CN112581824A - 一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具 - Google Patents

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覃琦
李千帆
曾深源
程远钊
张豪
胡广权
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Abstract

本发明涉及汽车教具技术领域，且公开了一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，包括转向器位移底座机构、转向器机构和两个转向轮机构，所述转向机构位于转向器位移底座机构顶部的中部，两个所述转向器机构分别位于转向机构的两侧。该断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，使用现在汽车领域较为普遍的断开式转向系统作为基础理论模型，采用参数可调机械结构，针对调参之后的车轮转角进行测量，该装置能够通过直接调整转向系各项参数后进行转向系统运动学模拟后对转向轮偏转角度测量和理论公式比对，大大提高了学习效率也能使得理论理解变得更为简易，还能让断开式转向系统特性输出参数可视化。

Description

一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具
技术领域
本发明涉及汽车教具技术领域，具体为一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具。
背景技术
随着汽车工业技术水平不断的完善和提高，在人才培养教育上对于实物教具模型还可以进一步的完善，由于理论知识过于抽象化令广大专业学者望而却步，学习进度止步不前学习效率低下，难以理解文字描述的车辆运动学理论。
为了解决以上问题弥补目前国内汽车专业领域实物教具的不足，故发明一种断开式转向系统车轮转角关系教具，多参数自由度可调，针对改变转向系统各个参数例如：转向梯形节臂底角角度，转向梯形臂拉杆点高度，转向拉杆长度，转向器到前轴的距离，转向器高度参数，通过模拟方向盘转角输入对车轮转角进行测量从而理解相关参数对车轮转角的关系，认识转向系统各个部件作用以及各个参数之间的关联性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，具备使用现在汽车领域较为普遍的断开式转向系统作为基础理论模型，采用参数可调机械结构，针对调参之后的车轮转角进行测量等优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，包括转向器位移底座机构、转向器机构和两个转向轮机构，所述转向机构位于转向器位移底座机构顶部的中部，两个所述转向器机构分别位于转向机构的两侧。
所述转向器位移底座机构包括有转向器纵向调节滑轨、转向器垂向升降剪式调节机构、转向器垂向导向杆、转向器纵向测量尺和转向器模型底座，所述转向器纵向调节滑轨固定安装在转向器模型底座的顶部，所述转向器垂向升降剪式调节机构与转向器纵向调节滑轨活动连接，所述转向器垂向导向杆与转向器垂向升降剪式调节机构固定连接，所述转向器纵向测量尺的一侧与转向器模型底座的顶部固定连接。
所述转向器机构包括有转向齿条和齿条位移高度量尺、转向器高度量尺、转向齿条长度调节螺杆、转向齿条齿轮、转向器高度指针、转向齿条位移指针、转向横拉杆、方向盘、转向器底座和转向拉杆横向位移导轨，所述转向器底座安装在转向器位移底座机构的顶部，所述转向齿条和齿条位移高度量尺位于转向器机构的一侧，所述转向器高度量尺的底部与转向器模型底座的顶部固定连接，所述转向齿条长度调节螺杆与转向器机构的一侧螺纹连接，所述转向齿条齿轮的一侧与方向盘的一侧固定连接，所述转向器高度指针与转向器底座的一侧固定连接，所述转向齿条位移指针与转向器底座的顶部固定连接，所述转向横拉杆分别与转向器机构的两侧活动连接，所述转向拉杆横向位移导轨安装在转向器底座的顶部。
所述转向轮机构包括有车轮转角测量盘、转向节臂长度测量盘、转向节臂高度测量尺、转向节高度调整机构、导轨机构、转向节臂长度调整机构、转向节臂及底角指针和转向节臂底角测量盘，所述车轮转角测量盘与转向器模型底座的顶部活动连接，所述转向节臂长度测量盘与导轨机构连接，所述转向节臂高度测量尺固定安装在导轨机构的一侧，所述转向节高度调整机构设置在导轨机构的一侧，所述转向节臂长度调整机构设置在转向节臂长度测量盘的一侧，所述转向节臂及底角指针设置在导轨机构的背面。
优选的，所述转向器纵向测量尺位于转向器纵向调节滑轨的一侧，且与转向器纵向调节滑轨相互平行。
优选的，所述转向器高度指针与转向器高度量尺活动连接，所述转向齿条位移指针与转向齿条和齿条位移高度量尺活动连接。
