[實(shí)用新型]非圓齒輪傳動(dòng)式汽車轉(zhuǎn)向裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320305250.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN203345012U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 方群
• 主分類號(hào): B62D3/02
• 分類號(hào): B62D3/02
• 代理公司: 丹東匯申專利事務(wù)所 21227
• 代理人: 路云峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是汽車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

目前汽車上廣泛使用的是梯形四連桿式轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如附圖1所示。

梯形四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向橫拉桿1-2、左腰1-1、右腰1-3、梯形底1-4構(gòu)成，A為左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ的轉(zhuǎn)向軸心，D為右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ的轉(zhuǎn)向軸心。

左腰1-1與左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ一體，右腰1-3與右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ一體。

當(dāng)左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ向右方轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向橫拉桿1-2向右移動(dòng)推動(dòng)右腰1-3，即使右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ向右轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)向橫拉桿1-2比梯形底1-4短，故右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ的轉(zhuǎn)角大于左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ。向左轉(zhuǎn)向時(shí)反之，以此方式滿足轉(zhuǎn)向要求。

汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)，兩前轉(zhuǎn)向輪輪軸的延長(zhǎng)線必須在后輪軸延長(zhǎng)線交匯于一點(diǎn)P，否則前轉(zhuǎn)向輪會(huì)出現(xiàn)與地面摩擦，即不是純滾動(dòng)，不僅影響汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定性，還有損輪胎，也浪費(fèi)能量。

梯形四連桿式轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)易于制造，造價(jià)低。不足之處是不能保證在所有轉(zhuǎn)角時(shí)，兩前轉(zhuǎn)向輪是處于純滾動(dòng)，并且轉(zhuǎn)動(dòng)角度受到結(jié)構(gòu)的限制，不能轉(zhuǎn)動(dòng)太大，一般45度以內(nèi)。若轉(zhuǎn)角過大轉(zhuǎn)向輪的摩擦就無法忽略，轉(zhuǎn)向力矩也會(huì)因角度變大而變小，甚至無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

目前，前驅(qū)動(dòng)車因驅(qū)動(dòng)軸是萬向節(jié)傳動(dòng)，傳動(dòng)折角不能太大，故也限制了前驅(qū)汽車前轉(zhuǎn)向輪的大角度轉(zhuǎn)向。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種非圓齒輪傳動(dòng)式汽車轉(zhuǎn)向裝置，以保證兩前轉(zhuǎn)向輪在轉(zhuǎn)向時(shí)都始終處于純滾動(dòng)運(yùn)行，并且使前兩轉(zhuǎn)向輪在左、右轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)角連續(xù)變化最大可到達(dá)90°。

本實(shí)用新型非圓齒輪傳動(dòng)式汽車轉(zhuǎn)向裝置，其特征是，采用一對(duì)非圓齒輪配合,左、右非圓齒輪分別通過左、右傳動(dòng)裝置帶動(dòng)左、右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。

本實(shí)用新型包括傳動(dòng)齒輪箱1、左傳動(dòng)軸2a、右傳動(dòng)軸2b、左傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4a、右傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4b，在傳動(dòng)齒輪箱1內(nèi)設(shè)有一對(duì)嚙合配合的非圓齒輪1a、1b，主動(dòng)非圓齒輪1a安裝在方向盤轉(zhuǎn)向機(jī)輸出傳動(dòng)軸1c伸入在傳動(dòng)齒輪箱1內(nèi)的軸端上，從動(dòng)非圓齒輪1b通過轉(zhuǎn)軸安裝在傳動(dòng)齒輪箱1內(nèi)并與主動(dòng)非圓齒輪1a嚙合配合，在傳動(dòng)齒輪箱1內(nèi)還設(shè)有左側(cè)傘齒輪組3a和右側(cè)傘齒組3b，左側(cè)傘齒輪組3a的主動(dòng)傘齒輪3a1與主動(dòng)非圓齒輪1a同軸并聯(lián),?從動(dòng)傘齒輪3a2與左傳動(dòng)軸2a連接，右側(cè)傘齒輪組3b的主動(dòng)傘齒輪3b1與從動(dòng)非圓齒輪1b同軸并聯(lián)，從動(dòng)傘齒輪3b2與右傳動(dòng)軸2b連接，左傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4a的主動(dòng)傘齒輪4a1與左傳動(dòng)軸2a安裝連接、從動(dòng)傘齒輪4a2與左轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸5a安裝連接，右傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4b的主動(dòng)傘齒輪4b1與右傳動(dòng)軸2b安裝連接、從傘齒輪4b2與右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸5b安裝連接，左側(cè)的側(cè)傘齒組3a、左側(cè)傳動(dòng)軸2a、左側(cè)傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4a構(gòu)成的左側(cè)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比與右側(cè)的側(cè)傘齒組3b、右側(cè)傳動(dòng)軸2b、右側(cè)傘齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4b構(gòu)成的右側(cè)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比相等。

本實(shí)用新型一對(duì)嚙合配合的非圓齒輪1a、1b，是根據(jù)兩前轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向軸的距離B（即A-D間距）和前輪軸與后輪軸的軸距L設(shè)計(jì)非圓齒輪1a、1b的相關(guān)參數(shù)，確定相互配合時(shí)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)的角度關(guān)系，即主動(dòng)非圓齒輪1a轉(zhuǎn)角與從動(dòng)非圓齒輪1b轉(zhuǎn)角間的關(guān)系。以保證在向左/右從0-90度連續(xù)轉(zhuǎn)向時(shí)，兩前轉(zhuǎn)向輪均是純滾動(dòng)運(yùn)行，即兩前轉(zhuǎn)向輪輪軸的延長(zhǎng)線必須與后輪軸延長(zhǎng)線交匯于一點(diǎn)。

參見附圖3。前左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ的轉(zhuǎn)向軸心A與前右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ的轉(zhuǎn)向軸心D間的距離設(shè)為??B；汽車前輪與后輪的軸距為L(zhǎng)。

前左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ的轉(zhuǎn)角為???????????????????????????????????????????????，前右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ的轉(zhuǎn)角為，和必需遵循以下關(guān)系時(shí)，才能保證前左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ的輪軸延長(zhǎng)線和前右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ的輪軸延長(zhǎng)線在后輪軸延長(zhǎng)線上始終交匯于一點(diǎn)P。

設(shè)變量PE為；????PC=??

E是前右轉(zhuǎn)向輪Ⅱ轉(zhuǎn)向軸心D在后輪軸線上的垂點(diǎn)；

C是前左轉(zhuǎn)向輪Ⅰ轉(zhuǎn)向軸心A在后輪軸線上的垂點(diǎn)；

PE為P點(diǎn)與E點(diǎn)間的間距；

PC為P點(diǎn)與C點(diǎn)間的間距；

∵???=?????????

?????????∴????

??????????????????

關(guān)于非圓齒輪對(duì)的節(jié)曲線計(jì)算：???????

非圓齒輪對(duì)的節(jié)曲線半徑、應(yīng)符合下列關(guān)系：

?

=

其中：為從動(dòng)非圓齒輪的節(jié)曲線半徑；

為主動(dòng)非圓齒輪的節(jié)曲線半徑；

為兩非圓齒輪的軸心距，其為常量；

用復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的公式可得出：