一种转向机构制造技术

本发明专利技术公开了一种转向机构，属于车辆工程技术领域。包括转向器、随动臂、转向摇臂、转向横拉杆、第一侧拉杆、第二侧拉杆、第一轮边摆动臂、第二轮边摆动臂、第一转向节、第二转向节。本发明专利技术通过多目标优化设计法，保证在左右车轮转角满足阿克曼函数的同时，尽量减少因悬架跳动而引起转向节的角度偏转。本发明专利技术可以在最小限度削弱车身强度的前提下，布置在狭小的车身空间内，结构简单紧凑，力的传递效率高，支座受力良好，在降低成本的同时提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆工程
，特别涉及一种转向机构。
技术介绍
随着车辆工程技术的快速发展，人们对车辆的综合性能提出了更高的要求，特别是其弯道通过性能和高速驾驶平稳性能。转向机构是车辆转向系统的重要组成部分，其功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使得两侧车轮按照阿克曼函数关系偏转，以满足车辆的弯道通过性能；转向机构还必须尽可能减小因悬架跳动而引起的转向节偏转，以保证车辆的高速驾驶平稳性能。转向机构是保证车辆弯道通过性能和高速驾驶平稳性能的关键部件之一。现有技术中，汽车的转向机构主要有整体式和断开式两种形式。整体式转向机构与整体式转向桥配合使用，断开式转向机构与断开式转向桥配合使用。整体式转向机构在减小因悬架跳动而引起的转向节偏转方面表现欠佳，车辆在不平路面行驶时，会引起车轮的不断偏摆，增加车轮磨损并严重影响操纵平稳性能。对于断开式转向机构而言，三一重工有限公司的申请号为CN 102501899 A的专利公开了一种断开式转向机构，包括固定于车辆前轴上的第一连接臂和第二连接臂、两端分别铰接于车架上和连接臂上的转向缸、拉杆和曲柄。该机构通过转向缸的伸缩动作推拉第一连接臂，从而带动车辆前轴及转向轮左右偏转，并通过第二连接臂、拉杆和曲柄形成的连杆机构保证左右转向轮按一定的转角关系转动，使得实际转向时车轮内外转角关系符合阿克曼转角特性，减少轮胎磨损。该断开式转向机构主要存在以下问题I)悬架带动转向节跳动至较大行程位置时，因转向节与拉杆和转向油缸都有连接，拉杆和转向油缸的另一端分别连接于不同位置，转向节在空间跳动会引起拉杆和转向油缸两者中至少一件两端点连线长度的改变。当转向油缸内有压力时，要想压缩转向油缸是很困难的，此时转向节会发生角度偏转以补偿转向油缸两端点连线长度的改变，造成两边车轮转角关系不协调，引起轮胎偏磨，对于使用大行程的油气悬架的车辆来说更是如此。2)转向油缸布置在转向节与车架间狭隘的空间内，容易与车架发生干涉，车轮不能转太大角度，导致车辆转弯半径过大，影响车辆通过性。3)左右各一个转向油缸布置起来结构不够紧凑，车轮附近布置其它零部件的难度加大。4)使用了两个转向油缸，成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种协调车辆转向轮转角关系的转向机构。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种转向机构。包括转向器、随动臂、转向摇臂、转向横拉杆、第一侧拉杆、第二侧拉杆、第一轮边摆动臂、第二轮边摆动臂、第一转向节、第二转向节；所述转向器固定在车身上，所述随动臂与车身固定，所述转向器与所述转向摇臂一端连接，所述随动臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向摇臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向横拉杆一端与所述第一侧拉杆一端连接，所述转向横拉杆另一端与所述第二侧拉杆一端连接，所述第一侧拉杆另一端与所述第一轮边摆动臂一端连接，所述第一轮边摆动臂另一端与所述第一转向节连接；所述第二侧拉杆另一端与所述第二轮边摆动臂一端连接，所述第二轮边摆动臂另一端与所述第二转向节连接。进一步地，还包括转向支座；所述随动臂通过所述转向支座与车身固定，所述转向支座固定在车身上。进一步地，还包括第一销轴、第二销轴；所述转向横拉杆通过所述第一销轴与所述转向摇臂连接，所述转向横拉杆通过所述第二销轴与所述随动臂连接；所述第一销轴、所述第二销轴可以分别绕各自的轴线转动。进一步地，所述转向器作为所述转向摇臂的支点，所述转向支座作为所述随动臂的支点，两支点固定在车身上，与所述转向横拉杆形成了一个平行四边形连杆机构。进一步地，所述第一侧拉杆两端为球头销，所述第一侧拉杆两端的连接副为球铰副；所述第二侧拉杆两端为球头销，所述第二侧拉杆两端的连接副为球铰副；所述第一侧拉杆通过球铰副分别与所述转向横拉杆一端及第一轮边摆动臂连接;所述第二侧拉杆通过球铰副分别与所述转向横拉杆另一端及第二轮边摆动臂连接。 进一步地，所述转向器和所述转向支座的回转轴线、所述转向横拉杆第一销轴回转轴线、所述转向横拉杆第二销轴回转轴线、所述转向横拉杆两端的球铰副位置、所述第一轮边摆动臂与所述第一侧拉杆连接的球铰副位置、所述第二轮边摆动臂与所述第二侧拉杆连接的球铰副位置要保证左右车轮转角满足阿克曼函数。进一步地，所述转向横拉杆优选中间水平、两端向上弯曲的横拉杆，所述横拉杆两端向上弯曲度相等，所述转向横拉杆两端的球头销的球心与转向横拉杆同轴线。进一步地，所述转向器优选呈水平方向布置，所述转向器优选整体式转向器，所述转向器输入轴线方向与车辆前进方向夹角为α，所述α优选60°。进一步地，所述随动臂固定连接在所述转向支座的所述第二销轴上，所述随动臂可以绕所述转向支座的回转轴线灵活转动。