CN109435686A - 一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆 - Google Patents

一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，移动车辆底盘为H型传动方式，发动机、变速器为H型中部位置，两侧设置多级传动链条；所述动力传动总成包括发动机、变速器、分动箱、驱动桥、多级链条传动装置；所述驱动桥由变速器、左右半轴和左右半轴桥壳组成，变速器两侧输出轴分别与左右半轴连接，变速器壳体通过螺栓对称连接于左右半轴桥壳，左右半轴通过滚动轴承连接于左右半轴桥壳上；所述多级链条传动装置包括前部链传动装置和后部链传动装置。本发明将转向系统和传动系统合为一体，简化了机械结构，提高了机械的使用性能，其平衡摇臂式底盘车辆或轮式车辆能够绕其前轮正上方的断开时实现主销旋转前轮转向。

Description

一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆
技术领域
本发明涉及车辆设备技术领域，尤其是涉及一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆的具体结构实现。
背景技术
本发明主要研究一种电控换挡的新型链传动轮腿复合式车辆，以提高车辆的自动化水平。这种车辆具有平衡摇臂悬架和轮腿复合行走装置，它具有较强的复杂环境姿态调控能力和地形适应能力。该车辆采用平衡摇臂底盘、前轮链传动驱动轮腿同时后轮仅依靠链传动的配置方案，通过对两侧驱动轮转速控制使其具有差速转向能力。
为了实现电控换挡的新型链传动轮腿复合式车辆的自动控制功能，实现电控换挡、差速转向功能和提高地面适应能力，本发明人团队经过研究，探索了一种电控换挡的新型链传动轮腿复合式车辆的具体实施方案。
发明内容
1、本发明目的
本发明为了解决现有技术的不足，提供一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆具体结构实现形式。
2、本发明所采用的技术方案
本发明提出了一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，移动车辆底盘为H型传动方式，发动机、变速器为H型中部位置，两侧设置多级传动链条；所述动力传动总成包括发动机、变速器、分动箱、驱动桥、多级链条传动装置；所述驱动桥由变速器、左右半轴和左右半轴桥壳组成，变速器两侧输出轴分别与左右半轴连接，变速器壳体通过螺栓对称连接于左右半轴桥壳，左右半轴通过滚动轴承连接于左右半轴桥壳上；所述多级链条传动装置包括前部链传动装置和后部链传动装置。
更进一步，车辆驱动桥与平衡摇臂构成平衡摇臂式底盘；所述平衡摇臂由平衡臂、平衡臂上端十字轴万向节、竖拉杆、平衡臂下端十字轴万向节组成；所述平衡臂下端十字轴万向节与车架后轮覆盖板通过一个平衡臂固定支座固定连接。
更进一步，所述前部链传动装置：左右半轴一端与变速器输出轴连接，另一端与多级链传动装置的前后第一级链传动的主动链轮通过花键连接；前部链传动装置包括第一级链传动装置、第二级链传动装置、第三级万向节传动装置、第四级链传动装置和车辆前车轮；所述第一级链传动装置包括第一级链传动固定板、第一级链传动主动链轮、链条和第一级链传动被动链轮；第一级链传动固定板倾斜安装，第一级链传动固定板上端通过轴承与传动轴固定连接，第一级链传动固定板下端通过螺栓连接于左右半轴；
所述第二级链传动装置包括水平配置的传动轴、第二级链传动固定板、第二级链传动主动链轮、链条和第二级链传动被动链轮；
所述第一级链传动固定板与第二级链传动固定板中间水平配置一根传动轴，传动轴两端分别与第一级链传动固定板和第二级链传动固定板通过轴承连接；
所述第三级万向节传动装置包括十字轴万向节一、十字轴万向节二、固定支架；
所述第四级链传动装置包括第四级链传动外侧固定板、第四级链传动内侧固定板、链条、第四级链传动主动链轮和第四级链传动被动链轮；
所述后部链传动装置：后部链传动装置包括后部链传动固定板、后部链传动主动链轮、后部链传动被动链轮和车辆后轮；
