[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

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件生产制造技术领域，具体的讲是一种改善EPSc驱动单元噪音的结构及倾斜角计算方法。

背景技术

目前EPSc转向管柱收到客户很多噪音抱怨和索赔，经试验分析确认大部分机械噪音来自于传感单元楔形支撑盘与伺服壳体的配合间隙，并且传感单元支撑盘与伺服壳体均是金属制件，两者在碰撞过程中会发出很大的噪声，对整个EPSc的使用寿命和舒适度带来很大影响。

为此设计一种改善EPSc驱动单元噪音的结构及倾斜角计算方法是十分有必要的。

发明内容

本发明突破了现有技术的难题，设计了一种改善EPSc驱动单元噪音的结构及倾斜角计算方法。

为了达到上述目的，本发明设计了一种改善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：输入轴的下端与输出轴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、蜗轮、外壳和传感单元盖，传感器单元总成、楔形支撑盘、蜗轮均位于外壳内部，传感器单元盖盖在外壳顶部，传感器单元总成位于楔形支撑盘上方，蜗轮位于楔形支撑盘下方，楔形支撑盘与壳体之间的空隙中插设有楔形补偿环，楔形补偿环上加装有橡胶弹簧。

所述楔形补偿环的倾斜角为15°±1.3°。

本发明还设计了一种改善EPSc驱动单元噪音的结构倾斜角的计算方法，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=13.5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)；