进一步地，所述第一侧拉杆与所述第一侧拉杆两端的所述球头销夹角优选90°，所述第二侧拉杆与所述第二侧拉杆两端的所述球头销夹角优选90°，所述球头销允许摆动范围为-29° +29°。本专利技术提供的一种转向机构，在满足车辆转向轮转角关系的同时，能够有效减小其大行程悬架跳动引起的转向节角度偏转，并在最小限度削弱车身强度的前提下，布置在狭小的车身空间内。该转向系统结构简单紧凑，力的传递效率高，支座受力良好，在降低成本的同时提高了可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种转向机构原理装置图2为本专利技术实施例提供的一种转向机构中的球铰副的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种转向机构中的球铰副的摆动空间示意图；其中，I—转向器，2—转向支座，3—转向摇臂，4一随动臂，5—转向横拉杆，6. 1_第一销轴,6. 2-第二销轴,7.1-第一侧拉杆,7. 2-第二侧拉杆,8.1-第一轮边摆动臂,8. 2-第二轮边摆动臂，9.1-第一转向节，9. 2-第二转向节，10.1-第一转向节主销，10. 2-第二转向节主销，11-球头销，12.1-球铰座，12. 2-球铰盖，12. 3-球铰。具体实施例方式如图1所示，本专利技术实施例提供的一种转向机构。包括转向器1、转向支座2、转向摇臂3、随动臂4、转向横拉杆5、第一销轴6.1、第二销轴6. 2、第一侧拉杆7.1、第二侧拉杆7.2、第一轮边摆动臂8.1、第二轮边摆动臂8. 2、第一转向节9.1、第二转向节9. 2 ；转向器1、转向支座2固定在车身上，转向摇臂3作为主动臂通过花键与转向器I的输出轴固定连接，转向器I的输出轴可以绕其轴线转动，并且输出很大的扭矩；转向摇臂3另一端通过第一销轴6.1与转向横拉杆5体连接，随动臂4 一端与转向支座2连接，随动臂4另一端通过第二销轴6. 2与转向横拉杆5体连接，随动臂4可以绕转向支座2的回转轴线灵活转动，转向器I作为转向摇臂3的支点，转向支座2作为随动臂4的支点，两支点固定在车身上，与转向横拉杆5形成了一个平行四边形连杆机构，转向器I作为动力源，使转向摇臂3摆动，转向横拉杆5作为平行四边形机构的运动边，在水平方向平动，第一销轴6.1、第二销轴6. 2可以分别绕各自的轴线转动；转向横拉杆5 —端与第一侧拉杆7.1 一端连接，转向横拉杆5另一端与第二侧拉杆7. 2 一端连接，第一侧拉杆7.1另一端与第一轮边摆动臂8.1 一端连接 ，第一轮边摆动臂8.1另一端与第一转向节9.1连接，第一转向节9.1可以绕第一转向节主销10.1在水平面内转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向机构，其特征在于，包括转向器、随动臂、转向摇臂、转向横拉杆、第一侧拉杆、第二侧拉杆、第一轮边摆动臂、第二轮边摆动臂、第一转向节、第二转向节；所述转向器固定在车身上，所述随动臂与车身固定，所述转向器与所述转向摇臂一端连接，所述随动臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向摇臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向横拉杆一端与所述第一侧拉杆一端连接，所述转向横拉杆另一端与所述第二侧拉杆一端连接，所述第一侧拉杆另一端与所述第一轮边摆动臂一端连接，所述第一轮边摆动臂另一端与所述第一转向节连接；所述第二侧拉杆另一端与所述第二轮边摆动臂一端连接，所述第二轮边摆动臂另一端与所述第二转向节连接。

【技术特征摘要】
1.一种转向机构，其特征在于，包括转向器、随动臂、转向摇臂、转向横拉杆、第一侧拉杆、第二侧拉杆、第一轮边摆动臂、第二轮边摆动臂、第一转向节、第二转向节； 所述转向器固定在车身上，所述随动臂与车身固定，所述转向器与所述转向摇臂一端连接，所述随动臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向摇臂另一端与所述转向横拉杆体连接，所述转向横拉杆一端与所述第一侧拉杆一端连接，所述转向横拉杆另一端与所述第二侧拉杆一端连接，所述第一侧拉杆另一端与所述第一轮边摆动臂一端连接，所述第一轮边摆动臂另一端与所述第一转向节连接；所述第二侧拉杆另一端与所述第二轮边摆动臂一端连接，所述第二轮边摆动臂另一端与所述第二转向节连接。2.如权利要求1所述的机构，其特征在于，还包括转向支座； 所述随动臂通过所述转向支座与车身固定，所述转向支座固定在车身上。3.如权利要求2所述的机构，其特征在于，还包括第一销轴、第二销轴； 所述转向横拉杆通过所述第一销轴与所述转向摇臂连接，所述转向横拉杆通过所述第二销轴与所述随动臂连接；所述第一销轴、所述第二销轴可以分别绕各自的轴线转动。4.如权利要求2所述的机构，其特征在于，所述转向器作为所述转向摇臂的支点，所述转向支座作为所述随动臂的支点，两支点固定在车身上，与所述转向横拉杆形成了一个平行四边形连杆机构。5.如权利要求3所述的机构，其特征在于，所述第一侧拉杆两端为球头销，所述第一侧拉杆两端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安元，周谊，宋永杰，周跃良，覃家波，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院特种车辆技术中心，
类型：发明
国别省市：