[发明专利]负变比转向器的摇臂轴齿扇制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及转向器制造技术领域，尤其涉及一种车辆用负变比转向器的摇臂轴齿扇的制造方法。

背景技术

转向器是车辆的重要部件，循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构形式之一。图1为现有循环球式转向器的结构示意图，该转向器包括螺杆11、活塞12、摇臂轴13和循环球14。该循环球式转向器具有两级传动副，第一级是螺杆活塞传动副，第二级是齿条齿扇传动副。螺杆活塞传动副将传动机构的旋转运动转换为活塞的直线运动，齿轮齿条传动副将活塞的直线运动转换为摇臂轴的摆动，并实现减速。摇臂轴带动拉杆使车轮转向。该循环球式转向器是定比转向器，活塞12和摇臂轴13上的每个齿的齿形是一致的，可用常规的铣床和滚齿机加工，其加工工艺易于实现。

变比转向器的活塞和摇臂轴上的齿属于特殊齿形，几个齿的齿形不一样，在齿条匀速移动时摇臂轴的齿扇角速度是变化的，传动比可以从小到大，也可从大到小。但是变比转向器使用的很少，其主要原因在于变比转向器的变比工艺较难实现，尤其是具有中间大、两头小的传动比的负变比工艺更难实现。而负变比转向器由于具有中间大、两头小的传动比，能保证车辆高速行驶时的稳定性和安全性，适当减小两边角传动比，保证车辆能以尽可能短的时间完成大转角的转向，能够提高车辆的机动性。因此，提出一种实现负变比转向器的制造方法实为必要。

发明内容

本发明的主要目的在于，提出一种负变比转向器的摇臂轴齿扇制造方法，以制造出具有相异齿形的摇臂轴齿扇。

本发明的另一目的在于，提出一种用于上述负变比转向器的摇臂轴齿扇制造方法的插齿刀。

为实现上述主要目的，本发明采用的技术方案为，一种负变比转向器的摇臂轴齿扇制造方法，包括：

A)确定转向盘处于中间位置时的转向器角传动比i₁和转向盘处于左极限和右极限位置时的转向器角传动比i₂；

B)根据公式

绘制曲线组，根据绘制的所述曲线组确定作为加工时测量依据的齿形大端公法线，其中K为插齿刀位移，θ为摇臂轴转角，A为转向器角传动比由i₁变为i₂时的摇臂轴转角，B为摇臂轴极限角；

C)在插齿机上输入转向器角传动比i₁和i₂生成加工程序；

D)用插齿刀在插齿机上进行摇臂轴齿扇切削加工，所述插齿刀包括中间齿和分别布置在中间齿两侧的侧齿，所述中间齿的齿形角α比侧齿的齿形角β小1-3°，所述中间齿的齿尖比侧齿的齿尖低h为3.9-5.9mm，所述中间齿的刀刃面压力角为P₁，靠近中间齿的侧齿刀刃面压力角和远离中间齿的侧齿刀刃面压力角分别为P₂和P₃，P₂＞P₁＞P₃。

本发明还提供了一种实现本发明方法的插齿刀，包括中间齿和分别布置在中间齿两侧的侧齿，所述中间齿的齿形角α比侧齿的齿形角β小1-3°，所述中间齿的齿尖比侧齿的齿尖低h为3.9-5.9mm，所述中间齿的刀刃面压力角为P1，靠近中间齿的侧齿刀刃 面压力角和远离中间齿的侧齿刀刃面压力角分别为P₂和P₃，P₂＞P₁＞P₃。

使用本发明提供的插齿刀可实现本发明提供的制造方法，采用本发明提供的制造方法可制造出具有相异齿形的摇臂轴齿扇，该摇臂轴齿扇与相适配的活塞相配合可使转向器实现负变比。

附图说明

图1为现有循环球式转向器的剖视图；

图2为在本发明制造方法实现过程中确定的转向器角传动比曲线图；

图3为在本发明制造方法实现过程中绘制的曲线组图；

图4为本发明制造方法使用的插齿刀齿形结构示意图；

图5为图4的局部放大视图；

图6为采用本发明制造方法加工的摇臂轴剖视图。

下面结合附图对本发明作详细描述。

具体实施方式