一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，目的在于提高商用車的轉向性能。該轉向系統由電機、蝸輪蝸桿機構、齒輪齒條總成組成。由于商用車滿載質量大，轉向所需的轉矩大，據此，本實用新型專利技術采用雙級減速機構形式，通過二次增大扭矩以提供足夠大的轉向力矩。其中，蝸輪蝸桿機構為第一級，齒輪齒條總成為第二級。兩個轉向輪各對應一臺電機；兩臺電機相互獨立，通過相關機構控制著各自相應車輪的轉向運動。獨立轉向不但可以克服傳統轉向的不足，而且具有能夠提高汽車的操縱穩定性以及減少輪胎磨損，提高經濟性等優點。

【技術實現步驟摘要】

：本技術涉及一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，用于商用車的前輪獨立轉向。
技術介紹
：隨著國民經濟的發展，公路運輸(包括人和貨物的運輸)在整個交通運輸領域占有重要地位，并且隨著商用車保有量的不斷增加，商用車的性能逐漸受到人們的重視，其中作為關鍵系統之一的轉向系統對商用車的行駛安全至關重要。雖然傳統的轉向系統(機械式、液壓助力或電動助力轉向系統)已經發展的相當成熟，并廣泛用于現代汽車(包括商用車)，但隨著汽車、電子技術的不斷進步和人們生活水平的顯著提高，傳統轉向系統已經在一定程度上不能滿足人們對高性能轉向系統的要求。相比于傳統的轉向系統，獨立轉向系統不僅能克服傳統轉向系統中存在的問題，而且能夠提高汽車的操縱穩定性以及減少輪胎磨損，提高經濟性等。但由于商用車滿載質量大，轉向所需的轉矩大，結構設計起來也比較麻煩，所以國內對商用車獨立轉向的研究涉及的不是很多。本人對商用車前輪獨立轉向機構做了進一步研究分析，設計了一種適用于商用車的前輪獨立轉向系統，旨在克服傳統轉向系統的不足和提高商用車的轉向性能。
技術實現思路
：本技術的目的在于設計了一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，用于商用車的獨立轉向。為了實現上述目的，本技術是按如下技術方案實現的：一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，目的在于提高商用車的轉向性能。該轉向系統包括電機、蝸輪蝸桿機構、齒輪齒條總成。由于商用車滿載質量大，轉向所需的轉矩大，據此，本技術采用雙級減速機構形式，以提供足夠大的轉向力矩。其中，蝸輪蝸桿機構為第一級，齒輪齒條總成為第二級。兩個轉向輪各對應一臺電機；兩臺電機相互獨立，通過相關機構控制著各自相應車輪的轉向運動。其中，本技術系統動力傳輸路徑如下：電機→渦輪蝸桿機構→齒輪齒條總成→轉向節臂→轉向車輪。技術方案中所述的電機包括一個定子、和定子同軸的電樞、一根帶有驅動部分和傳動部分的共用軸。其中驅動部分通過連結件與電樞相連以實現旋轉運動輸出；傳動部分做成蝸桿，用于和蝸輪相嚙合傳輸動力。該共用軸的使用，不僅減少了電機質量，縮短了安裝寬度，降低了成本，而且解決了電機和蝸輪之間的調整問題。技術方案中所述的蝸輪中間銑有花鍵槽，小齒輪軸也銑有花鍵，兩者通過花鍵連結實現把動力從蝸輪傳至到齒條。技術方案中所述的齒條在徑向上開有一定深度、沿軸向方向有一定長度的滾道，通過與導輪相配合，用來支持和引導齒條在滾道內直線運動。滾道兩端起限位作用，并通過改變滾道在軸向方向上的長度可改變轉向輪的轉角范圍。本技術的有益效果：1，本技術采用雙級減速機構形式，通過二次增大轉矩，能夠可靠的為各種工況下的轉向提供轉向力矩。2，由于本技術采用雙級減速結構形式，在滿足轉向要求的前提下，可適當的選擇小點的電機，可節約安裝空間，降低成本。3，共用軸的使用不僅減少了電機質量，縮短了安裝寬度，降低了成本，而且解決了電機和蝸輪之間的調整問題。4，通過齒條上滾道可以對轉向輪轉角進行限制，可以改變滾道長度來改變轉向輪轉角的范圍。5，左前輪和右前輪相互獨立進行轉向，不僅能夠提高轉向性能，而且能減少輪胎的磨損，提高經濟性。