CN103419837A - 一种八轮车辆的全轮转向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种八轮车辆的全轮转向机构，包括转向油缸，转向油缸左右两侧分别连接有横拉杆，横拉杆上下两侧连接有转向连杆机构，转向连杆机构包括通过长拉杆相连接的向大臂和转向小臂，转向大臂和转向小臂还分别与车轮转向轴相连接；转向油缸向左或向右拉动横拉杆，横拉杆带动转向连杆机构，转向连杆机构通过车轮转向轴驱动车辆的车轮向左或向右转向。本发明提供的八轮车辆的全轮转向机构，将八轮转向机构进行一体化设计，结构简单，易于布局，实现了转向机构主要参数可调，全轮转向无侧滑，有效解决了多轴车辆转向侧滑和转弯半径大的问题。

Description

一种八轮车辆的全轮转向机构
技术领域
本发明属于车辆转向机构技术领域，涉及一种八轮车辆的全轮转向机构。
背景技术
车辆转向过程中，同一车桥上的左、右车轮的转角关系是由桥上转向梯形机构来实现的。因此转向梯形机构的设计直接影响车辆操纵的稳定性、运行的安全性和轮胎的使用寿命。其设计的主要任务是保证车辆转向过程中所有车轮均绕同一瞬时转向中心转动和转向时有足够大的转角满足最小转弯半径要求。采用全轮转向是解决多轴车辆转弯半径大和转向滑移问题的最佳途径，可以减小车辆转弯半径，实现全轮滚动无滑移转向。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种八轮车辆的全轮转向机构，将八轮转向机构进行一体化设计，结构简单，易于布局，有效解决了多轴车辆转向侧滑和转弯半径大的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种八轮车辆的全轮转向机构，包括转向油缸，转向油缸左右两侧分别连接有横拉杆，横拉杆上下两侧连接有转向连杆机构，转向连杆机构包括通过长拉杆相连接的向大臂和转向小臂，转向大臂和转向小臂还分别与车轮转向轴相连接；
转向油缸向左或向右拉动横拉杆，横拉杆带动转向连杆机构，转向连杆机构通过车轮转向轴驱动车辆的车轮向左或向右转向。
所述的转向油缸设置在三、四轮纵向和车体横向中间位置；横拉杆对称的连接在转向油缸的左右两侧；转向连杆机构左右、上下对称布局，左上的转向连杆机构通过车轮转向轴连接左一转向轮、左二转向轮，左下的转向连杆机构通过车轮转向轴连接左三转向轮、左四转向轮，右上的转向连杆机构通过车轮转向轴连接右一转向轮、右二转向轮，右下的转向连杆机构通过车轮转向轴连接右三转向轮、右四转向轮。
所述横拉杆的端部与导向杆相连接，导向板连接在导向杆上，横拉杆与导向杆之间还安装有与转向连杆机构相连接的顶杆；当转向油缸推动横拉杆后，横拉杆在导向杆和导向板的导向下轴向运动，横拉杆推动顶杆移动带动连杆机构。
所述的横拉杆由螺杆和螺套组成，横拉杆的长度可通过螺杆调整，横拉杆通过销轴和钢背轴承与转向小臂和转向大臂铰接。
所述的转向连杆机构包括通过连接转动副连接的短拉杆、梯形板、连接杆、转向大臂和转向小臂，梯形板通过短拉杆、顶杆与横拉杆相连接，梯形板通过连接杆与转向大臂相连接，还通过长拉杆与转向小臂相连接，梯形板与外转向套固定连接。
所述转向油缸推动横拉杆，横拉杆轴向运动并推动顶杆移动，顶杆经过短拉杆作用在梯形板上，梯形板拉动连接杆运动，连接杆拉动转向大臂（11），转向大臂拉动车轮转向轴转动，从而驱动中间四个轮胎转向，同时转向大臂拉动长拉杆，长拉杆拉动转向小臂转动，转向小臂驱动车轮转向轴转动，从而驱动两端四个轮胎转向，从而实现八轮车辆全轮转向。
所述的转向小臂、转向大臂通过花键槽分别与车轮转向轴相连接；转向大臂、长拉杆、转向小臂通过连接转动副相连接。
所述的连接转动副通过销轴和钢背轴承连接，保证连接处转动灵活。
所述的梯形板、横拉杆和长拉杆的长度、角度，满足阿克曼转向原理的设计要求。
所述的转向油缸两端通过螺纹与横拉杆连接，横拉杆通过螺纹与转向梯形机构相连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的八轮车辆的全轮转向机构，将8轮转向机构进行一体化设计，结构简单，易于布局，实现了转向机构主要参数可调，全轮转向无侧滑，有效解决了多轴车辆转向侧滑和转弯半径大的问题。
