一种循环球转向器的制作方法

本实用新型属于汽车转向器技术领域，特别涉及一种循环球转向器。

背景技术：

循环球转向器广泛地应用于汽车，用于实现汽车转向，通过在转向螺母之间设置的钢球来实现相对转动，从而驱动转向臂上的善行齿轮进行转动，从而实现转向。随着整车品质的提高，转向操作性能也进一步提高。汽车转向时，转向系统只能怪力的传递路线为：转向盘---转向轴---转向万向节---转向传动轴---转向器，经转向器变换运动方向和减速增矩后传递给转向摇臂。由于汽车转向系统故障诱发的交通事故时有发生，转向系统是汽车重要的安全部件之一。虽然循环球式转向器已经在汽车上使用了几十年，但技术上仍存在一些缺陷。

循环球转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇川东府或滑块曲柄销传动副。通过对影响转向器性能的各个环节进行深入分析，并对机械式循环转向器各部件结构及相互配合关系进行研究，可以发现，现有的机械循环球转向器效率有待进一步提高。而且，现有的循环球转向器的转向螺杆在受弯矩和转矩的作用下会产生变形，导致钢球在滚道内的受力不均匀，因此转向器能承受的输入扭矩值较小。因此，有必要对现有循环球转向器进一步改进，以提高转向器效率、减小配合间隙及减少漏油。

技术实现要素：

本实用新型用于解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种循环球转向器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种循环球转向器，包括壳体、螺杆、螺母、和摇臂轴，螺杆和螺母转动连接并设置于壳体的腔内，螺母与螺杆加工有相同参数的螺旋槽，螺母的一面加工成齿条，与摇臂轴的齿扇部分啮合钢球放置于螺母与螺杆之间的密闭管路内，用于将螺母螺杆之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，转向器传动比为17.5:1，摇臂轴输出端共32个齿，相邻两齿之间相隔90^°，螺杆尾部设有多个进油口和多个回油口，螺杆贯穿壳体。

作为本使用新型的进一步改进，摇臂轴输出端相邻两齿之间相隔为90^°。

作为本实用新型的进一步改进，螺杆在两端的支撑为轴承支撑。

作为本使用新型的再一步改进，还包括设置在螺母和螺杆之间的弹性元件。

作为本使用新型螺杆的进一步改进，螺杆材料为低淬透性钢60ti。

作为本实用新型壳体的进一部改进，壳体为铝铸件一体成型结构。

本实用新型有益效果：

本实用新型提出的循环球转向器，具有如下优点。

1、具有较高的传动效率，操纵起来比较轻便舒适，机械部件的磨损较小，使用寿命相对较长。

2、体积小，重量轻，方面安装；

3、螺杆2在两端均设有支撑，能够改善传动和受力性能，提高转向稳定性，使得循环球转向器结构紧凑，便于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型循环球转向器结构示意图；

图2为本实用新型循环球转向器正视图，

其中：1-壳体，4-摇臂轴；

图3为本实用新型循环球转向器；

其中：2-螺杆，3-螺母，5-滚珠；

图4为本实用新型摇臂轴4输出端结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中轴承11、12的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型提出的循环球转向器结构示意图如图1所示，包括壳体、螺杆、螺母和摇臂轴，螺杆和螺母转动连接并设置于壳体的腔内，钢球放置于螺母与螺杆之间的密闭管路内，用于将螺母和螺杆之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦。转向器传动比为17.5:1，摇臂轴输出端共32个齿，相邻两齿之间相隔85^°~90^°，螺杆尾部设有多个进油口和多个回油口，螺杆贯穿所述壳体。

轴向间隙由于调整困难，为减小轴向间隙，螺杆在两端均设有支撑。这样能够改善传动和受理性能，提高转向稳定性，使得循环球转向器结构紧凑，便于安装。

实施例1

如图2所示，循环球式转向器包括壳体1、螺杆2、螺母3和摇臂轴4，循环球指的就是放置于螺母3与螺杆2之间的密闭管路内的钢球5，用于将螺母3和螺杆2之间的滑动摩擦转变为阻力较小的滚动摩擦。螺母3与螺杆2加工有相同参数的螺旋槽。螺母3的一面加工成齿条，与摇臂轴4的齿扇部分啮合。为展示位于壳体1内的螺杆2、螺母3，壳体局部剖面视图如图3所示，当与方向盘转向管柱固定到一起的螺杆2转动起来后，螺杆2推动螺母3上下运动，螺母3在通过齿轮来驱动转向摇臂往复摇动从而实现转向。在这个过程当中，钢球5就在密闭的管路内循环往复的滚动。循环球式转向器由于更多依靠滚动摩擦，所以具有较高的传动效率，操纵起来比较轻便舒适，机械部件的磨损较小，使用寿命相对较长。

