[发明专利]循环球式转向器偏心齿扇的传动比修正及展成加工方法

权利要求书

1.一种循环球式转向器偏心齿扇的传动比修正方法，其特征在于，包括：

用车辆的转向器期望的传动比减去偏心齿扇所引起转向器传动比变化量来进行修正，获得偏心齿扇的齿廓曲面设计时所采用的其修正后的传动比表达式为：

式中，表示修正后的传动比，是以齿扇齿廓几何中心点O为基准的传动比，也是设计偏心齿扇的齿廓曲面时将采用的传动比；表示转向器所期望的输出传动比，是以转向摇臂轴轴心点0为基准的传动比；e表示偏心距；表示齿扇转角；P_h表示螺杆导程；

按修正后传动比所设计偏心齿扇的齿廓曲面，当转向器工作后，偏心齿扇传动所引起的传动比变化量，将会被修正后的传动比抵消，此时转向器可实际输出所期望的传动比曲线；其实际输出传动比的表达式与公式(7)相同为：

2.根据权利要求1所述的循环球式转向器偏心齿扇的传动比修正方法，其特征在于，当车辆为轻卡车辆时，轻卡车辆的转向器所期望的变比曲线是中凹余弦型的，表达式为：

式中，表示变比起点角度，表示变比止点角度，i_wA表示转向器的中位定比区段传动比，i_wB表示转向器的两侧定比区段传动比，a₁＝(i_wA+i_wB)/2，a₂＝(i_wB-i_wA)/2；

根据式(Q1)和式(Q3)，可得偏心齿扇转向器修正后的变比曲线表达式为：

3.根据权利要求2所述的循环球式转向器偏心齿扇的传动比修正方法，其特征在于，当车辆为轻卡车辆时，偏心齿扇修正后齿条与齿扇的传动比表达式为：

式中，表示修正后齿条与齿扇的传动比，是以齿扇齿廓几何中心点O为基准的传动比，也是设计偏心齿扇的齿廓曲面时要采用的传动比；b₁＝(i_PA+i_PB)/2，b₂＝(i_PB-i_PA)/2；

对式(Q5)进行积分，可得变比传动的齿条行程其修正后齿条与齿扇的变比传动关系式为：

式中，sgn()表示符号函数，对括号内参数提取正负号，正数时等于+1，负数时等于-1，零时仍等于0。

4.一种循环球式转向器偏心齿扇的展成加工方法，其特征在于，包括：

在数控插齿设备上，利用齿条刀具来加工偏心齿扇的齿廓曲面，采取齿条刀具模拟齿条工件的运动关系，来实施三轴联动的展成加工，以齿扇齿廓几何中心点O为基准的构建齿条运动关系齿条运动关系是经传动比修正后而设计的运动关系；根据权利要求1至3任一项所述的循环球式转向器偏心齿扇的传动比修正方法，获得的偏心齿扇的齿廓曲面设计时所采用的其修正后的传动比，得到齿条运动关系的表达式为：

式中，表示按转向器所期望的输出传动比进行无偏心计算的齿条行程，并且是以齿扇齿廓几何中心点O为基准的；

当保持齿扇齿廓几何中心点O投影在X1轴上位置相同的情况下，随着数控插齿设备C轴旋转，工作台横移来模拟相反方向的模拟齿条工件-运动关系，转向摇臂轴轴心点0也随之在X1轴和Y1轴上，将产生位置变化，据此轴心点0的位置变化，可获得三轴联动的展成关系，三轴联动的展成关系表达式为：

式中，c表示设备C轴旋转角度，数控插齿设备C轴带动转向摇臂轴及齿扇以轴心点0进行旋转，c在数值上也等效于转角

5.根据权利要求4所述的循环球式转向器偏心齿扇的展成加工方法，其特征在于，当车辆为轻卡车辆时，为实现车辆变比转向器所期望的变比曲线，对偏心齿扇的齿廓曲面进行修正后展成加工，所采取的三轴联动展成关系式为：

式中，