[go: up one dir, main page]

CN111098914B - 万向传动悬架系统 - Google Patents

万向传动悬架系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111098914B
CN111098914B CN201911256404.6A CN201911256404A CN111098914B CN 111098914 B CN111098914 B CN 111098914B CN 201911256404 A CN201911256404 A CN 201911256404A CN 111098914 B CN111098914 B CN 111098914B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
shell
steering
power output
power input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201911256404.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111098914A (zh
Inventor
苏世耀
郑倩
孟秀繁
宋桂斌
杨和利
朱恒伟
刘豪睿
吴延霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201911256404.6A priority Critical patent/CN111098914B/zh
Publication of CN111098914A publication Critical patent/CN111098914A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111098914B publication Critical patent/CN111098914B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/004—Mounting arrangements for axles
    • B60B35/006—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles
    • B60B35/007—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles for mounting suspension elements to axles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

一种万向传动悬架系统。由传动装置和转向装置两大部分组成，本发明的目的是要提供一种可以使驱动轮进行90°转向功能的悬架系统。

Description

万向传动悬架系统
技术领域
本专利涉及一种万向传动悬架系统，尤其适用于驱动轮需要90°旋转的车辆。
背景技术
目前市面上前驱车或四驱车的驱动轮(也就是既需要转向又需要传递动力的车轮)将半轴的转矩传递到车轮上需要一个万向传动装置。万向传动装置由万向节、中间支撑与传动轴组成，是在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力的装置。万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。目前市面上存在的刚性万向节可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节)三种。由于前驱或四驱车辆的前轮既是驱动轮，又是转向轮，综合考虑前轮转向角度、发动机动力传输平稳度与角速度均匀度，故使用等速万向节，但此种万向节缺点明显，传递角度一般为0°～47°，这也很大程度上制约了汽车的转向角度。目前使用此种万向传动装置的小型汽车在拥挤的城市路段中停车不方便，大型工程车或特种车辆车身自身庞大，在复杂道路条件下转向更是一个棘手的问题。汽车如果可以达到最大转向角度为90°且全轮转向，汽车则可以实现全向行驶，甚至横向行驶，零半径掉头，尤其适用于城市狭窄路段、大型工程车在山区或野外作业路段，且可以提高驱动桥的离地高度，可极大的提高车辆的通过性。
发明内容：
一种万向传动悬架系统。由传动装置和转向装置两大部分组成，其特征在于：包括动力输入齿轮9、上固定壳3、回转支撑轴承4、双锥面齿轮10、下转向壳 7、动力输出齿轮11、转向主动齿轮8、弧形齿条14；传动装置由动力输入轴1、动力输入齿轮9、半轴壳2、上固定壳3、回转支撑轴承4、双锥面齿轮10、下转向壳7、动力输出齿轮11、动力输出轴5组成；动力输入轴1即正常车辆中的半轴，动力输入轴1与动力输入齿轮9进行花键连接，动力输入齿轮9为圆锥齿轮，位于上固定壳3中，上固定壳3一端与半轴壳2用螺栓连接，一端与回转支撑轴承4的内圈用螺栓连接，下转向壳7的一端与回转支撑轴承4的外圈用螺栓固定，一端与轮胎13立柱6用螺栓连接，下转向壳7中有动力输出齿轮11，动力输出齿轮11同样为圆锥齿轮，动力输出齿轮11与动力输出轴5进行花键连接，动力输入齿轮9与动力输出齿轮11之间通过双锥面齿轮10来进行连接，双锥面齿轮10具有上下两个表面，且上下表面均为圆锥齿轮，上表面圆锥齿轮与动力输入齿轮9啮合，下表面圆锥齿轮与动力输出齿轮11啮合，双锥面齿轮10的转动轴线与回转支撑轴承4的转