一种汽车转向器齿扇齿条副的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械传动技术领域，涉及汽车转向器齿扇齿条副，尤其是一种汽车转 向器齿扇齿条副的设计方法。
【背景技术】
[0002] 汽车驾驶的转向性能取决于转向器齿扇齿条啮合的速比曲线，高速直线行驶时要 求传动比小，方向盘"重";低速行驶时转向要灵活，方向盘"轻"，汽车转向的速比变化通过 齿扇齿条啮合传动实现，因此，设计理想的传动比曲线至关重要。目前传动比曲线大多采用 分段直线段构成，直线段与直线段连接之间有尖点，这样转向时速度突变，不平滑，存在速 度冲击，近些年来，出现分段直线段与余弦函数曲线段构成的传动比曲线，余弦函数段的加 入，改善了传动特性，使得变速更为平滑，但也存在柔性冲击。
[0003] 改善汽车转向器齿扇齿条啮合的传动平稳性并使之无柔性冲击是一个发展趋势， 其关键在于如何设计传动比曲线，建立变速比曲线模型。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种汽车转向器齿扇 齿条副的设计方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车转向器齿扇齿条副的设计 方法，包括以下步骤：
[0006] 1)确定汽车转向器齿扇齿条副的初始参数，所述参数包括最小传动比，最大传动 比，变速比曲线第一、第二、第三、第四个转接点的齿扇转角值；
[0007] 2)建立整体C2阶连续变速比曲线模型；
【主权项】
1. 一种汽车转向器齿扇齿条副的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 确定汽车转向器齿扇齿条副的初始参数，所述参数包括最小传动比，最大传动比，变 速比曲线第一、第二、第三、第四个转接点的齿扇转角值； 2) 建立整体C2阶连续变速比曲线模型；
其中imin，i_，&，％，％，&共6个参数为设计输入参数，imin为最小传动比，i max 为最大传动比，約，％，％，％分别为变速比曲线第一、第二、第三、第四个转接点的齿 扇转角值，於为齿扇最大有效转角；参数a 2, a3, a4, a5, bp b2, C1, c2, c3, c4, C5为待定参 数； f二/(㈧为变速比曲线的右半边，其左半边关于识对称； 3) 根据整体C2阶连续条件，可得变速比曲线在4个分段点上二阶导数存在且左右导数 相等，即： AXX = B 其中，
\ - L^i ^5-1 ? B = [imin 00000000 imax 0 0]τ； 4) 根据步骤3)的计算结果确定整体C2阶连续变速比曲线模型的待定参数，获得整体 C2阶连续变速比曲线； 5) 根据获得的整体C2阶连续变速比曲线调整imin，imax，奶，％，％，％这6个输入 参数中的一个或多个，获得符合需求的整体C2阶连续变速比曲线，并根据确定的6个输入 参数设计转向器齿扇齿条副。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车转向器齿扇齿条副的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定汽车转向器齿扇齿条副的初始参数，所述参数包括最小传动比，最大传动比，变速比曲线第一、第二、第三、第四个转接点的齿扇转角值；建立整体C2阶连续变速比曲线模型；确定整体C2阶连续变速比曲线模型的待定参数，获得整体C2阶连续变速比曲线；根据获得的整体C2阶连续变速比曲线调整6个输入参数中的一个或多个，获得符合要求的整体C2阶连续变速比曲线，并根据确定的6个输入参数设计转向器齿扇齿条副。本发明提供了一种具有整体C2阶连续速比曲线模型以及模型优化设计调整方法，可获得理想的C2阶连续的速比曲线，设计简便。
【IPC分类】B62D3-12, F16H19-04
【公开号】CN104728378
【申请号】CN201510152337
【发明人】丁国龙, 周国和, 王平江, 赵大兴, 王珍, 余金舫
【申请人】湖北工业大学, 湖北三环汽车方向机有限公司, 武汉华中数控股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月1日