一种转向机构的制作方法

1.本实用新型涉及转向系统技术领域，特别涉及一种转向机构。


背景技术：

2.随着现代道路交通系统和现代汽车技术的发展，人们对汽车的操纵性能和行驶稳定性的要求日益提高，对主动安全性日益重视，车辆的操控性是消费者非常看重的一点，而转向系统是判断整车操控性的重要因素之一，车辆的操纵稳定性是关系车辆安全行驶的一项重要性能，转向技术是主动底盘控制系统的重要组成，是现代车辆提高操纵稳定性和主动安全性的发展趋势，随着对转向技术这一领域研究的不断进展，出现了多种不同结构形式、不同控制方案的实用转向机构；
3.中国专利公告号cn102975769b公开了一种轮胎式摊铺机及其前桥，其前轮的转向轨迹圆与后轮的转向轨迹圆为同心圆，减少了轮胎在转向过程中发生的磨损，然而，上述技术中的油缸转向连杆机构近似为平行四边形，不仅会占用较大的底盘面积，且转向时内外侧轮转向角度相同，如图1，此时∠α=∠β，但四轮转弯圆心未交到一点，转向过程中车轮仍会产生侧移，致使动力内耗，此本实用新型提供一种转向机构用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种转向机构，解决了传统四轮转向机构中油缸转向连杆机构近似为平行四边形，不仅会占用较大的底盘面积，且转向时内外侧轮转向角度相同，四轮转弯圆心未交到一点，转向过程中车轮会产生侧移，致使动力内耗的技术问题。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种转向机构，包括车桥总成，所述车桥总成两端均转动连接有旋转立腿，所述车桥总成的两端下侧均转动连接有异形摇臂，所述异形摇臂与相邻旋转立腿之间均连接有第一连杆，所述车桥总成一侧均固定有转向液压缸，所述异形摇臂与所述转向液压缸的相邻输出端之间均连接有第二连杆，使得所述转向液压缸的伸缩运动可带动旋转立腿转动。
7.有益效果：该转向机构应用在转向系统时，通过在第一连杆、第二连杆之间增加了一个异形摇臂进行过渡，且连接位置均使用铰接结构，应用在转向系统时，转向时使用该转向机构的内外侧车轮转向角度相同，车轮转弯圆心接近交到一点，转向过程中车轮不会产生侧移，如应用在四轮转向系统时，转弯过程中通过连杆机构使四轮转弯角度更接近同心转向，使得所有车轮滚动而不趋向于发生滑动，克服了传统油缸转向连杆机构近似为平行四边形，不仅会占用较大的底盘面积，且转向时内外侧轮转向角度相同，致使四轮转弯圆心未交到一点，转向过程中车轮会产生侧移的弊端。
8.进一步，所述异形摇臂呈“v”字形结构设置，且两个所述异形摇臂以车桥总成为中心呈中心对称结构分布。
9.进一步，所述旋转立腿外侧均设置有悬臂，该悬臂与相邻第一连杆铰接。
10.进一步，所述第一连杆远离悬臂的一端与异形摇臂铰接，所述异形摇臂另一端铰
接有第二连杆，所述第二连杆与转向液压缸输出端铰接。
11.进一步，所述第一连杆、第二连杆均由螺筒以及螺纹连接在螺筒两端的球头杆构成，且螺筒两端的螺纹方向相反设置。
12.进一步，所述车桥总成均装配固定有两个限位座，所述限位座中心均固定有销轴，所述销轴的外侧均转动套接所述异形摇臂。
13.进一步，所述限位座的两端均固定有用于限位异形摇臂摆动范围的限位柱。
附图说明
14.图1为传统油缸转向连杆机构的转向结构示意图；
15.图2为本实用新型一种转向机构的立体结构图；
16.图3为本实用新型一种转向机构的仰视图；
17.图4为本实用新型转向机构与车轮连接的立体结构图；
18.图5为本实用新型转向机构应用于四轮转向系统的结构示意图；