动轴线重合，因下转向壳7与回转支撑轴承4外圈相固定，所以双锥面齿轮10的转动轴线与下转向壳7的转动轴线重合，且上固定壳3与下转向壳7共同对双锥面轴承进行了轴向以及径向的定位；动力输入齿轮9与动力输出齿轮11的转动轴线与地面平行但不同轴，两轴线之间的距离用来安放自转轴线与地面垂直的双锥面齿轮10；动力传递路线：动力输入轴1、动力输入齿轮9、双锥面齿轮10、动力输出齿轮11、动力输出轴5；转向装置由转向主动齿轮8、弧形齿条14、下转向壳7组成，转向主动齿轮8的固定轴销与半轴壳2为一体，即转向主动齿轮8除自转外不与半轴壳2发生相对运动，转向主动齿轮8与方向盘通过刚性传动连接受方向盘直接控制，弧形齿条14与下转向壳7为一体，连接方式可为焊接或螺栓连接，弧形齿条14的轴线与回转支撑轴承4的转动轴线重合，也与下转向壳7的转动轴线重合；该转向主动齿轮8与下转向壳7上的弧形齿条14进行外啮合，这样当方向盘控制转向主动齿轮8进行转动的是时候就会带动下转向壳7进行转动，从而对轮胎13进行一定角度的转动；转向主动齿轮8可以是直齿轮或是圆锥齿轮，则下转向壳上弧形齿条14的齿形与其一致即可。
在一些实施方式中，其中弹性元件如螺旋弹簧、气囊或是钢板弹簧安装于半轴壳或上固定壳上。
在一些实施方式中，其中轮胎13进行转向时动力输出齿轮11可围绕双锥面齿轮10的自转轴线进行转动，转向装置与传动装置独立运行互不干涉。
附图说明
图1为含轮胎的整体构架图；
图2为万向传动悬架系统整体系统外观图。
图3为去除上固定壳的万向传动悬架系统的整体系统外观图。
图4为核心传动部件图。
图5为核心传动部件万向传动悬架系统的外观轴测图。
图6为未进行转向时的局部剖视图。
图7为进行45°转向时的局部剖视图。
图8为进行90°转向时的局部剖视图。
图中标记：
1、动力输入轴；2、半轴壳；3、上固定壳；4、回转支撑轴承；5、动力输出轴； 6、轮胎立柱；7、下转向壳；8、转向主动齿轮；9、动力输入齿轮；10、双锥面齿轮；11、动力输出齿轮；12、轮毂；13、轮胎；14、弧形齿条
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术特点，下面结合附图对本发明作进一步地说明。
本发明提供了一种可以实现汽车驱动轮进行九十度转向的汽车悬架系统。其由传动装置和转向装置两大部分组成：包括动力输入轴1、半轴壳2、上固定壳 3、支撑轴承4、动力输出轴5、轮胎立柱6、下转向壳7、转向主动齿轮8、动力输入齿轮9、双锥面齿轮10、动力输出齿轮11、轮毂12、轮胎13、弧形齿条 14。
传动装置由动力输入轴1、动力输入齿轮9、半轴壳2、上固定壳3、支撑轴承4、双锥面齿轮10、下转向壳7、动力输出齿轮11、动力输出轴5组成；发动机动力经由变速器、主减速器、传递给动力输入轴1，动力输入轴1即正常车辆中的半轴，用于传递来自于差速器和主减速器的转矩，动力输入轴1位于半轴壳 2内，动力输入轴1与动力输入齿轮9进行花键连接，动力输入齿轮9为圆锥齿轮，位于上固定壳3中，上固定壳3的一端与半轴壳2用螺栓连接，下端与支撑轴承4的内圈用螺栓连接；上固定壳3与半轴壳2固定在一起形成车桥；支撑轴承4是一种可以承受轴向拉压载荷的轴承，分为内圈和外圈，且内圈与外圈可以围绕公共轴线进行独立转动，类似于一个缩小的挖掘机上所使用的转动支撑轴承；下转向壳7的一端与支撑轴承4的外圈用螺栓固定，一端与轮胎立柱6用螺栓连接，这样下转向壳7就可以围绕支撑轴承4的转动轴线进行转动，轮胎13、立柱6是正常车辆中很常见的零件，用于固定卡钳等部件，又称转向节臂；下转向壳7中有动力输出齿轮11，动力输出齿轮11同样为圆锥齿轮，动力输出齿轮11与动力输出轴5进行花键连接，动力输入齿轮9与动力输出齿轮11之间通过双锥面齿轮10来进行连接，双锥面齿轮10具有上下两个表面，且上下表面均为圆锥齿轮，上表面圆锥齿轮与动力输入齿轮9啮合，下表面圆锥齿轮与动力输出齿轮11啮合，双锥面齿轮10的转动轴线与支撑轴承4的转动轴线重合，因下转向壳7与支撑轴承4外圈相固定，所以双锥面齿轮10的转动轴线与下转向壳7 的转动轴线重合，且上固定壳3与下转向壳7共同对双锥面轴承进行了轴向以及径向的定位；动力输入齿轮9与动力输出齿轮11的转动轴线与地面平行但不同轴，两轴线之间的距离用来安放轴线与地面垂直的双锥面齿轮10；动力传递路线：动力输入轴1、动力输入齿轮9、双锥面齿轮10、动力输出齿轮11、动力输出轴5；
转向装置由转向主动齿轮8、弧形齿条14、下转向壳7组成，转向主动齿轮 8的固定轴销与半轴壳2为一体，即转向主动齿轮8除自转外不与半轴壳2发生相对运动，转向主动齿轮8与方向盘通过刚性传动链接，但具体连接方式不做特定要求，弧形齿条14与下转向壳7为一体，连接方式可为焊接或螺栓连接，弧形齿条14的轴线与支撑轴承4的转动轴线重合，也与下转向壳7的转动轴线重合；该转向主动齿轮8与下转向壳7上的弧形齿条14进行外啮合，这样当转向主动齿轮8由方向盘或控制器进行转动控制的是时候也会带动下转向壳7进行转动，从而对轮胎13进行一定角度的转动；转向主动齿轮8可以是直齿轮或是圆锥齿轮，则下转向壳上弧形齿条14的齿形与其一致即可。
弹性元件如螺旋弹簧、气囊或是钢板弹簧安装于半轴壳或上固定壳上。
原理：轮胎13进行转向时动力输出齿轮11可围绕双锥面齿轮10的自转轴线进行转动，这样可以保证无论动力输出齿轮11在什么样的转角下，双锥面齿轮10的下表面齿轮始终与动力输出齿轮11啮合，始终可以保证动力输入的连续性，这样当轮胎13进行转向的时候动力依然可以稳定的从半轴传递给车轮。转向装置与传动装置互不干涉，各组独立运转。