优选的，所述转向节臂及底角指针与转向节臂底角测量盘的顶部活动连接。
优选的，所述转向轮机构的底部设置有车轮旋转底座，所述车轮旋转底座的底部固定安装在转向器模型底座上。
优选的，所述转向节臂长度调整机构与导轨机构滑动连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，具备以下有益效果：
该断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，使用现在汽车领域较为普遍的断开式转向系统作为基础理论模型，采用参数可调机械结构，针对调参之后的车轮转角进行测量，该装置能够通过直接调整转向系各项参数后进行转向系统运动学模拟后对转向轮偏转角度测量和理论公式比对，大大提高了学习效率也能使得理论理解变得更为简易，还能让断开式转向系统特性输出参数可视化。
附图说明
图1为本发明结构总装图；
图2为本发明转向器纵向垂向位移滑轨底座机构示意图；
图3为本发明转向器机构示意图；
图4为本发明转向轮机构示意图。
其中：1、转向器位移底座机构；101、转向器纵向调节滑轨；102、转向器垂向升降剪式调节机构；103、转向器垂向导向杆；104、转向器纵向测量尺；105、转向器模型底座；2、转向器机构；201、转向齿条和齿条位移高度量尺；202、转向器高度量尺；203、转向齿条长度调节螺杆；204、转向齿条齿轮；205、转向器高度指针；206、转向齿条位移指针；207、转向横拉杆；208、方向盘；209、转向器底座；210、转向拉杆横向位移导轨；3、转向轮机构；301、车轮转角测量盘；302、转向节臂长度测量盘；303、转向节臂高度测量尺；304、转向节高度调整机构；305、导轨机构；306、转向节臂长度调整机构；307、转向节臂及底角指针；308、转向节臂底角测量盘；309、车轮旋转底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，包括转向器位移底座机构1、转向器机构2和两个转向轮机构3，转向器机构2位于转向器位移底座机构1顶部的中部，两个转向轮机构3分别位于转向器机构2的两侧。
转向器位移底座机构1包括有转向器纵向调节滑轨101、转向器垂向升降剪式调节机构102、转向器垂向导向杆103、转向器纵向测量尺104和转向器模型底座105，转向器纵向调节滑轨101固定安装在转向器模型底座105的顶部，转向器垂向升降剪式调节机构102与转向器纵向调节滑轨101活动连接，转向器垂向导向杆103与转向器垂向升降剪式调节机构102固定连接，转向器纵向测量尺104的一侧与转向器模型底座105的顶部固定连接，转向器纵向测量尺104位于转向器纵向调节滑轨101的一侧，且与转向器纵向调节滑轨101相互平行。
转向器机构2包括有转向齿条和齿条位移高度量尺201、转向器高度量尺202、转向齿条长度调节螺杆203、转向齿条齿轮204、转向器高度指针205、转向齿条位移指针206、转向横拉杆207、方向盘208、转向器底座209和转向拉杆横向位移导轨210，转向器底座209安装在转向器位移底座机构1的顶部，转向齿条和齿条位移高度量尺201位于转向器机构2的一侧，转向器高度量尺202的底部与转向器模型底座105的顶部固定连接，转向齿条长度调节螺杆203与转向器机构2的一侧螺纹连接，转向齿条齿轮204的一侧与方向盘208的一侧固定连接，转向器高度指针205与转向器底座209的一侧固定连接，转向齿条位移指针206与转向器底座209的顶部固定连接，转向器高度指针205与转向器高度量尺202活动连接，转向齿条位移指针206与转向齿条和齿条位移高度量尺201活动连接，转向横拉杆207分别与转向器机构2的两侧活动连接，转向拉杆横向位移导轨210安装在转向器底座209的顶部。
转向轮机构3包括有车轮转角测量盘301、转向节臂长度测量盘302、转向节臂高度测量尺303、转向节高度调整机构304、导轨机构305、转向节臂长度调整机构306、转向节臂及底角指针307和转向节臂底角测量盘308，车轮转角测量盘301与转向器模型底座105的顶部活动连接，转向节臂长度测量盘302与导轨机构305连接，转向节臂高度测量尺303固定安装在导轨机构305的一侧，转向节高度调整机构304设置在导轨机构305的一侧，转向节臂长度调整机构306设置在转向节臂长度测量盘302的一侧，转向节臂长度调整机构306与导轨机构305滑动连接，转向节臂及底角指针307设置在导轨机构305的背面，转向节臂及底角指针307与转向节臂底角测量盘308的顶部活动连接，转向轮机构3的底部设置有车轮旋转底座309，车轮旋转底座309的底部固定安装在转向器模型底座105上，该装置通过直接调整转向系各项参数后进行转向系统运动学模拟后对转向轮偏转角度测量和理论公式比对，大大提高了学习效率也能使得理论理解变得更为简易，还能让断开式转向系统特性输出参数可视化
