[发明专利]一种改善EPSc驱动单元噪音的结构及倾斜角计算方法

权利要求书

1.一种改善EPSc驱动单元噪音的结构，包括传感单元盖、输入轴、壳体、蜗轮、输出轴，其特征在于：输入轴（4）的下端与输出轴（8）的顶端相配合形成转向轴小总成，转向轴小总成上套设有传感单元总成、楔形支撑盘（3）、蜗轮（7）、外壳（6）和传感单元盖（5），传感器单元总成、楔形支撑盘（3）、蜗轮（7）均位于外壳（6）内部，传感器单元盖（5）盖在外壳顶部，传感器单元总成位于楔形支撑盘（3）上方，蜗轮（7）位于楔形支撑盘（3）下方，楔形支撑盘（3）与壳体（6）之间的空隙中插设有楔形补偿环（2），楔形补偿环（2）上加装有橡胶弹簧（1）。

2.根据权利要求1所述的一种改善EPSc驱动单元噪音的结构，其特征在于：所述楔形补偿环（2）的倾斜角为15°±1.3°。

3.如权利要求1所述的一种改善EPSc驱动单元噪音的结构的倾斜角的计算方法，其特征在于：按照如下方法进行计算：

由于EPSc机构要求轴向无法自锁，因此在未放置橡胶弹簧时，根据受力分析可知，水平方向受力为：

F_N2*COS=F_N1-F_f2*SIN（1）；

根据摩擦力公式有：

F_f1=F_N1*U1（a）；

F_f2=F_N2*U2（b）；

将（a）（b）两式带入（1）式得：

F_N2*COS=F_N1- F_N2*U2*SIN；即F_N1= F_N2*（COS+U2*SIN）（2）；

竖直方向受力为：

向上的力：F_N2*SIN（c）；

向下的力：F_N1*UI+COS*F_N2*U2 （d）；

将（2）式带入（c）（d）可得：

向上的力为：F_N2*SIN；

向下的力为：F_N2*（U1*COS+U2*COS+U1U2*SIN；

当U1、U2为定值时，设K3= SIN，K4= U1*COS+U2*COS+U1U2*SIN，可得K3与K4在β=14的时候相交，得到结论1：防止机构出现自锁现象，楔形补偿环的倾斜角设置需大于13.5；

放置橡胶弹簧后，根据受力分析，受力平衡可得：F_N2*COS=F_N1+F_f2*SIN（1’）；

F1=F_f1+F_f2*COS+F_N2*SIN（2’）；

由摩擦力公式可知：

F_f1=F_N1*U1 （a’）；

F_f2=F_N2*U2 （b’）；

将（a’）（b’）代入（1’）（2’）可得：

F_N1=F_N2*( COS-U2*SIN) （3’）；

F1=F_N2*[(COS-U2*SIN)*U1+COS*U2+SIN)]（4’）；

将（4’）式中[(COS-U2*SIN)*U1+COS*U2+SIN)]设为K1，可得F1=F_N2*K1；

对楔形支撑盘来说，它受到来自楔形补偿环一个向下的合力F2，数值上等于F_N2与F_f2的合力，即：

F2=F_N2*SIN+F_f1*COS=F_N2(SIN+U2*COS)；

设SIN+U2*COS为K2，则F2=F_N2*K2,而F_N2=F1/K1，所以最后可得：F2=_F1*K2/K1，根据金属与塑料的摩擦系数表，可设U1=U2=0.12，由于楔形支撑盘上轴承的轴向最大工作载荷为4000N，即楔形支撑盘受到的合力F2需要小于4000N，从而得到结论2：倾斜角越小，F2越小；

结合结论1与结论2，并考虑制造能力可得角取值范围设置即楔形补偿环的倾斜角为15°±θ。

4.根据权利要求3所述的一种改善EPSc驱动单元噪音的结构的倾斜角的计算方法，其特征在于：所述θ为制造和累积误差，具体数值采用1.3°。