19.图6为本实用新型转向机构应用于四轮转向系统的转弯角度示意图。
20.附图标记:1、车桥总成；2、旋转立腿；3、车轮；4、限位座；5、销轴；6、异形摇臂；7、转向液压缸；8、第一连杆；9、第二连杆。
具体实施方式
21.以下所述仅是本实用新型的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案应当属于本实用新型的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
22.见图2、图3所示，一种转向机构，包括车桥总成1，所述车桥总成1两端均转动连接有旋转立腿2，所述旋转立腿2外侧均设置有悬臂，该悬臂与相邻第一连杆8铰接；
23.具体地，第一连杆8与悬臂端部之间连接有销，第一连杆8位置改变时，可带动悬臂调整旋转立腿2的水平角度。
24.进一步地，所述车桥总成1的两端下侧均转动连接有异形摇臂6，所述车桥总成1均装配固定有两个限位座4，所述限位座4中心均固定有销轴5，所述限位座4的两端均固定有用于限位异形摇臂6摆动范围的限位柱；
25.进一步地，所述销轴5的外侧均转动套接所述异形摇臂6，其中，所述车桥总成1一侧均固定有转向液压缸7，所述转向液压缸7连接液压系统；
26.具体地，液压系统控制转向液压缸7运行，转向液压缸7的输出端分别推拉其两侧的第二连杆9，第二连杆9带动异形摇臂6转向，异形摇臂6可带动第一连杆8反向运动，以使得旋转立腿2角度改变。如图4所示为转向机构与车轮连接的立体结构图，由图可知，所述旋转立腿2底部均转动连接有车轮3，转旋转立腿2角度改变带动车轮的转动角度改变。
27.进一步地，所述异形摇臂6与相邻旋转立腿2之间均连接有第一连杆8，且所述异形摇臂6与转向液压缸7的相邻输出端之间均连接有第二连杆9，使得所述转向液压缸7的伸缩运动可带动车轮3改变滚动方向，所述第一连杆8远离悬臂的一端与异形摇臂6铰接，所述异形摇臂6另一端铰接有第二连杆9，所述第二连杆9与转向液压缸7输出端铰接；
28.具体地，转向液压缸7带动第二连杆9移动，第二连杆9带动异形摇臂6围绕销轴5摆动，异形摇臂6可带动第一连杆8移动，第一连杆8可拉动旋转立腿2转向，以实现车轮3转向。
29.进一步地，所述第一连杆8、第二连杆9均由螺筒以及螺纹连接在螺筒两端的球头杆构成，且螺筒两端的螺纹方向相反设置；
30.具体地，转动螺筒后，螺筒可螺纹驱动器两端的球头杆相互远离或靠近，能够方便第一连杆8、第二连杆9的装配。
31.进一步地，所述异形摇臂6呈“v”字形结构设置，且两个所述异形摇臂6以车桥总成1为中心呈中心对称结构分布；
32.具体地，如图5、图6所示，以本实用新型转向机构应用在四轮车的转向系统为例，在异形摇臂6转动角度一定的情况下，靠近旋转中心的异形摇臂6支臂与基准方向的夹角逐渐增大，远离旋转中心发热异形摇臂6支臂与基准方向的夹角逐渐变小，结合余弦定理可知，靠近旋转中心的异形摇臂6支臂相对于旋转中心的移动距离短，可导致外侧车轮3偏移角度更大，更接近于四轮转弯圆心交于旋转中心，以此可克服油缸转向连杆机构近似为平行四边形，转向时内外侧轮转向角度相同，四轮转弯圆心未交到一点的问题；
33.作为优选，为使转向时四个车轮3能围绕同一圆心转向行驶，需要内外轮转弯角度有关联的差值，因此在转向连杆之间增加一个摇臂连杆过渡机构，连接位置均使用球头轴承，转弯过程中通过连杆机构使四轮轮转弯角度接近同心转向（偏差值不大于允许偏差，允许偏差值为2
°