本发明提供的八轮车辆的全轮转向机构，四组转向机构单元结构相同，前后、左右对称布局，结构简单，易于布局，同时转向机构横拉杆和拉杆参数可调，可以解决安装和加工精度但来的误差问题，有效解决车辆转弯半径大和全轮转向侧滑的问题，实现车辆全轮转向无侧滑。
附图说明
图1是本发明转向机构三维图示意图；
图2是本发明转向机构结构图；
图3是转向梯形机构结构图；
其中：1、转向小臂；2、长拉杆；3、转向连杆机构；4、横拉杆；5、转向油缸；6、短拉杆；7、导向板；8、导向杆；9、顶杆；10、销轴；11、转向大臂；12、钢背轴承；13、销轴；14、外转向套；15、钢背轴承；16、梯形板；17、连接杆；18、车轮转向轴。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参照图1、图2、图3，一种八轮车辆的全轮转向机构，包括转向油缸5，转向油缸5左右两侧分别连接有横拉杆4，横拉杆4上下两侧连接有转向连杆机构3，转向连杆机构3包括分别与车轮转向轴18相连接的转向大臂11和转向小臂1，转向大臂11还通过长拉杆2与转向小臂1相连接；
转向油缸5向左或向右拉动横拉杆4，横拉杆4带动转向连杆机构3，转向连杆机构3通过车轮转向轴18驱动车辆的车轮向左或向右转向。
具体的所述的八轮车辆的全轮转向机构采用对称分布的方式排列：
所述的转向油缸5设置在三、四轮纵向和车体横向中间位置（即位于中心位置）；横拉杆4对称的连接在转向油缸5的左右两侧；转向连杆机构3左右、上下对称布局，左上的转向连杆机构通过车轮转向轴18连接左一转向轮、左二转向轮，左下的转向连杆机构通过车轮转向轴18连接左三转向轮、左四转向轮，右上的转向连杆机构通过车轮转向轴18连接右一转向轮、右二转向轮，右下的转向连杆机构通过车轮转向轴18连接右三转向轮、右四转向轮。
进一步，所述的转向油缸5可左右两个方向伸缩，提供推力，转向油缸活塞杆两端设置连接螺纹，与横拉杆4连接，可调节油缸与横拉杆连接距离。
所述的横拉杆4的端部与导向杆8相连接，导向板7连接在导向杆8上，保证横拉杆左右移动轴向位置不变；横拉杆4与导向杆8之间还安装有与转向连杆机构3相连接的顶杆9；当转向油缸5推动横拉杆4后，横拉杆4在导向杆8和导向板7的导向下轴向运动，横拉杆4推动顶杆9移动带动连杆机构3。
具体的，所述的横拉杆4由螺杆和螺套组成，横拉杆4的长度可通过螺杆调整，横拉杆4通过螺纹与转向梯形机构3相连接，横拉杆4通过销轴和钢背轴承与转向小臂1和转向大臂11铰接，可灵活转动。
参见图2、图3，所述的转向连杆机构3包括通过连接转动副（销轴和钢背轴承，保证连接处转动灵活。）连接的短拉杆6、梯形板16、连接杆17、转向大臂11和转向小臂1，梯形板16通过短拉杆6、顶杆9与横拉杆4相连接，梯形板16通过连接杆17与转向大臂11相连接，还通过长拉杆2与转向小臂1相连接，梯形板16与外转向套14固定连接。
在进行转向时，转向油缸5推动横拉杆4，横拉杆4轴向运动并推动顶杆9移动，顶杆9经过短拉杆6作用在梯形板16上，梯形板16拉动连接杆17运动，连接杆17拉动转向大臂11，转向大臂11拉动车轮转向轴18转动，从而驱动中间四个轮胎转向，同时转向大臂11拉动长拉杆2，长拉杆2拉动转向小臂1转动，转向小臂1驱动车轮转向轴18转动，从而驱动两端四个轮胎转向，从而实现八轮车辆全轮转向。
具体的，所述的转向小臂1、转向大臂11通过花键槽分别与车轮转向轴18相连接；转向大臂11、长拉杆2、转向小臂1通过连接转动副相连接。
转向梯形机构3、横拉杆4和长拉杆2的设计决定了全轮转向的转向效果和无侧滑转向，其中梯形板16、横拉杆4和长拉杆2的长度、角度，满足阿克曼转向原理的设计要求，同时为了消除安装和加工误差，可通过调整长拉杆2、横拉杆4的长度来保证转向无侧滑。
本发明机构前后、左右对称布局，结构简单，同时转向机构横拉杆和拉杆参数可调，可以解决安装和加工精度但来的误差问题，有效解决车辆转弯半径大和全轮转向侧滑的问题。

Claims (10)

