Designing Research on Variable Ratio for Recirculating Ball Steering Gears with Eccentric Gear Sector

Hou Xunbo; Han Weijie; Wang Xuguang; Ji Shuai; Li Zhenpeng

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.013

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Designing Research on Variable Ratio for Recirculating Ball Steering Gears with Eccentric Gear Sector

Design· Calculation | 更新时间：2023-02-25

- Designing Research on Variable Ratio for Recirculating Ball Steering Gears with Eccentric Gear Sector
- Journal of Mechanical Transmission Vol. 47, Issue 2, Pages: 101-106(2023)
- 作者机构：
  
  1.大连创新零部件制造公司，辽宁大连 116620
  2.一汽解放青岛汽车有限公司，山东青岛 266000
  3.中国重型汽车集团有限公司汽车研究总院，山东济南 250101
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.013
  CLC：
- Published：15 February 2023，
  
  Received：11 February 2022，
  
  Revised：07 March 2022，
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侯训波,韩伟杰,王旭光等.偏心齿扇的循环球式转向器变传动比设计研究[J].机械传动,2023,47(02):101-106.

Hou Xunbo,Han Weijie,Wang Xuguang,et al.Designing Research on Variable Ratio for Recirculating Ball Steering Gears with Eccentric Gear Sector[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):101-106.
侯训波,韩伟杰,王旭光等.偏心齿扇的循环球式转向器变传动比设计研究[J].机械传动,2023,47(02):101-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.013.

Hou Xunbo,Han Weijie,Wang Xuguang,et al.Designing Research on Variable Ratio for Recirculating Ball Steering Gears with Eccentric Gear Sector[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):101-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.013.

摘要

为实现变间隙特性，循环球式转向器中摇臂轴上的齿扇通常设置了偏心距，该偏心齿扇是实现转向器变比传动的重要部件。由于齿扇存在偏心距，会使转向器输出的传动比曲线受到影响，尤其对变比曲线的影响更为明显，且会产生变异。以齿扇几何中心点和摇臂轴轴心点分别建立坐标系，计算分析了偏心齿扇在各转角点上所引起的传动比瞬时变化量，提出了用转向器期望的传动比减去该瞬时变化量来进行修正。依据瞬时修正后的传动比设计偏心齿扇的齿廓曲面，可使转向器输出期望的传动比曲线。同时，提出了定量修正传动比的简化方法，与期望值误差可控制在0.3%以内。

Abstract

In order to realize the variable clearance characteristic

the gear sector on the pitman arm shaft in recirculating ball steering gears is usually set with eccentricity. This eccentric gear sector is also an important component to realize the variable ratio of steering gears. Because of the eccentricity of the gear sector

the output ratio curve of steering gears will be affected

especially the variable ratio curve

and variation will occur. The coordinate system is established based on the geometric center point of the gear sector and the axis point of the pitman arm shaft respectively to calculate and analyze the instantaneous change of the ratio caused by the eccentric gear sector at each corner point. It is proposed to use the expected ratio of the steering gear to subtract the instantaneous change for correction. According to the instantaneous corrected ratio

the tooth profile surface of the eccentric gear sector is designed

which can enable the steering gear to output the expected ratio curve. At the same time

a simplified method for the ration correction ratio is proposed

and the error with the expected value can be controlled within 0.3%.

关键词

循环球式转向器偏心齿扇变传动比变间隙特性传动比修正期望变比曲线

Keywords

Recirculating ball steering gearEccentric gear sectorVariable ratio of steering gearVariable clearance characteristicRatio of designing correctionExpecting variable ratio curve

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