低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置的制作方法

本发明涉及一种间隙调整装置，具体涉及一种低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置。

背景技术：

管柱式电动助力转向系统常选用蜗轮蜗杆结构，考虑到传动的平顺性以及存储润滑脂的需要，蜗轮蜗杆之间必然存在一定的啮合间隙，为了防止转向管柱在受到从转向器齿条传来的路面的激励可能产生的异响，需要严格控制蜗轮和蜗杆的啮合间隙。

现有技术中：蜗杆在壳体内的装配通常在蜗杆两端的深沟球轴承内侧设计特殊的弹性体衬套，衬套的另一侧分别由蜗杆台阶进行定位，向蜗杆小端施加一个轴向的预压力（可以通过适度压缩弹性体用开口挡圈结构，也可以通过锁紧螺母结构），减少因轴承磨损产生的轴向间隙从而导致的蜗轮蜗杆啮合的间隙，同时在蜗轮蜗杆磨损后也可以自动补偿啮合间隙，降低蜗轮蜗杆之间齿相互啮合时发出的噪音。

该方案虽然很大程度上减小了蜗杆轴向窜动和蜗轮的齿合间隙，但是对固定蜗轮蜗杆的壳体加工过程能力提出了很高的要求，蜗轮蜗杆在加工过程要求有匹配的中心距，壳体在加工过程后成型的中心距往往存在偏差，这个偏差的存在导致蜗轮蜗杆之间存在间隙超差，超差为正导致异响产生，超差为负导致空载扭矩超标，同时壳体加工完成后蜗轮蜗杆理论齿合中心不在壳体轴向上也不重合也会导致上述问题的产生，为此当前的设计不能有效补偿蜗轮蜗杆径向因壳体加工中心距偏差、以及因蜗轮蜗杆自身磨损导致间隙产生异响的失效模式的规避。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置，其特征在于：包括壳体，设置于所述壳体内部且保持相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆的电机安装端装配有调心四点接触球轴承，所述调心四点接触球轴承的内侧与所述壳体台阶定位，所述调心四点接触球轴承的外侧通过锁紧螺母对调心四点接触球轴承进行钢性限位，在所述锁紧螺母的外侧还设置有连接电机输出轴的联轴器；所述蜗杆的远离电机安装端的另一端与深沟球轴承滑动配合，所述深沟球轴承的内侧与轴承套的内端面相互配合，所述深沟球轴承的外侧通过止锁环实现在轴承套内的限位，位于所述止锁环的外侧壳体上还装配有后盖；在所述轴承套的径向外侧与所述壳体的内壁之间设置有调整型腔，在所述调整型腔内安装有波形压簧，所述壳体的内壁抵住所述波形压簧的外端向所述波形压簧提供预紧力，所述波形压簧的内端抵接所述轴承套并能够沿所述轴承套的径向实现弹性伸缩。

进一步地，所述轴承套选用塑料材质。

进一步地，所述深沟球轴承的内侧与所述轴承套的内端面过盈配合。

进一步地，所述轴承套径向外侧面向所述波形压簧的位置开设有压簧安装槽，所述波形压簧的内端部分位于所述压簧安装槽内部。

进一步地，所述深沟球轴承的内侧与轴承套的内端面同时在轴承套的轴向和径向上实现相互配合。

进一步地，所述止锁环在径向上整体位于所述轴承套的内部。

进一步地，所述波形压簧的直径小于所述轴承套的轴向尺寸，且所述波形压簧整体位于所述轴承套的轴向中央位置。

进一步地，在所述轴承套的轴向方向上，所述深沟球轴承和止锁环整体位于所述波形压簧的直径范围内。

进一步地，在所述调整型腔内波形压簧的径向外侧还设置有填充材料。

进一步地，所述调心四点接触球轴承的径向尺寸大于所述深沟球轴承的径向尺寸。

本发明的有益效果是：

（1）通过轴承套与轴承选用不同的材料，采用错频解耦抑制，并有效降低因路面颠簸传递过来的振动或因共振而产生的异响。

（2）在蜗轮蜗杆啮合过程中，即使壳体在加工过程中导致中心距偏差，波形压簧在预先提供的预紧力下，通过向蜗轮蜗杆啮合中心距方向提供压力，减少蜗轮蜗杆啮合的间隙，进而避免产生异响。

