电动汽车电动助力转向结构原理介绍

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1、RDEPS
主要构成：壳体、 电机、滚柱丝杆副 、输入轴齿轮轴总 成、扭矩传感器、 ECU、轴承、支撑 套、等
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2、 APAEPS
6B REPS采用的是此结构
主要构成：壳体、电机、滚柱 丝杆副、输入轴齿轮轴总成、扭矩 传感器、ECU、轴承、支撑套、皮 带传动副等。
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二 电动助力转向系统工作原理
REPS：REPS扭矩传感器检测从转向盘传来的扭矩，传输给REPS ECU;ECU同时通过 整车CAN信号线接收车速信号，发动机转速信号。ECU根据扭矩信号，车速信号，发动 机转速信号计算电机需要的电流。电机通电流后产生旋转扭矩，通过同步带传动副及丝 杆螺母传动副驱动齿条直线运动，从而推动车轮转向。
同轴式REPS电机转子与丝杠螺母副集成在一起，集成化较高，同时机电一体化 程度也较高，这样的好处是简化机械结构，减少系统零部件，提高了系统的稳定 性。这样的缺点是装配较复杂，加工工艺要求较高，后期维护和维修较困难，电 机等零部件的通用化程度低，同时可靠度也较低。
同轴式REPS在结构和受力上都类似于液压转向器，输出相同的齿条力，它们外 观尺寸可以做到很接近，所以从液压转向器过渡到同轴式REPS较为简单。
滚珠丝杠
滚珠丝杠副
滚珠螺母
螺纹部分 （支撑）轴颈 其他部分（齿条）
滚珠螺母体
滚珠循环装置
密封件 润滑剂
滚珠
负荷滚珠
预紧元件
间隔滚珠
其他
按照滚珠丝杠副的作用其可分为传动类（T型）和定位类（P型）；按照循环方 式又可分为内循环式和外循环式；按照滚道截面形状又可分为梯形类，单圆弧类和双圆 弧类。参考样件的滚珠丝杠副为双圆弧外循环式传动滚珠丝杠副。
总之，同轴式REPS的设计思路是集成化，机电一体化。
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非同轴式REPS
非同轴式REPS是指转向器助力电机与转向器丝杠轴线不同轴，同时采用滚珠丝杠副 作为减速机构的REPS，该类型转向器多见于欧美车型，如大众，奔驰，戴姆勒 福特等车系。 非同轴REPS转向器助力电机与滚珠丝杠副不直接相联，通常采用皮带连接电机 转轴和丝杠螺母，皮带传动的优点是传动稳定，噪音低，磨损小，同时有过载 保护功能。但由于REPS转向器工作环境恶劣（一般在发动机舱），需要使用特 制皮带，要求满足低温，高温，高低温交替，耐久等的苛刻环境下的稳定性，皮 带给整个系统带来一定成本。而通过带传动，非同轴式REPS实现了两级减速 （一级为带传动，二级为滚珠丝杠副），从而有一个较大的减速比，可以让电机 工作在高转速低扭矩的状态下，便于电机的控制。而由于增加了减速级数，其机 械传递效率也相应减少。 非同轴式REPS丝杠螺母与电机转轴不直接连接，可以固定于壳体上，所以其受 力条件要优于同轴式REPS（同轴式受力经过转子），同时由于非同轴式REPS 采用二级及以上减速比，当需要实现更大的齿条力输出时，其较容易达到。
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二 REPS结构介绍
REPS是英文Rack-drive Electric Power Steering system的简写，中文意思为齿条 驱动式电动助力转向系统，其主要有同轴式REPS和非同轴式REPS,它们主要的区别在 于助力的实现形式不同，并无优劣之分。
REPS系统由于是齿条直接助力的，其助力过程以及转向器受力过程类似于液压转向器，在 EPS转向器中可以输出更大的齿条力，所以多应用于中级及以上轿车和重型车上。与其他类 型EPS系统相比，主要特点在于： 1）节能； 2）高输出； 3）高效率； 4）低噪音； 5）低惯性。 但其研发难度和成本都比其他类型的EPS高。
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同轴式REPS
同轴式REPS是指电机轴与转向器丝杠轴同轴，电机转子直接与丝杠螺母配合，并将 转矩传递给丝杠螺母，丝杠螺母副通过丝杠螺母的旋转运动转变成齿条丝杠的直 线运动。该类型转向器多见于日本汽车，如丰田，本田车系等。
同轴式REPS由于电机转子与滚珠丝杠副直接配合，只有一级减速，所以其机械 传递效率较高。同时也由于其为一级减速，丝杠螺母副的减速比较小，所以导致 电机转速较低，需要输出的扭矩较大，给电机控制带来较大的难处。
非同轴式REPS通过增加传动机构，来优化系统的受力状态，并且使各个功能系 统模块化，有利于后期维护维修，也有利于加工制造和装配，可以实现高的通用 化，降低零部件成本。
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2.1滚珠丝杠副
滚珠丝杠副是一种将旋转（直线）运动转变为直线（旋转）运动的机械装置。主要 有丝杠、丝杠螺母和滚珠等组成，可以实现传动、定位等功能。 其组成如下：
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电动助力转向结构原理 介绍
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一 几种电动助力转向系统 二 EPS工作原理介绍 三 REPS结构介绍
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一 几种电wenku.baidu.com助力转向系统
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二 电动助力转向系统工作原理
CEPS：由扭矩传感器检测从转向盘传来的扭矩，转向ECU通过对扭矩信号， 车速信号等的处理，输出对应的电流给电动机，电动机输出的扭矩通过蜗轮蜗杆减速 机构放大后传递到管柱上，管柱再通过齿轮齿条副的传动，将转矩转换为齿条的轴向 力，从而使齿条轴向运动，达到转向的目的。
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内循环滚珠丝杠副
该类型滚珠丝杠副在螺母上开有侧孔 孔内镶有返向器，将相邻两螺旋滚道 联接起来，钢球从螺纹滚道进入返向 器越过丝杠牙顶，进入相邻螺纹滚道， 形成钢球循环通道。 返向器有固定式和浮动式两种，一个 螺母上通常有2~4个循环回路。
滚珠 滚珠丝杠
内循环式滚珠丝杠副螺母径向尺寸小
钢球循环通道短，有利于减小钢球数 量减小摩擦损失，提高传动效率。但
返向器
其返向器回行槽加工要求高，不适宜
用在重载传动中。
滚珠螺母
滚珠丝杠副用在定位精度要求较高的地方时，需要丝杠螺母副有一定得预紧力， 一般有双螺母齿差预紧、双螺母垫片预紧、双螺母螺纹预紧、单螺母变位导程 预紧、单螺母增大钢球预紧等方式，通过测量可知，参考样件采用的是单螺母 增大钢球的预紧方式，该方式的好处是减小滚珠丝杠副整体尺寸，但其受力状 况较差，装配要求较高。