所述新型转向机构通过液压油缸推动U型转向支架绕车轮上端轴承固定法兰转动，液压油缸头部通过液压油缸头部固定座与U型转向支架转动连接，液压油缸尾部通过液压油缸尾部固定座与车架前轮覆盖板转动连接；
更进一步，变速器电控换挡机构包括电动推杆、步进电机、拨杆、拨杆限位块、移动块和转动轴；步进电机依次与转动轴、拨杆尾端同轴连接；拨杆中部安装拨杆限位块，拨杆限位块为L型结构，一端面穿过拨杆，另一端面设置H型凹槽，拨杆位于H型凹槽的相对一面安装支杆穿过H型凹槽进行选档限位；转动轴中部安装移动件与转动轴轴向垂直，移动件末端与电动推杆连接；通过控制电动推杆的推杆伸长、缩短进行选档，控制步进电机转动控制拨杆进行换挡。
更进一步，所述支腿即第四级链传动装置转动连接与固定支架(23)，支腿可以调节角度从而使前轮自适应路面变化。
3、本发明所达到的有益效果：
(1)本发明针对现有的手动机械变速箱研究出一种将手动换为自动电控变速机构，提高了农用车辆的自动化水平。
(2)本发明提出了一种多级链传动方案，将转向系统和传动系统合为一体，简化了机械结构，提高了机械的使用性能。
(3)本发明的平衡摇臂式底盘车辆或轮式车辆，其前轮正上方的断开时主销旋转从而实现前轮转向；应用此机构前后轮均采取链式传动的方式可以同时给四个轮子提供动力，提高了车辆的路面适应性和动力性。
附图说明
图1为本发明一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆的一种实施方式三维轴测图；
图2为图1由车辆尾部视角观察的一种实施方式三维轴测图；
图3为多级链传动总成的轴测图；
图4为一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆的前轮局部连接方式轴测图；
图5为图4的结构分解轴测图；
图6为一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆的电控换挡机构三维轴测图；
图7为图6的爆炸图；
图8为图1车辆的正视图；
图9为图1车辆的俯视图；
图10为图1车辆的左视图；
图11为图1车辆的立体图；
图12为图3多级链传动总成的正视图；
图13为图3多级链传动总成的俯视图；
图14为图3多级链传动总成的左视图；
图15为车辆悬架一种实现方式的三维轴测图；
图16为车辆右前轮转向机构正视图；
图17为车辆右前轮转向机构俯视图；
图18为车辆右前轮转向机构左视图。
图中，1是发动机；2是皮带；3是变速器；4是电动推杆；5是分动箱；6是驱动桥；7是后部链传动主动链轮；8是后部链传动固定板；9是后部链传动被动链轮；10是车辆后轮；11是第一级主动链轮；12是第一级链传动固定板；13是第一级链传动被动链轮；14是水平配置的传动轴；15是第二级链传动主动链轮；16是第二级链传动固定板；17是链条和第二级链传动被动链轮；18是十字轴万向节一；19是十字轴万向节二；20是第四级链传动外侧固定板；21是第四级链传动主动链轮；22是第四级链传动内侧固定板；23是U型转向支架；24是第四级链传动被动链轮；25是车辆前车轮；26是电动推杆；27是步进电机；28是拨杆；29是拨杆限位块；30是移动块；31是转动轴；32万向节输入花键轴；33是万向节输出花键轴；34是车架前轮覆盖板；35是液压油缸尾部固定座；36是液压油缸；37是液压油缸头部固定座；38是车轮上端滚动轴承；39是车轮上端轴承固定法兰；40是车轮下端滚动轴承；41是车轮下端轴承固定法兰；42是平衡臂；43是平衡臂上端十字轴万向节；44是竖拉杆；45是平衡臂下端十字轴万向节；46是连接法兰；47是车架后轮覆盖板；48是平衡臂固定支座；49是车架中间连接板。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本发明一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆的具体实施结构形式。
实施例1