Claims (3)

1.一种万向传动悬架系统；由传动装置和转向装置两大部分组成，其特征在于：包括动力输入齿轮（9）、上固定壳（3）、回转支撑轴承（4）、双锥面齿轮（10）、下转向壳（7）、动力输出齿轮（11）、转向主动齿轮（8）、弧形齿条（14）；传动装置由动力输入轴（1）、动力输入齿轮（9）、半轴壳（2）、上固定壳（3）、回转支撑轴承（4）、双锥面齿轮(10）、下转向壳（7）、动力输出齿轮（11）、动力输出轴（5）组成；动力输入轴（1）即正常车辆中的半轴，动力输入轴（1）与动力输入齿轮（9）进行花键连接，动力输入齿轮（9）为圆锥齿轮，位于上固定壳（3）中，上固定壳（3）一端与半轴壳（2）用螺栓连接，一端与回转支撑轴承（4）的内圈用螺栓连接，下转向壳（7）的一端与回转支撑轴承（4）的外圈用螺栓固定，一端与轮胎（13）立柱（6）用螺栓连接，下转向壳（7）中有动力输出齿轮（11），动力输出齿轮（11）同样为圆锥齿轮，动力输出齿轮（11）与动力输出轴（5）进行花键连接，动力输入齿轮（9）与动力输出齿轮（11）之间通过双锥面齿轮（10）来进行连接，双锥面齿轮（10）具有上下两个表面，且上下表面均为圆锥齿轮，上表面圆锥齿轮与动力输入齿轮（9）啮合，下表面圆锥齿轮与动力输出齿轮（11）啮合，双锥面齿轮（10）的转动轴线与回转支撑轴承（4）的转动轴线重合，因下转向壳（7）与回转支撑轴承（4）外圈相固定，所以双锥面齿轮（10）的转动轴线与下转向壳（7）的转动轴线重合，且上固定壳（3）与下转向壳（7）共同对双锥面轴承进行了轴向以及径向的定位；动力输入齿轮（9）与动力输出齿轮（11）的转动轴线与地面平行但不同轴，两轴线之间的距离用来安放自转轴线与地面垂直的双锥面齿轮（10）；动力传递路线：动力输入轴（1）、动力输入齿轮（9）、双锥面齿轮（10）、动力输出齿轮（11）、动力输出轴（5）；转向装置由转向主动齿轮（8）、弧形齿条（14）、下转向壳（7）组成，转向主动齿轮（8）的固定轴销与半轴壳（2）为一体，即转向主动齿轮（8）除自转外不与半轴壳（2）发生相对运动，转向主动齿轮（8）与方向盘通过刚性传动连接受方向盘直接控制，弧形齿条（14）与下转向壳7为一体，连接方式可为焊接或螺栓连接，弧形齿条（14）的轴线与回转支撑轴承（4）的转动轴线重合，也与下转向壳（7）的转动轴线重合；该转向主动齿轮（8）与下转向壳（7）上的弧形齿条（14）进行外啮合，这样当方向盘控制转向主动齿轮（8）进行转动的时候就会带动下转向壳（7）进行转动，从而对轮胎（13）进行一定角度的转动；转向主动齿轮（8）可以是直齿轮或是圆锥齿轮，则下转向壳上弧形齿条（14）的齿形与其一致即可。
2.根据权利要求1所述万向传动悬架系统；其特征是弹性元件如螺旋弹簧、气囊或是钢板弹簧安装于半轴壳或上固定壳上。
3.根据权利要求1所述万向传动悬架系统；其特征是在轮胎（13）进行转向时动力输出齿轮（11）可围绕双锥面齿轮（10）的自转轴线进行转动，转向装置与传动装置独立运行互不干涉。
CN201911256404.6A 2019-12-10 2019-12-10 万向传动悬架系统 Expired - Fee Related CN111098914B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911256404.6A CN111098914B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 万向传动悬架系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911256404.6A CN111098914B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 万向传动悬架系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111098914A CN111098914A (zh) 2020-05-05
CN111098914B true CN111098914B (zh) 2024-01-12

