汽车电动助力转向用蜗杆机加工艺
2018-06-21长城汽车股份有限公司河北保定071000亢彦海
金属加工(冷加工) 2018年6期
关键词:工艺
■ 长城汽车股份有限公司 (河北保定 071000) 亢彦海

蜗杆蜗轮传动机构在汽车领域有较多的应用,常用来实现电动机的减速增扭,如C-EPS(电动助力转向)。从本质上说,蜗杆是轴向拉长的斜齿圆柱齿轮,通常所说的蜗杆头数即对应着齿数,一般常用的蜗杆头数为一头或双头,相应蜗杆转过一转,蜗轮只转过一齿或两齿,因此蜗杆蜗轮传动结构具有高传动比的显著特点,但传动效率较低,一般在85%左右,这就意味着有较多的机械损失和热量产生。
从汽车整车层面来看,出于对NVH性能和节能的严苛要求,往往对传动过程的噪声特性和能量损失控制严格,例如对EPS要求总体噪声不得大于43dB,蜗杆蜗轮传动效率不低于90%。
1. 蜗杆的总体加工要求
基于蜗杆蜗轮传动结构的特点,为提高传动效率,降低噪声,对于作为主动部件的蜗杆精度要求是较高的,这主要体现在齿型精度和表面粗糙度上,并需适应大批量生产条件,在制造成本上可接受。
如图1所示为某C-EPS减速机构使用的蜗杆,双头右旋,轴向模数2.29,分度圆直径为14.55mm,导程角20°,精度等级按GB/T 10089圆柱蜗杆、蜗轮精度中的7级精度要求执行,要求表面粗糙度值Ra=0.2μm,蜗杆材质为37CrS4,硬度要求24~28HRC。从产品角度而言,Ra=0.2μm的表面粗糙度要求是较为严苛的,就现状来说,大多数C-EPS蜗杆的表面粗糙度值要求控制在Ra=0.4μm,但要达到更好的噪声和效率水平,控制在Ra=0.2μm是必要的。
2. 蜗杆加工工艺路线
蜗杆毛坯为直径约22mm的棒料,其整体工艺路线如图2所示。
3. 各工序工艺实现方法
OP10为外圆加工,通常的工艺方式为车削,除需要精加工的轴承位和齿部外圆外,均车削到位。……
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