捷太格特開發(fā)出高剛性滾珠導(dǎo)軌式中間軸
2009-06-03 15:41:21
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圖1：“人與車科技展”的展品。 |
捷太格特開發(fā)出了高剛性滾珠導(dǎo)軌式中間軸（Intermediate Shaft），并在“人與車科技展”上展出（圖1）。已從2008年10月開始面向電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)量產(chǎn)，并且交付汽車廠商使用。中間軸是連接方向盤和轉(zhuǎn)向齒輪箱（Steering Gear Box）的轉(zhuǎn)軸，可在發(fā)生正面碰撞時進行收縮，防止方向盤從車廂內(nèi)飛出。另外，平時也可進行細致的伸縮動作，起到防止來自路面的振動傳遞給駕駛員的作用。
提高汽車操舵穩(wěn)定性時，要求中間軸相對于旋轉(zhuǎn)方向的力，不發(fā)生背隙及扭轉(zhuǎn)。另一方面，希望提高舒適性時，又要求中間軸沿伸縮方向毫無阻力地工作。也就是說，需要同時兼顧旋轉(zhuǎn)方向的剛性和伸縮方向的靈活性。特別是方向盤旁邊設(shè)有馬達的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，中間軸傳遞的扭矩會增大，這方面的要求更高。
以前，利用花鍵（Spline）傳遞旋轉(zhuǎn)力的中間軸是主流（圖2左）。由于使用滑動摩擦方式，無法同時兼顧旋轉(zhuǎn)方向的剛性和伸縮方向的靈活性。為了改為滾動摩擦方式，有些產(chǎn)品使用了滾珠，但只是在原來的花鍵上增加了滾珠而已，仍需保留花鍵（圖2右）。旋轉(zhuǎn)力較小時，可通過滾珠傳遞旋轉(zhuǎn)力，但超過一定限度時，花鍵需要承受一定的旋轉(zhuǎn)力。放置滾珠的溝槽比較淺，接觸面相對于力的方向角度較小，因此通過滾珠傳遞旋轉(zhuǎn)力時剛性較低。
新產(chǎn)品將棱角較圓的正方形斷面轉(zhuǎn)軸，與包圍轉(zhuǎn)軸的具有中空部的圓鋼套融合在一起（圖3）。轉(zhuǎn)軸和圓鋼套均設(shè)有放置滾珠的溝槽。雖然將滾珠的溝槽由3排減至2排，卻加深了溝槽，使溝槽與滾珠的接觸角接近直角，從而使旋轉(zhuǎn)力可以直接傳遞。即使發(fā)生變形，也只需使用滾珠即可使旋轉(zhuǎn)力傳至最后，因此無需使用滑動摩擦方式。
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圖2：原產(chǎn)品。左為花鍵，右為花鍵與滾珠并用。 |
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圖3：開發(fā)品。滾珠為2排，溝槽較深。 |