），满足公式cotα—cotβ=2l/k，如图4所示，保证所有车轮滚动而不发生滑动；
34.基于上述理论，做转向角度基于3d仿真软件模拟的实验（包括具体的实验测试数据）步骤如下：
35.试验取四轮车轮距2280mm，转向旋转中心距离l=1912mm,前后轴距k=2560mm；安装摇臂连杆转向机构，3d模拟读取内侧轮为角度β（取β≤30
°
），模拟读取外侧轮为角度α，理想转角cotα—cotβ=2l/k，允许偏差值为δα＜2
°
，仿真软件模拟记录α、β对照表如下：
36.实验结果：通过作图校核最大转角误差δαmax=0.47
°
，满足要求。
37.最后应说明的是：本实用新型转向机构不仅仅可以应用在四轮车的转向系统上，也可以应用在三轮车的后侧两个车轮上，当然其他数量车轮的转向系统也可使用。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种转向机构，包括车桥总成（1），所述车桥总成（1）两端均转动连接有旋转立腿（2），其特征在于，所述车桥总成（1）的两端下侧均转动连接有异形摇臂（6），所述异形摇臂（6）与相邻旋转立腿（2）之间均连接有第一连杆（8），所述车桥总成（1）一侧均固定有转向液压缸（7），所述异形摇臂（6）与所述转向液压缸（7）的相邻输出端之间均连接有第二连杆（9），使得所述转向液压缸（7）的伸缩运动可带动旋转立腿（2）转动。2.根据权利要求1所述的一种转向机构，其特征在于：所述异形摇臂（6）呈“v”字形结构设置，且两个所述异形摇臂（6）以车桥总成（1）为中心呈中心对称结构分布。3.根据权利要求1所述的一种转向机构，其特征在于：所述旋转立腿（2）外侧均设置有悬臂，该悬臂与相邻第一连杆（8）铰接。4.根据权利要求3所述的一种转向机构，其特征在于：所述第一连杆（8）远离悬臂的一端与异形摇臂（6）铰接，所述异形摇臂（6）另一端铰接有第二连杆（9），所述第二连杆（9）与转向液压缸（7）输出端铰接。5.根据权利要求1所述的一种转向机构，其特征在于：所述第一连杆（8）、第二连杆（9）均由螺筒以及螺纹连接在螺筒两端的球头杆构成，且螺筒两端的螺纹方向相反设置。6.根据权利要求1所述的一种转向机构，其特征在于：所述车桥总成（1）均装配固定有两个限位座（4），所述限位座（4）中心均固定有销轴（5），所述销轴（5）的外侧均转动套接所述异形摇臂（6）。7.根据权利要求6所述的一种转向机构，其特征在于：所述限位座（4）的两端均固定有用于限位异形摇臂（6）摆动范围的限位柱。

技术总结
本实用新型涉及转向系统技术领域，特别涉及一种转向机构，包括车桥总成，所述车桥总成两端均转动连接有旋转立腿，所述车桥总成的两端下侧均转动连接有异形摇臂，所述异形摇臂与相邻旋转立腿之间均连接有第一连杆，所述车桥总成一侧均固定有转向液压缸，所述异形摇臂与所述转向液压缸的相邻输出端之间均连接有第二连杆，使得所述转向液压缸的伸缩运动可带动旋转立腿转动。本实用新型通过在第一连杆、第二连杆之间增加了一个异形摇臂进行过渡，应用在转向系统时，转弯过程中通过连杆机构使相连的内外侧车轮转弯角度更接近同心转向，使得车轮滚动而不趋向于发生滑动，减少了轮胎在转向过程中发生的磨损，从而延长了轮胎的使用寿命。命。命。


技术研发人员：顾艳军 秦广泉 赵阔礼 赵金侠 王来聪 吴文革 李忠 涂德宝 王言权 张少雷 韩海军 王金宝 华刚
受保护的技术使用者：合肥多加农业科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/20