Family

ID=70423303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911256404.6A Expired - Fee Related CN111098914B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 万向传动悬架系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111098914B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751450A1 (de) * 1997-11-20 1999-05-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Achssystem
AR046610A1 (es) * 2003-10-29 2005-12-14 Auto Chassis Int Snc Eje flexible cuya rigidez transversal esta aumentada mediante por lo menos una pieza que forma asiento de resorte, asiento de resorte y vehiculo correspondiente
CN202140506U (zh) * 2011-06-22 2012-02-08 西安理工大学 应用于大角度车轮转向的轮边差动机构
CN102774269A (zh) * 2012-07-14 2012-11-14 盐城工学院 一种可实现大角度转向的不等长双横臂悬架轮边驱动装置
CN202847411U (zh) * 2012-07-14 2013-04-03 盐城工学院 一种可实现大角度转向的等长双横臂悬架轮边驱动装置
CN103661571A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 镇江新区惠聚机电科技有限公司 车用整圆周转向机构
CN103661567A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 镇江新区惠聚机电科技有限公司 车用大角度转向机构
CN204399265U (zh) * 2015-01-09 2015-06-17 东莞市凤岗亿田玩具模型厂 仿真车转向系统
CN205668589U (zh) * 2016-05-11 2016-11-02 姚连涛 一种可变角度传动装置、车辆底盘
CN108146495A (zh) * 2017-12-27 2018-06-12 燕山大学 一种完全扭转传动的应急救援车辆转向装置
CN108422855A (zh) * 2018-05-04 2018-08-21 吉林大学 一种可原地转向的抢险救援车传动系统
CN108533713A (zh) * 2018-04-24 2018-09-14 芜湖七创工业设计有限公司 一种汽车的差速被动式离合器
CN108583678A (zh) * 2018-05-23 2018-09-28 江苏大学 轮毂电机驱动电动汽车的大角度全线控转向系统及其方法
DE102017111779A1 (de) * 2017-05-30 2018-12-06 Horsch Leeb Application Systems Gmbh Einzelradaufhängung für ein lenkbares Rad
CN109343579A (zh) * 2018-12-16 2019-02-15 北京工业大学 一种基于齿轮驱动的双向变角度定日镜控制机构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7140268B2 (en) * 2003-05-23 2006-11-28 Automotive Components Holdings, Llc Compact power transfer unit
DE102016222434A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-17 Thyssenkrupp Ag Radaufhängungsvorrichtung mit Einzelradlenkung für ein Kraftfahrzeug mit Antrieb der gelenkten Räder