如图1-2所示，本发明提出了一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，移动车辆底盘为H型传动方式，发动机1、变速器3为H型中部位置，两侧设置多级传动链条；所述动力传动总成包括发动机1、变速器3、分动箱5、驱动桥6、多级链条传动装置；所述驱动桥由变速器2、左右半轴和左右半轴桥壳组成，变速器两侧输出轴分别与左右半轴连接，变速器壳体5通过螺栓对称连接于左右半轴桥壳6，左右半轴通过滚动轴承连接于左右半轴桥壳6上；所述多级链条传动装置包括前部链传动装置和后部链传动装置。
实施例2
如图1所示，车辆底盘采用“H”型传动方式，发动机1、变速器3以及多级链条传动装置构成动力传动总成配置于“H”型底盘中间桥壳上面；变速器换挡机构改进为电控换挡形式，通过一个电机4和一个电动推杆27驱动换挡操作；移动车辆采用多级链传动形式，适应性的采用了一种新型转向机构。
如图5、16-18所示，所述新型转向机构通过液压油缸(36)推动U型转向支架(23)绕车轮上端轴承固定法兰(39)转动，液压油缸(36)头部通过液压油缸头部固定座(37)与U型转向支架(23)转动连接，液压油缸(36)尾部通过液压油缸尾部固定座(35)与车架前轮覆盖板(34)转动连接；
所述动力传动总成包括发动机1、变速器3、分动箱5、驱动桥6、多级链条传动装置；
如图2所示，所述驱动桥由变速器2、左右半轴和左右半轴桥壳组成，变速器两侧输出轴分别与左右半轴连接，变速器壳体5通过螺栓对称连接于左右半轴桥壳6，左右半轴通过滚动轴承连接于左右半轴桥壳6上；
如图3、12-14所示，所述多级链条传动装置包括前部链传动装置和后部链传动装置；
所述前部链传动装置：
左右半轴一端与变速器输出轴连接，另一端与多级链传动装置的前后第一级链传动的主动链轮通过花键连接；前部链传动装置包括第一级链传动装置、第二级链传动装置、第三级万向节传动装置、第四级链传动装置和车辆前车轮25；
所述第一级链传动装置包括第一级链传动固定板12、第一级链传动主动链轮11、链条和第一级链传动被动链轮13；第一级链传动固定板12倾斜安装，第一级链传动固定板12上端通过轴承与传动轴14固定连接，第一级链传动固定板12下端通过螺栓连接于左右半轴6；
所述第二级链传动装置包括水平配置的传动轴14、第二级链传动固定板16、第二级链传动主动链轮15、链条和第二级链传动被动链轮17；
所述第一级链传动固定板12与第二级链传动固定板16中间水平配置一根传动轴14，传动轴14两端分别与第一级链传动固定板12和第二级链传动固定板16通过轴承连接；
所述第三级万向节传动装置包括十字轴万向节一18、十字轴万向节二19、固定支架23；
所述第四级链传动装置包括第四级链传动外侧固定板20、第四级链传动内侧固定板22、链条、第四级链传动主动链轮21和第四级链传动被动链轮24；
所述后部链传动装置：
后部链传动装置包括后部链传动固定板8、后部链传动主动链轮7、后部链传动被动链轮9和车辆后轮10；
如图7所示，变速器电控换挡机构包括电动推杆26、步进电机27、拨杆28、拨杆限位块29、移动块30和转动轴31。拨杆28与转动轴31间通过花键和顶丝连接，拨杆28的外花键一端有局部凹槽，转动轴31在凹槽对应位置开螺纹孔，孔内安装顶丝，顶丝末端与拨杆28的外花键凹槽接触。
如图4所示，支腿即第四级链传动装置转动连接与固定支架23，支腿可以调节角度从而使前轮自适应路面变化。
车辆驱动桥与摇臂构成平衡摇臂式底盘；所述平衡摇臂由平衡臂42、平衡臂上端十字轴万向节43；竖拉杆44；平衡臂下端十字轴万向节45组成；所述平衡臂下端十字轴万向节45与车架后轮覆盖板47通过一个平衡臂固定支座48固定连接。

Claims (6)

1.一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于：移动车辆底盘为H型传动方式，发动机(1)、变速器(3)为H型中部位置，两侧设置多级传动链条；所述动力传动总成包括发动机(1)、变速器(3)、分动箱(5)、驱动桥(6)、多级链条传动装置；所述驱动桥由变速器(2)、左右半轴和左右半轴桥壳组成，变速器两侧输出轴分别与左右半轴连接，变速器壳体(5)通过螺栓对称连接于左右半轴桥壳(6)，左右半轴通过滚动轴承连接于左右半轴桥壳(6)上；所述多级链条传动装置包括前部链传动装置和后部链传动装置。