（3）在蜗轮蜗杆长时间使用发生磨损后，可以通过波形压簧向蜗轮蜗杆啮合位置提供压力，从而自动补偿啮合间隙，降低蜗轮蜗杆啮合时齿与齿之间卡合发出的噪音。

（4）调心四点接触球轴承在波形压簧的作用下能够实现适度的自我调节，有效减轻了蜗杆的塑性变形，有效提高和改善了蜗轮蜗杆减速增扭传动时的平顺性。

（5）降低了针对壳体中心距的加工精度控制和过程精度控制，降低了加工需求，降低了成本，提高了效率。

附图说明

图1为本发明低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，低噪声自补偿蜗轮蜗杆间隙调整装置，包括壳体1，设置于壳体1内部且保持相互啮合的蜗轮2和蜗杆3，蜗杆3的电机安装端装配有调心四点接触球轴承4，调心四点接触球轴承4的内侧与壳体1台阶定位，调心四点接触球轴承4的外侧通过锁紧螺母5对调心四点接触球轴承4进行钢性限位，在锁紧螺母5的外侧还设置有连接电机输出轴的联轴器6；蜗杆3的远离电机安装端的另一端与深沟球轴承7滑动配合，深沟球轴承7的内侧与轴承套8的内端面相互配合，深沟球轴承7的外侧通过止锁环9实现在轴承套8内的限位，位于止锁环9的外侧壳体1上还装配有后盖10；在轴承套8的径向外侧与壳体1的内壁之间设置有调整型腔11，在调整型腔11内安装有波形压簧12，壳体1的内壁抵住波形压簧12的外端向波形压簧12提供预紧力，波形压簧12的内端抵接轴承套8并能够沿轴承套8的径向实现弹性伸缩。

具体地，轴承套8选用塑料材质，而深沟球轴承7、调心四点接触球轴承4、蜗轮2和蜗杆3选用金属材质，从而使得轴承套8选用的材质与深沟球轴承7、调心四点接触球轴承4、蜗轮2和蜗杆3选用的材质相区分，从而通过错频解耦抑制、并有效降低因路面颠簸传递过来的振动或因选材相同而引起的共振而产生的异响。

具体地，深沟球轴承7的内侧与轴承套8的内端面过盈配合，使得深沟球轴承7能够固定于轴承套8的内部，保证连接固定，避免轴承套8在蜗杆3旋转过程中被甩出。

具体地，轴承套8径向外侧面向波形压簧12的位置开设有压簧安装槽13，波形压簧12的内端部分位于压簧安装槽13内部，一方面便于波形压簧12安装位置的固定，另一方面保证波形压簧12的内端沿轴承套8的径向实现提供的力的方向稳定。

具体地，深沟球轴承7的内侧与轴承套8的内端面同时在轴承套8的轴向和径向上实现相互配合，从而使得轴承套8能够同时在轴向和径向上对深沟球轴承7实现支撑保护。

具体地，止锁环9在径向上整体位于轴承套8的内部，从而保证在径向上将深沟球轴承7卡在轴承套8的内部。

具体地，波形压簧12的直径小于轴承套8的轴向尺寸，且波形压簧12整体位于轴承套8的轴向中央位置，从而保证通过波形压簧12提供的力的稳定，不会在波形压簧12在向轴承套8提供力的同时导致轴承套8侧翻或变形。

具体地，在轴承套8的轴向方向上，深沟球轴承7和止锁环9整体位于波形压簧12的直径范围内，从而保证对间隙自动调整过程中，深沟球轴承7和止锁环9整体实现径向位置的调整。

具体地，在调整型腔11内波形压簧12的径向外侧还设置有填充材料14，填充材料14包围于波形压簧12的外侧保证波形压簧12位于预定位置，且避免波形压簧12在被压缩和伸长变形时轴向发生偏移从压簧安装槽13中脱出。

具体地，调心四点接触球轴承4的径向尺寸大于深沟球轴承7的径向尺寸，从而通过波形压簧12的伸缩配合实现调心四点接触球轴承适度的自我调节。

具体使用时，通过轴承套8与深沟球轴承7、调心四点接触球轴承4选用不同的材料，从而采用错频解耦抑制，并有效降低因路面颠簸传递过来的振动以及因选用相同材质可能导致共振进而产生的异响；同时在蜗轮蜗杆的啮合过程中，即使壳体在加工过程中导致中心距偏差，通过波形压簧12在预先提供的预紧力下，向蜗轮蜗杆啮合中心距方向提供压力，从而可以有效减少蜗轮蜗杆啮合的间隙，进而避免因蜗轮蜗杆设计原因产生的啮合间隙过大而产生的异响；在蜗轮蜗杆长时间使用发生磨损后，可以通过波形压簧向蜗轮蜗杆啮合位置提供压力，从而自动补偿啮合间隙，降低蜗轮蜗杆啮合时因长期使用磨损原因产生的齿与齿之间卡合发出的噪音；调心四点接触球轴承在波形压簧的伸缩作用配合下能够实现适度的自我调节，有效减轻了蜗杆的塑性变形，有效提高和改善了蜗轮蜗杆减速增扭传动时的平顺性；同时降低了针对壳体中心距的加工精度控制和过程精度控制，降低了加工需求，降低了成本，提高了效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。