螺母3与螺杆2加工有相同参数的螺旋槽。螺母3的一面加工成齿条，与摇臂轴的齿扇部分啮合，转动螺杆2时，螺母3不转动，只发生轴向移动并驱使摇臂轴4的齿扇转动。为了减少螺杆2与螺母3之间的莫灿，两者之间装有多个钢球以实现滚动摩擦。

如图4所示，摇臂轴4输出端共32个齿，相邻两齿之间相隔90^°。

优选地，在螺母3和螺杆2之间设置有弹性元件，用于补偿转向螺母3和摇臂轴4的啮合间隙，提高转向操作性能。

优选地，循环球转向器壳体采用铝铸件一体成型结构。

本实用新型的螺杆4螺旋方向为右旋，传动比为17.5:1。本实用进行提出的循环球转向器，最大工作压力为10.34mpa、工作流量为8.71~13.2l/min，能够实现的最大输出力矩为1314nm，输出摆角为43^°30，输入总圈数为4.2，并且能够使用在工作温度为-40℃~+135℃。

实施例2

如图5所示的循环球转向器，螺杆两端的支撑为轴承支撑（11、12）。螺杆的轴径支撑在两个推力轴承上，并采用可调轴承盖固定，可调轴承盖可以调整推力球轴承的御金都，并用锁紧螺母锁紧以防止轴承盖松动。

现有循环球转向器螺杆大多采用20crmnti钢渗碳热处理，渗碳过程中淬火变形较大。螺杆材料优选为低淬透性钢60ti，采用60ti材料制造循环球转向器螺杆能够避免渗碳热处理工艺中出现的系列问题，滚道工作面硬化层深大大增加，产品质量稳定。

本实用新型的保护范围不局限于此，任何不经过创造性的劳动能够想到的技术方案的变化或者替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：

1.一种循环球转向器，其特征在于，包括壳体（1）、螺杆（2）、螺母（3）和摇臂轴（4），螺杆（2）和螺母（3）转动连接并设置于壳体的腔内，螺杆（2）在两端均设有支撑，螺母（3）与螺杆（2）加工有相同参数的螺旋槽，螺母（3）的一面加工成齿条，与摇臂轴（4）的齿扇部分啮合，钢球（5）放置于螺母（3）与螺杆（2）之间的密闭管路内，用于将螺母（3）螺杆（2）之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，转向器传动比为17.5:1，摇臂轴（4）输出端共32个齿，相邻两齿之间相隔85^°~90^°，螺杆（2）尾部设有多个进油口和多个回油口，螺杆（2）贯穿所述壳体（1）。

2.根据权利要求1所述的循环球转向器，其特征在于，所述相邻两齿之间相隔为90^°。

3.根据权利要求1所述的循环球转向器，其特征在于，所述螺杆（2）在两端的支撑为轴承（11、12）支撑。

4.根据权利要求1所述的循环球转向器，其特征在于，还包括设置在螺母（3）和螺杆（2）之间的弹性元件。

5.根据权利要求1所述的循环球转向器，其特征在于，螺杆（2）材料为低淬透性钢60ti。

6.根据权利要求1所述的循环球转向器，其特征在于，所述壳体（1）为铝铸件一体成型结构。

技术总结
本实用新型公开了一种循环球转向器，包括壳体、螺杆、螺母和摇臂轴，螺杆和螺母转动连接并设置于壳体的腔内，钢球放置于螺母与螺杆之间的密闭管路内，用于将螺母螺杆之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，转向器传动比为17.5:1，摇臂轴输出端共32个齿，相邻两齿之间相隔900。采用本实用新型提出的循环球转向器，具有较高的传动效率，操纵起来比较轻便舒适，磨损小，提高转向稳定性，使得循环球转向器结构紧凑，便于安装。

技术研发人员：鞠晓凤;钟永铎
受保护的技术使用者：青岛建邦供应链股份有限公司
技术研发日：2019.07.30
技术公布日：2020.08.04