断开式转向系统，基于一体桥式的转向结构以独立悬架结构为设计基础遵循独立悬架的运动机理，保证悬架跳动时转向拉杆运动瞬心交与悬架横臂运动瞬心点，故在位于悬架下横臂内点处投影将转向拉杆断开，转向梯形分为三段，故称为断开式转向系统，由左右转向横拉杆，转向齿条组成。
测量和执行机构，该发明采用多个测量标尺和角度尺，通过对转向梯形节臂底角角度，转向梯形臂拉杆点高度，转向拉杆长度，转向器到前轴的距离，转向器高度参数进行调整后，通过转向器模型对转向齿条输入横向位移，针对两边车轮转角进行车轮偏转角度测量从而得出转向轮关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，包括转向器位移底座机构(1)、转向器机构(2)和两个转向轮机构(3)，其特征在于：所述转向器机构(2)位于转向器位移底座机构(1)顶部的中部，两个所述转向轮机构(3)分别位于转向器机构(2)的两侧；
所述转向器位移底座机构(1)包括有转向器纵向调节滑轨(101)、转向器垂向升降剪式调节机构(102)、转向器垂向导向杆(103)、转向器纵向测量尺(104)和转向器模型底座(105)，所述转向器纵向调节滑轨(101)固定安装在转向器模型底座(105)的顶部，所述转向器垂向升降剪式调节机构(102)与转向器纵向调节滑轨(101)活动连接，所述转向器垂向导向杆(103)与转向器垂向升降剪式调节机构(102)固定连接，所述转向器纵向测量尺(104)的一侧与转向器模型底座(105)的顶部固定连接；
所述转向器机构(2)包括有转向齿条和齿条位移高度量尺(201)、转向器高度量尺(202)、转向齿条长度调节螺杆(203)、转向齿条齿轮(204)、转向器高度指针(205)、转向齿条位移指针(206)、转向横拉杆(207)、方向盘(208)、转向器底座(209)和转向拉杆横向位移导轨(210)，所述转向器底座(209)安装在转向器位移底座机构(1)的顶部，所述转向齿条和齿条位移高度量尺(201)位于转向器机构(2)的一侧，所述转向器高度量尺(202)的底部与转向器模型底座(105)的顶部固定连接，所述转向齿条长度调节螺杆(203)与转向器机构(2)的一侧螺纹连接，所述转向齿条齿轮(204)的一侧与方向盘(208)的一侧固定连接，所述转向器高度指针(205)与转向器底座(209)的一侧固定连接，所述转向齿条位移指针(206)与转向器底座(209)的顶部固定连接，所述转向横拉杆(207)分别与转向器机构(2)的两侧活动连接，所述转向拉杆横向位移导轨(210)安装在转向器底座(209)的顶部；
所述转向轮机构(3)包括有车轮转角测量盘(301)、转向节臂长度测量盘(302)、转向节臂高度测量尺(303)、转向节高度调整机构(304)、导轨机构(305)、转向节臂长度调整机构(306)、转向节臂及底角指针(307)和转向节臂底角测量盘(308)，所述车轮转角测量盘(301)与转向器模型底座(105)的顶部活动连接，所述转向节臂长度测量盘(302)与导轨机构(305)连接，所述转向节臂高度测量尺(303)固定安装在导轨机构(305)的一侧，所述转向节高度调整机构(304)设置在导轨机构(305)的一侧，所述转向节臂长度调整机构(306)设置在转向节臂长度测量盘(302)的一侧，所述转向节臂及底角指针(307)设置在导轨机构(305)的背面。
2.根据权利要求1所述的一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，其特征在于：所述转向器纵向测量尺(104)位于转向器纵向调节滑轨(101)的一侧，且与转向器纵向调节滑轨(101)相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，其特征在于：所述转向器高度指针(205)与转向器高度量尺(202)活动连接，所述转向齿条位移指针(206)与转向齿条和齿条位移高度量尺(201)活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，其特征在于：所述转向节臂及底角指针(307)与转向节臂底角测量盘(308)的顶部活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，其特征在于：所述转向轮机构(3)的底部设置有车轮旋转底座(309)，所述车轮旋转底座(309)的底部固定安装在转向器模型底座(105)上。
6.根据权利要求1所述的一种断开式汽车转向系统车轮转角关系教具，其特征在于：所述转向节臂长度调整机构(306)与导轨机构(305)滑动连接。
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