采集方法包括:通过测微计获取发生磨损的螺旋齿条和齿轮的齿条高度和齿距宽度,计算生成磨损度;

28、采集i组数据,i>1,将每组数据转换为对应的一组特征向量;

29、将纹理特征、尺寸和材质作为磨损度识别模型的输入,所述磨损度识别模型以每组纹理特征、尺寸和材质对应的磨损度作为输出,以每组纹理特征、尺寸和材质实际对应的磨损度作为预测目标,以最小化所述磨损度识别模型损失函数值作为训练目标,当磨损度识别模型损失函数值小于等于预设的目标损失值时停止训练;

30、所述计算生成磨损度的具体方法为:

31、

32、其中,msd为磨损度,chx为第x个齿条的高度,cky为第y个齿条间隙的长度,和为权重系数,和均大于0。

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【技术保护点】

1.螺旋齿条传动的可调压力压块机构,包括外壳体(1)和安装在外壳体(1)内相互啮合的螺旋齿条(2)和齿轮(3),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述定位压块(41)、弹簧(42)和定位座(43)均设置在外壳体(1)内,所述定位压块(41)贴合设置在螺旋齿条(2)的外壁上,所述外壳体(1)上螺栓固定有液压伸缩杆(44),所述液压伸缩杆(44)的活动端延伸到所述外壳体(1)内并固接有定位座(43),所述定位座(43)和定位压块(41)相对的一面均开设有凹槽,所述定位座(43)和定位压块(41)之间位于凹槽内设置有弹簧(42)。

3.根据权利要求2所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述车辆动态参数数据包括车辆的行驶速度和转向角速度,其中,车辆的行驶速度和转向角速度由安装在车辆上的车速传感器、转向角速度传感器实时采集。

4.根据权利要求3所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述动态特征系数的生成方法包括:

5.根据权利要求4所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述压块组件(4)的综合参数包括弹簧(42)的弹性数据和间距长度数据L,所述弹簧(42)的弹性数据通过弹簧(42)的生产数据直接获取,所述间距长度数据由安装在凹槽内的测距传感器采集,所述间距长度数据为两个凹槽之间的间距。

6.根据权利要求5所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述压块特征系数的生成方法包括:

7.根据权利要求6所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,获取螺旋齿条(2)和齿轮(3)的磨损数据的方法包括:

8.根据权利要求7所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述判定是否对像素块进行磨损标记的方法包括:预设灰度差值阈值;

9.根据权利要求7所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述计算生成压力控制系数的方法包括:

10.根据权利要求9所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,控制器根据压力控制系数控制液压伸缩杆伸缩,实现对定位压块的压力进行自动调节的方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.螺旋齿条传动的可调压力压块机构,包括外壳体(1)和安装在外壳体(1)内相互啮合的螺旋齿条(2)和齿轮(3),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述定位压块(41)、弹簧(42)和定位座(43)均设置在外壳体(1)内,所述定位压块(41)贴合设置在螺旋齿条(2)的外壁上,所述外壳体(1)上螺栓固定有液压伸缩杆(44),所述液压伸缩杆(44)的活动端延伸到所述外壳体(1)内并固接有定位座(43),所述定位座(43)和定位压块(41)相对的一面均开设有凹槽,所述定位座(43)和定位压块(41)之间位于凹槽内设置有弹簧(42)。

3.根据权利要求2所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述车辆动态参数数据包括车辆的行驶速度和转向角速度,其中,车辆的行驶速度和转向角速度由安装在车辆上的车速传感器、转向角速度传感器实时采集。

4.根据权利要求3所述的螺旋齿条传动的可调压力压块机构,其特征在于,所述动态特征系数的生成方法包括:

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘延年
申请(专利权)人:河北恒诺粉末冶金有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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