1.一种八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，包括转向油缸（5），转向油缸（5）左右两侧分别连接有横拉杆（4），横拉杆（4）上下两侧连接有转向连杆机构（3），转向连杆机构（3）包括分别与车轮转向轴（18）相连接的转向大臂（11）和转向小臂（1），转向大臂（11）还通过长拉杆（2）与转向小臂（1）相连接；
转向油缸（5）向左或向右拉动横拉杆（4），横拉杆（4）带动转向连杆机构（3），转向连杆机构（3）通过车轮转向轴（18）驱动车辆的车轮向左或向右转向。
2.如权利要求1所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，所述的转向油缸（5）设置在三、四轮纵向和车体横向中间位置；横拉杆（4）对称的连接在转向油缸（5）的左右两侧；转向连杆机构（3）左右、上下对称布局，左上的转向连杆机构通过车轮转向轴（18）连接左一转向轮、左二转向轮，左下的转向连杆机构通过车轮转向轴（18）连接左三转向轮、左四转向轮，右上的转向连杆机构通过车轮转向轴（18）连接右一转向轮、右二转向轮，右下的转向连杆机构通过车轮转向轴（18）连接右三转向轮、右四转向轮。
3.如权利要求1所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，横拉杆（4）的端部与导向杆（8）相连接，导向板（7）连接在导向杆（8）上，横拉杆（4）与导向杆（8）之间还安装有与转向连杆机构（3）相连接的顶杆（9）；当转向油缸（5）推动横拉杆（4）后，横拉杆（4）在导向杆（8）和导向板（7）的导向下轴向运动，横拉杆（4）推动顶杆（9）移动带动连杆机构（3）。
4.如权利要求1或3所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，所述的横拉杆（4）由螺杆和螺套组成，横拉杆（4）的长度可通过螺杆调整，横拉杆（4）通过销轴和钢背轴承与转向小臂（1）和转向大臂（11）铰接。
5.如权利要求3所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，转向连杆机构（3）包括通过连接转动副连接的短拉杆（6）、梯形板（16）、连接杆（17）、转向大臂（11）和转向小臂（1），梯形板（16）通过短拉杆（6）、顶杆（9）与横拉杆（4）相连接，梯形板（16）通过连接杆（17）与转向大臂（11）相连接，还通过长拉杆（2）与转向小臂（1）相连接，梯形板（16）与外转向套（14）固定连接。
6.如权利要求5所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，转向油缸（5）推动横拉杆（4），横拉杆（4）轴向运动并推动顶杆（9）移动，顶杆（9）经过短拉杆（6）作用在梯形板（16）上，梯形板（16）拉动连接杆（17）运动，连接杆（17）拉动转向大臂（11），转向大臂（11）拉动车轮转向轴（18）转动，从而驱动中间四个轮胎转向，同时转向大臂（11）拉动长拉杆（2），长拉杆（2）拉动转向小臂（1）转动，转向小臂（1）驱动车轮转向轴（18）转动，从而驱动两端四个轮胎转向，从而实现八轮车辆全轮转向。
7.如权利要求5所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，所述的转向小臂（1）、转向大臂（11）通过花键槽分别与车轮转向轴（18）相连接；
转向大臂（11）、长拉杆（2）、转向小臂（1）通过连接转动副相连接。
8.如权利要求5所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，所述的连接转动副通过销轴和钢背轴承连接，保证连接处转动灵活。
9.如权利要求5所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，梯形板（16）、横拉杆（4）和长拉杆（2）的长度、角度，满足阿克曼转向原理的设计要求。
10.如权利要求5所述的八轮车辆的全轮转向机构，其特征在于，转向油缸（5）两端通过螺纹与横拉杆（4）连接，横拉杆（4）通过螺纹与转向梯形机构（3）相连接。
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