汽车底盘构造与检修技术：转向执行器总成详解

转向执行器总成由壳体、电动机、减速机构、输出轴和锁止机构组成，如图4-53所示。

电动机采用高功率、低噪声的直流无刷电动机作为伺服电动机，封装在转向执行器总成壳体内；由永磁铁、绕组和转子轴组成，转子轴与谐波齿轮减速器的波动发生器相连接，将电动机的转矩传输到谐波齿轮减速机构，如图4-54所示。其作用是由转向控制ECU发出的信号控制，并根据转向盘的转动方向顺时针或逆时针旋转。转向角传感器的作用是检测电动机的转子轴位置和旋转速度。

图4-53 VGRS转向执行器总成

图4-54 VGRS转向执行器电动机结构

锁止机构安装在电动机上，主要由固定在电动机上的锁架，安装在壳体上的锁杆及使锁杆作用的电磁阀组成，如图4-55所示。在系统发生故障时，锁止机构可以机械锁止电动机，使电动机停止旋转。锁止机构激活时，转向控制ECU切断锁止电磁阀的电流，回位弹簧推动锁杆与锁架齿槽啮合，以机械锁止电动机的转动；锁止解除时，转向控制ECU接通锁止电磁阀的电流，使锁杆与锁架脱开，电动机转动，如图4-56所示。

图4-55 VGRS锁止机构

图4-56 VGRS锁止机构电磁阀的工作(www.xing528.com)

减速机构采用了结构紧凑、减速比大、高精度的谐波齿轮传动装置，它利用机械波控制柔性齿轮的弹性变形来实现运动和动力传递。谐波齿轮传动减速机构如图4-57所示。

在上述零件中，当刚性齿轮固定时，波动发生器凸轮由电动机带动旋转，凸轮在柔性齿轮内转动，迫使薄壁球轴承及柔性齿轮发生弹性变形。这时，柔性齿轮变形成椭圆形齿轮，随波动发生器凸轮旋转的相反方向转动，椭圆形长轴上的齿与刚性齿轮上的齿啮合，而短轴上的齿则脱开，形成“啮入—啮合—啮出—脱开”，使柔性齿轮相对刚性齿轮发生错齿位移，如图4-58所示。

图4-57 谐波齿轮传动减速机构

图4-58 谐波齿轮传动减速机构的啮合

图4-59 谐波齿轮传动减速机构的工作原理

波动发生器凸轮顺时针（逆时针）转动一周，柔性齿轮相对刚齿轮逆时针（顺时针）转过了2个齿。柔性齿轮比刚齿轮少2个齿，而与柔性齿轮相啮合的驱动齿轮齿数与柔性齿轮齿数相等，因此，驱动齿轮输出轴也相对刚齿轮转过2个齿，如图4-59所示。