附圖說明：圖1是本技術所述的基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統示意圖。圖2是本技術所用電機結構示意圖。圖3是小齒輪軸結構示意圖。圖4是齒條滾道結構示意圖。圖中，1，左前輪；2，轉向節臂；3，蝸輪蝸桿機構；4，電機軸；5，電機；6，小齒輪軸；7，齒輪齒條總成；8，右前輪；9，共用軸傳動部分；10，共用軸；11，軸承；12，電機殼體；13，定子；14，電樞；15，襯套；16，端蓋總成；17，軸承；18，共用軸驅動部分；19，連接件；20，小齒輪軸軸端；21，花鍵；22，小齒輪；23，滾道；24，齒條具體實施方式：下面結合附圖對本技術的具體實施方式做詳細的描述。參閱圖1，本技術設計的基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統包括電機5、蝸輪蝸桿機構3、齒輪齒條總成7。采用兩級減速結構形式，其中渦輪蝸桿機構3為第一級，齒輪齒條總成7為第二級。由于商用車滿載質量大，轉向時所需轉矩大，故通過兩次降速增扭提供足夠的轉矩。動力傳輸路徑如下：電機5→渦輪蝸桿機構3→齒輪齒條總成7→轉向節臂2→左前輪1，進而實現左前輪1獨立轉向。同理，通過相同的機構可實現右前輪8獨立轉向，從而實現商用車前輪獨立轉向。參閱圖2，本技術所用的電機6包括定子13、與定子同軸的電樞14、一根帶有驅動部分18和傳動部分9的共用軸10。其中，驅動部分18通過連結件19與電樞14相連以實現電樞14的旋轉運動輸出；共用軸傳動部分9做成蝸桿，用于和蝸輪相嚙合以傳輸動力。共用軸10的使用不僅減少了電機質量，縮短了安裝寬度，降低了成本，而且解決了電機和蝸輪之間的調整問題參閱圖3，蝸輪中間銑有花鍵槽，小齒輪軸6也銑有花鍵21，兩者通過花鍵21連接實現把動力從蝸輪傳輸到齒條24上，使齒條進行直線運動，進而帶動轉向節臂2運動，最終實現車輪轉向。參閱圖4，齒條24在徑向上開有一定深度、沿軸向方向有一定長度的滾道23，通過與導輪相配合，用來支持和引導齒條24在滾道內直線運動。滾道23兩端起限位作用，并通過改變滾道在軸向方向上的長度可改變轉向輪的轉角范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，其特征在于包括電機、蝸輪蝸桿機構、齒輪齒條總成；其中，電機用來為轉向系統提供轉向動力，蝸輪蝸桿機構和齒輪齒條總成用來傳輸動力并起到降低轉速增加轉矩的作用；左前輪和右前輪相互獨立進行轉向，不僅能夠提高轉向性能，而且能減少輪胎的磨損，提高經濟性。

【技術特征摘要】
1.一種基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，其特征在于包括電機、蝸輪蝸桿機構、齒輪齒條總成；其中，電機用來為轉向系統提供轉向動力，蝸輪蝸桿機構和齒輪齒條總成用來傳輸動力并起到降低轉速增加轉矩的作用；左前輪和右前輪相互獨立進行轉向，不僅能夠提高轉向性能，而且能減少輪胎的磨損，提高經濟性。
2.如權利要求1所述的基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，其特征在于采用雙級減速結構形式；其中蝸輪蝸桿機構為第一級、齒輪齒條總成為第二級。
3.如權利要求1所述的基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，其特征在于所用的電機包括定子、與定子同軸的電樞、一根帶有驅動部分和傳動部分的共用軸。
4.如權利要求3所述的基于雙級減速機構的商用車前輪獨立轉向系統，其特征在于共用軸的驅動部分通過連結件與電樞相連，實現電樞旋轉運動的輸出；共用軸的傳動部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭宏宇，趙明新，趙偉強，宗長富，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：新型
國別省市：吉林;22