2.根据权利要求1所述一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于：车辆驱动桥与平衡摇臂构成平衡摇臂式底盘；所述平衡摇臂包括平衡臂(42)、平衡臂上端十字轴万向节(43)、竖拉杆(44)、平衡臂下端十字轴万向节(45)；所述平衡臂下端十字轴万向节(45)与车架后轮覆盖板(47)通过一个平衡臂固定支座(48)固定连接。
3.根据权利要求1所述一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于所述前部链传动装置：左右半轴一端与变速器输出轴连接，另一端与多级链传动装置的前后第一级链传动的主动链轮通过花键连接；前部链传动装置包括第一级链传动装置、第二级链传动装置、第三级万向节传动装置、第四级链传动装置和车辆前车轮(25)；
所述第一级链传动装置包括第一级链传动固定板(12)、第一级链传动主动链轮(11)、链条和第一级链传动被动链轮(13)；第一级链传动固定板(12)倾斜安装，第一级链传动固定板(12)上端通过轴承与传动轴(14)固定连接，第一级链传动固定板(12)下端通过螺栓连接于左右半轴(6)；
所述第二级链传动装置包括水平配置的传动轴(14)、第二级链传动固定板(16)、第二级链传动主动链轮(15)、链条和第二级链传动被动链轮(17)；
所述第一级链传动固定板(12)与第二级链传动固定板(16)中间水平配置一根传动轴(14)，传动轴(14)两端分别与第一级链传动固定板(12)和第二级链传动固定板(16)通过轴承连接；
所述第三级万向节传动装置包括十字轴万向节一(18)、十字轴万向节二(19)、固定支架(23)；
所述第四级链传动装置包括第四级链传动外侧固定板(20)、第四级链传动内侧固定板(22)、链条、第四级链传动主动链轮(21)和第四级链传动被动链轮(24)。
4.根据权利要求1所述一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于所述后部链传动装置：后部链传动装置包括后部链传动固定板(8)、后部链传动主动链轮(7)、后部链传动被动链轮(9)和车辆后轮(10)；
所述新型转向机构通过液压油缸(36)推动U型转向支架(23)绕车轮上端轴承固定法兰(39)转动，液压油缸(36)头部通过液压油缸头部固定座(37)与U型转向支架(23)转动连接，液压油缸(36)尾部通过液压油缸尾部固定座(35)与车架前轮覆盖板(34)转动连接。
5.根据权利要求1所述一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于变速器电控换挡机构包括电动推杆(26)、步进电机(27)、拨杆(28)、拨杆限位块(29)、移动块(30)和转动轴(31)；步进电机(27)依次与转动轴(31)、拨杆(28)尾端同轴连接；拨杆(28)中部安装拨杆限位块(29)，拨杆限位块(29)为L型结构，一端面穿过拨杆(28)，另一端面设置H型凹槽，拨杆(28)位于H型凹槽的相对一面安装支杆穿过H型凹槽进行选档限位；转动轴(31)中部安装移动件与转动轴轴向垂直，移动件末端与电动推杆(26)连接；通过控制电动推杆(26)的推杆伸长、缩短进行选档，控制步进电机(27)转动控制拨杆(28)进行换挡；
所述拨杆(28)与转动轴(31)间通过花键和顶丝连接，拨杆(28)的外花键一端有局部凹槽，转动轴(31)在凹槽对应位置开螺纹孔，孔内安装顶丝，顶丝末端与拨杆(28)的外花键凹槽接触。
6.根据权利要求1所述一种电控换挡的新型链传动式四轮驱动轮腿复合式车辆，其特征在于所述支腿即第四级链传动装置转动连接与固定支架(23)，支腿可以调节角度从而使前轮自适应路面变化。
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