本发明专利技术的汽车转向轮的传动装置，可广泛适用于汽车等行走机械。改水平传动轴为竖直传动，利用动力的反作用力去消除竖直传动轴对转向所造成的干扰，从而消除了万向节和水平传动轴对驱动轮的转向限制，使转向独立自如，大大提高了汽车的转向自由度，减小了转弯半径，为实现原地调头或横向、斜向行驶提供方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械传动装置，尤其与汽车转向轮的传动有关。
技术介绍
由于受万向节及传动方法的限制，汽车驱动轮的转向角度十分有限，一般只有45°左右，致使汽车的转弯半径加大，在停车时，也必须在其前后留有较大的空间。为了加大转向角度，人们曾设想将传动轴由水平改成竖直安装，用齿轮进行传动，但由于传动轴转动方向与转向方向平行，会对转向造成干扰，使转向难以进行。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种可使转向轮大大超过45°甚至整周转向的传动装置，进一步缩小汽车的转弯半径，实现原地调头或横向、斜向行驶等。为解决上述任务，本专利技术的解决方案是首先对转向轮的传动机构进行改造，将水平传动轴改成竖直传动轴，使转向轮的转向空间加大。为便于说明，本专利技术将竖直传动轴称为立轴，立轴上安装的上下两只传动齿轮分别称为立轴齿轮和立轴下齿轮，立轴的轴壳称为转向轴，转向轮的安装轴称为转向轮轴，转向轮轴的轴壳称为转向轮轴壳。转向轴安装在车架上，可相对于车架转动，转向轴的上端安装有定向齿轮，下端与转向轮轴壳连为一体，立轴下齿轮与转向轮轴上的传动齿轮啮合，使得转向轮既可在立轴的驱动下旋转，又可绕转向轴进行转向。其次是设计一个可产生动力的反作用力的机构，即反作用机构。这个反作用机构与普通的传动机构所不同的是，它除了有一个动力输入接口和一个动力输出接口外，它还有一个动力的反作用力输出接口。当动力自输入接口输入时，它的一个输出接口的齿轮将动力输送给立轴齿轮，使转向轮旋转，而它的另一个输出接口的齿轮则将动力的反作用力输送给定向齿轮，使动力通过立轴传递对转向轮的转向干扰正好被动力的反作用力所消除。上述的反作用机构非常简单，主要部件是一根轴和两只齿轮及两只齿轮之间的一个驱动机件。本专利技术称这根轴为反作用轴，两只齿轮分别为作用齿轮和反作用齿轮，两只齿轮之间的驱动机件由动力轴、动力齿轮和万向节组成。作用齿轮是活套在反作用轴上的，可相对于反作用轴自由转动，而反作用齿轮是固定安装于反作用轴上的，只能随反作用轴一起转动，动力轴安装于反作用轴上，并与反作用轴垂直，这根动力轴是由反作用轴承载的，它可以在反作用轴上自由转动，也可以随反作用轴的转动作整体的摆转，动力轴的一端安装有万向节，别一端安装有动力齿轮，动力齿轮与作用齿轮啮合。这个机构就是本专利技术的反作用机构，整个反作用机构以反作用轴为中心安装于车架上，可相对于车架转动。当发动机动力由驱动轴传递至上述万向节，使动力轴转动时，作用齿轮在动力齿轮的带动下作相对于反作用齿轮的转动，显然，在作用齿轮没有任何负载时，动力齿轮的扭矩不会传递给反作用齿轮，但如果作用齿轮上有负载，则反作用齿轮就会得到一个相反方向的扭矩。因此，当作用齿轮与驱动转向轮转动的立轴齿轮啮合进行传动时，只要反作用齿轮与转向轴上的定向齿轮啮合，就能消除立轴传动对转向轮转向的干扰。虽然，上述的反作用机构中的反作用齿轮的转动受万向节的限制，但反作用齿轮可以比转向轴上的定向齿轮大许多，因此，转向轴的转向角度也可以比万向节的传动角度大许多，这实际上是对万向节的传动角度进行了放大。因此，采用本专利技术使汽车的驱动轮实现整周的转向亦非难事，实际上只有要有大于半周的转向角度，汽车就可以实现各种转向了。由于物体具有惯性，因此在动力齿轮驱动作用齿轮加速转动时，会使反作用齿轮朝相反的方向转动，从而干扰转向。为此，本专利技术还设计了一个惯性平衡机构，就是在动力轴上又安装了一个齿轮去驱动一个具有一定质量的惯性转盘朝相反于作用齿轮的方向转动，这样，作用齿轮的惯性正好与惯性转盘的惯性相互抵消，使转向不受惯性的干扰。在实际的运用中，反作用机构与立轴齿轮和定向齿轮之间往往会有较大的距离，需要用传动轴或传动齿轮等分别对动力和其反作用力进行传递，这与普通的机械传动没有差别，所不同的是动力和动力的反作用力是同时分别传递的。而且，在通常情况下它们的传动比最终也相等。当然，为了某种特殊的定位功能而进行特殊的设计应除外。本专利技术也可广泛地适用于现行的悬架形式设计，其改动并不太大，让转向轴成为主销轴与转向轮轴壳作固定连接，再在转向轴上安装定向齿轮，可省去立轴，让立轴齿轮安装在转向轴上，并可在转向轴上自由转动，立轴齿轮再与转向轮轴上的传动齿轮啮合，反作用机构中的作用齿轮与立轴齿轮啮合，反作用齿轮与定向齿轮啮合。