(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111624194.9 (22)申请日 2021.12.2 9 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114004036 A (43)申请公布日 2022.02.01 (73)专利权人 天津德科智控股份有限公司 地址 300000 天津市津南区八里台镇科达 一路4号 (72)发明人 林晨　秦昌良　王伟强　郭蕾　 (74)专利代理 机构 天津知晓邦知识产权代理事 务所(普通 合伙) 12253 代理人 丁晓玥 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G01M 13/021(2019.01) (56)对比文件 CN 112541235 A,2021.0 3.23 CN 113419488 A,2021.09.21 US 4773012 A,198 8.09.20CN 112541224 A,2021.0 3.23 CN 111531639 A,2020.08.14 US 2012185219 A1,2012.07.19 CN 1089848 89 A,2018.12.1 1 JP 20120 01070 A,2012.01.0 5 赵天婵等.基于 UG汽车转向器上护罩在逆 向设计中的误差分析. 《机 械研究与应用》 .20 08, 第21卷(第2期), 丁国龙等.汽车转向器摇臂轴非圆齿扇的反 求设计与加工. 《机 械设计与制造》 .2017,(第7 期), 刘挺.主减速器齿轮强度的有限元分析. 《江 苏科技信息》 .2017,(第34期), Davide Maran o等.Model ling and simulati on of rack-pi nion steering systems with manufacturi ng errors for performance predicti on. 《Researc hGate》 .2020, Sungsik Moon等.Devel opment of the Steering Gear Box for Electric Vehicles based on the Reverse Engi neering. 《IE Interfaces》 .2012,第25卷(第1期), 审查员 郭弘倩 (54)发明名称 一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种转向器用齿轮齿条逆向 设计方法， 根据需求选取竞品齿条、 齿轮和装载 齿条齿轮的壳体， 基于竞品进行制造， 具体包括 以下步骤： （1） 测算竞品的齿条、 齿轮、 装载齿条 齿轮壳体的参数： 1） 通过三坐标法测量壳体、 齿 轮和齿条的啮合中心距及交错角； 2） 通过目视测 算齿轮和齿条的齿数； 3） 使用轮廓仪测量获取齿 轮和齿条的法面压力角； 4） 通过目视测量齿轮和 齿条的旋向， 测量后， 初选适当直径的量棒， 借助 量棒利用三坐标测量齿条的螺旋角， 测算完毕后 利用步骤1） 测得的交错角和测得的旋向、 测得的齿条的螺旋角计算获得齿轮的螺旋角； 5） 通过多 齿求平均的方法测算齿条的端面齿距。 权利要求书1页 说明书3页 CN 114004036 B 2022.03.18 CN 114004036 B 1.一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 其特征在于， 根据需求选取竞品齿条、 齿轮和 装载齿条齿轮的壳体， 基于竞品进行制造， 具体包括以下步骤： （1） 测算 竞品的齿条、 齿轮、 装载齿条齿轮壳体的参数： 1） 通过三 坐标法测量壳体、 齿轮和齿条的啮合中心 距及交错角； 2） 通过目视测算齿轮和齿条的齿数； 3） 使用轮廓仪测量获取齿轮和齿条的法面压力角； 4） 通过目视测量齿轮和齿条的旋向， 根据目视结果初选合适的量棒， 借助量棒利用三 坐标测量齿条的螺旋角， 测算完毕后利用步骤1） 测得的交错角和测得的旋 向、 测得的齿条 的螺旋角计算获得齿轮的螺 旋角； 5） 通过多齿求平均的方法测算齿条的端面齿距， 结合步骤4） 测得的齿条的螺旋角数 据， 计算获取齿条和齿轮的法面模数； 6） 利用卡尺或千分尺测量齿条， 获得齿条的齿顶高、 齿根高、 直径数据， 利用公法线千 分尺测量获得齿轮的公法线数据， 并推算获取齿轮的变位系数； 7） 利用齿轮 检测仪的测针探测获得齿轮的齿顶圆和齿根圆直径数据； （2） 测量参数的校核： 将步骤 （1） 测算获取的齿轮参数输入齿轮检测仪中， 按照齿轮检 测方法检测齿轮， 确认参数的正确性； （3） 当步骤 （2） 中齿轮检测方法检测齿轮的参数不正确时， 重 复步骤 （1） 重新测算齿条、 齿轮和壳体的参数， 当参数正确时， 执 行步骤 （4） ； （4） 建模： 根据测算数据， 在SOLIDWORKS中的齿轮设计库里建立齿轮齿条三维数模， 基 于三维数模进行齿轮和齿条的干涉检查； （5） 试样和试验： 干涉检查完毕后， 根据测得的齿条、 齿轮和壳体的参数进行样品制造， 并装备制造的样品进行传动试验。 