滚珠丝杠能够将电动机的旋转运动转换成齿条的直线运动,其工作原理类似于螺栓螺母系统。螺距变成了沟道,螺栓(螺杆)和螺母(球循环螺母)之间的连接是通过沟道中的球来实现的,这些球的滚动就像轴承内的滚子元件一样,在一个封闭的循环回路中运动。要想实现这种运动,球循环螺母内就要有一个循环通道,将球循环螺母的沟道“起点”和“终点”连接在一起。
随着球循环螺母的反向转动以及球滚动方向的逆转,螺杆的运动方向也会跟着改变。滚珠丝杠在将旋转运动转换成直线运动时,因为摩擦减小了(球与沟道是点接触的),所以,功率的消耗只有普通螺杆传动功率的1/3。整个结构具有磨损小、定位精度高(安装间隙很小)的特点。
球循环螺母被纵向固定,如果转动,那么螺杆就会按箭头指示的方向做直线运动。为了减少这些球之间的接触,循环通道越短越好,因此,在球循环螺母内采用两条彼此分开的循环通道。
电动机械式转向系统各部件的结构
控制单元
电动机械式助力转向电动机
在奥迪A7 Sportback上,球循环螺母与转子空心轴是连在一起的,齿条的一端被设计成螺杆形。电动机被启动时,转子空心轴连同球循环螺母开始转动,齿条也就开始直线运动了。电动机转动产生的力可为方向盘左转、右转提供助力,电动机电流的大小可决定转向助力力矩的大小。
滚珠丝杠的结构与工作原理
转向工作原理