当动力通过作用齿轮传递给立轴齿轮并带动转向轮转动时，由于转向轮具有负载，于是转向轴上就会产生一个跟随立轴齿轮转动方向的扭矩，但是转向轮上的负载又会通过立轴齿轮施加在作用齿轮上，使反作用齿轮得到一个反作用扭矩，并通过定向齿轮传递给转向轴。这两个大小相等方向相反的扭矩，同时作用在转向轴上正好相互抵消。因此，上述的传动方法不会干扰转向轮的转向。四附图说明图1是本专利技术的第一个实施方式反作用机构中的反作用轴为曲轴的结构示意图。图2是本专利技术的第二个实施方式反作用机构与立轴齿轮和反作用机构与定向齿轮的传动之间分别安装有作用传动齿轮及反作用传动轴、反作用传动齿轮的结构示意图。图3是本专利技术第三个实施方式反作用机构中反作用轴为直轴的结构示意图。图4是本专利技术第四个实施方式反作用机构中安装有惯性平衡机构的结构示意图。图5是本专利技术第五个实施方式的悬架的结构示意图。图6是本专利技术第六个实施方式的现行悬架形式的结构示意图。图7是本专利技术第七个实施方式的现行悬架形式的结构示意图。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。五具体实施例方式如图1，万向节(2)的右端为驱动轴(1)，左端为动力轴(3)，动力轴(3)安装在曲轴(7)上，可在曲轴(7)上自由转动，并使得万向节(2)的中心正好位于曲轴(7)的轴心线上；作用齿轮(5)安装于曲轴(7)的上端与车架(33)无任何接触，并可绕曲轴(7)自由转动，它既与安装于动力轴(3)上的动力齿轮(4)啮合，又与安装于立轴(11)上的立轴齿轮(9)啮合；曲轴(7)的下端安装有反作用齿轮(6)，图中已与曲轴(7)制成为一体，曲轴(7)安装于车架(33)上，可作一定角度的转动，这个角度的大小受轴心线上的万向节(2)的传动角度的限制；反作用齿轮(6)与安装在转向轴(12)上的定向齿轮(10)啮合；转向轴(12)活套在立轴(11)外，并安装在车架(33)上，可相对于车架(33)转动；立轴(11)也可以在转向轴(12)内自由转动，立轴(11)通过下端安装的立轴下齿轮(13)可驱动轮轴齿轮(14)带动转向轮轴(15)使转向轮(17)转动；转向轴(12)与安装转向轮(17)的转向轮轴壳(16)直接连为一体。这里的曲轴(7)就是反作用轴，它与作用齿轮(5)、反作用齿轮(6)和动力轴(3)、动力齿轮(4)、万向节(2)联合组成为反作用机构(8)。当动力由驱动轴(1)、万向节(2)、动力轴(3)、动力齿轮(4)通过作用齿轮(5)、立轴齿轮(9)、立轴(11)、立轴下齿轮(13)、轮轴齿轮(14)、转向轮轴(15)带动转向轮(17)转动时，由于转向轮(17)上的负载会阻止这种转动，从而使转向轴(12)产生一个与立轴转动方向相同的扭矩；然而转向轮(17)上的负载又必然会施加到作用齿轮(5)上，阻止作用齿轮(5)的转动，由于作用齿轮(5)受阻，动力轴(3)上的扭矩就会传递给反作用齿轮(6)，产生一个反作用的扭矩。这个反作用扭矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由驱动轴（１）、转向轮（１７）、转向轮轴（１５），转向轮轴壳（１６）及车架（３３）组成的汽车转向轮的传动装置，其特征在于：它还有一个由反作用机构（８）、立轴（１１）、立轴齿轮（９）、立轴下齿轮（１３）、轮轴齿轮（１４）和定向齿轮（１０）、转向轴（１２）组成的传动机构，定向齿轮（１０）安装于转向轴（１２）上，转向轴（１２）安装于车架（３３）上，可相对于车架（３３）转动，转向轴（１２）的下端与转向轮轴壳（１６）连为一体，立轴（１１）安装于转向轴（１２）内，可在转向轴（１２）内自由转动，立轴齿轮（９）和立轴下齿轮（１３）均安装于立轴（１１）上，立轴下齿轮（１３）与轮轴齿轮（１４）啮合，轮轴齿轮（１４）安装于转向轮轴（１５）上，反作用机构（８）安装于车架（３３）上，可相对于车架（３３）转动，反作用机构（８）的一个输入端与驱动轴（１）连接，两个输出端分别与立轴齿轮（９）和定向齿轮（１０）啮合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马燕翔，
申请(专利权)人：马燕翔，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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