2.根据权利要求1所述的一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 其特征在于： 所述齿条 的跨棒距利用卡尺或千分尺测量获得。 3.根据权利要求1所述的一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 其特征在于： 所述齿轮 的变位系数利用步骤3） 测算的法面压力角和步骤6） 测得的公法线数据推算。 4.根据权利要求1所述的一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 其特征在于： 利用量棒 测量齿条的螺 旋角时， 将量 棒贴合在齿条齿面靠 近齿条中线附近 。 5.根据权利要求1所述的一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 其特征在于： 通过三坐 标法测量其所述齿轮和齿条的啮合中心距及交错角时， 将齿轮和齿条置于正确的啮合位 置。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114004036 B 2一种转向器用齿轮齿条 逆向设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及转向器领域， 特别是 涉及一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法。 背景技术 [0002]目前转向器普遍用的齿轮齿条的制造方法为： （1） 根据整车的推力、 传动比等参 数， 结合公司现有的经验参数数据库， 初步选择齿轮齿条参数； （2） 对初步选择的参数进行 理论计算校核， 建立数模， 并基于数模进 行强度校核等仿 真分析， 如果可行， 则进 行下一步， 如果不可行， 重新进行步骤 （1） ； （3） 试样及试验。 [0003]以上制造方法不确定性大， 步骤 （1） 和 （2） 要反复执行才能获得合适 的参数， 很难 一次性成功， 制作周期长， 对技术人员经验和技术水平要求高， 成本投入大， 适用于知道整 车技术参数且有庞大的经验参数数据库的制造商 （一般为整 车厂供应商） ， 但对于小的制造 商 （一般为售后市场供应商） 来说， 不知道整 车技术参数， 没有 经验参数数据库， 高成本和较 长的制造周期也无法满足 公司的项目规划， 针对竞品开发又缺乏全面、 完 善的制造方法。 发明内容 [0004]为了克服现有技术的不足， 本发明提供一种转向器用齿轮齿条逆向设计方法， 只 需要根据竞品进行测绘及简单分析就可以进行试样及试验， 设计周期短， 对设计人员的经 验和技术水平要求 不高， 节省了生产成本 。 [0005]为解决上述技术问题， 本发明提供如下技术方案： 一种转向器用齿轮齿条逆向设 计方法， 根据需求选取竞品齿条、 齿轮和装载齿条齿轮的壳体， 基于竞品进行制 造， 具体包 括以下步骤： [0006]（1） 测算 竞品的齿条、 齿轮、 装载齿条齿轮壳体的参数： [0007]1） 通过三坐标法测量壳体、 齿轮和齿条的啮合中心 距及交错角； [0008]2） 通过目视测算齿轮和齿条的齿数； [0009]3） 使用轮廓仪测量获取齿轮和齿条的法面压力角； [0010]4） 通过目视测量齿轮和齿条的旋向， 根据目视结果初选合适的量棒， 借助量棒利 用三坐标测量齿条 的螺旋角， 测算完毕后利用步骤1） 测得的交错角和测得的旋向、 测得的 齿条的螺 旋角计算获得齿轮的螺 旋角； [0011]5） 通过多齿求平均的方法测算齿条的端面齿距， 结合步骤4） 测得的齿条的螺旋角 数据， 计算获取齿条和齿轮的法面模数； [0012]6） 利用卡尺或千分尺测量齿条， 获得齿条的齿顶高、 齿根高、 直径数据， 利用公法 线千分尺测量获得齿轮的公法线数据， 并推算获取齿轮的变位系数； [0013]7） 利用齿轮 检测仪的测针探测获得齿轮的齿顶圆和齿根圆直径数据； [0014]（2） 测量参数的校核： 将步骤 （1） 测算获取的齿轮参数输入齿轮检测仪中， 按照齿 轮检测方法检测齿轮， 确认参数的正确性； [0015]（3） 当步骤 （2） 中齿轮检测方法检测齿轮的参数不正确时， 重复步骤 （1） 重新测算说　明　书 1/3 页 3 CN 114004036 B 3