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751450A1 (de) * 1997-11-20 1999-05-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Achssystem
AR046610A1 (es) * 2003-10-29 2005-12-14 Auto Chassis Int Snc Eje flexible cuya rigidez transversal esta aumentada mediante por lo menos una pieza que forma asiento de resorte, asiento de resorte y vehiculo correspondiente
CN202140506U (zh) * 2011-06-22 2012-02-08 西安理工大学 应用于大角度车轮转向的轮边差动机构
CN102774269A (zh) * 2012-07-14 2012-11-14 盐城工学院 一种可实现大角度转向的不等长双横臂悬架轮边驱动装置
CN202847411U (zh) * 2012-07-14 2013-04-03 盐城工学院 一种可实现大角度转向的等长双横臂悬架轮边驱动装置
CN103661567A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 镇江新区惠聚机电科技有限公司 车用大角度转向机构
CN103661571A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 镇江新区惠聚机电科技有限公司 车用整圆周转向机构
CN204399265U (zh) * 2015-01-09 2015-06-17 东莞市凤岗亿田玩具模型厂 仿真车转向系统
CN205668589U (zh) * 2016-05-11 2016-11-02 姚连涛 一种可变角度传动装置、车辆底盘
DE102017111779A1 (de) * 2017-05-30 2018-12-06 Horsch Leeb Application Systems Gmbh Einzelradaufhängung für ein lenkbares Rad
CN108146495A (zh) * 2017-12-27 2018-06-12 燕山大学 一种完全扭转传动的应急救援车辆转向装置
CN108533713A (zh) * 2018-04-24 2018-09-14 芜湖七创工业设计有限公司 一种汽车的差速被动式离合器
CN108422855A (zh) * 2018-05-04 2018-08-21 吉林大学 一种可原地转向的抢险救援车传动系统
CN108583678A (zh) * 2018-05-23 2018-09-28 江苏大学 轮毂电机驱动电动汽车的大角度全线控转向系统及其方法
CN109343579A (zh) * 2018-12-16 2019-02-15 北京工业大学 一种基于齿轮驱动的双向变角度定日镜控制机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN111098914A (zh) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017219115B2 (en) Coupled compound planetary transmission for a wheel unit
US11584427B2 (en) Steering device and vehicle wheel mounting module including the same
US4418785A (en) Steered and driven axle-end assembly
CN111152837B (zh) 一种双轮转向驱动轮
US6729633B1 (en) Steering knuckle centering adjuster
CN112026910A (zh) 一种运用于无人驾驶的全自由度转向的线控底盘平台
KR102579099B1 (ko) 작은 부피의 기계적 디퍼렌셜을 갖는 스티어링 시스템
CN101648516B (zh) 独立悬挂、单十字轴轮边传动的转向驱动桥
CN201907555U (zh) 线控车轮独立转向执行机构及车轮总成
US20120247843A1 (en) Independent dual wheel tractor drive
CN111098914B (zh) 万向传动悬架系统
CN113978181A (zh) 一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法
CN108071768A (zh) 集成有传动齿轮的差速器座架及其制造方法
CN216942523U (zh) 一种重型驱动桥及拖拉机
US20210054915A1 (en) An assembly for a differential unit of a vehicle
CN109398469A (zh) 一种全方向转向机构及其转向方法
CN115519953A (zh) 一种面向线控底盘的集成转向悬架驱动系统及车辆
CN114228483A (zh) 一种可以实现左右正反转的断开式前转向驱动桥
CN222538653U (zh) 一种车轮总成及车辆
CN115476921A (zh) 双车轮转向驱动桥、转向系统、转向方法及汽车
CN111186261B (zh) 一种汽车后轴转向驱动桥
CN114684255B (zh) 一种转向装置、转向系统和汽车
CN223559739U (zh) 一种重载线控底盘角模块的转向悬架装置
CN115257916B (zh) 车桥系统及车辆
CN111674200A (zh) 周向平移式四杆机构变形轮

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20240112

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee