適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛行走領(lǐng)域，公開了一種適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，包括車架、主動桿、轉(zhuǎn)向滑道、平衡桿、轉(zhuǎn)向桿、及左右對稱的前后連桿、導(dǎo)桿、轉(zhuǎn)向臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、車輪組成，伴隨輪距調(diào)整的聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE，實現(xiàn)輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向；本發(fā)明還提供了一種車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu),由適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中保留輪距調(diào)整部分、去掉聯(lián)動轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成，由一組適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和一組車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)組成適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的前輪轉(zhuǎn)向底盤，由兩組相同的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的四輪轉(zhuǎn)向底盤，可以適應(yīng)不同行距的農(nóng)作物機械化作業(yè)要求。
【專利說明】適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，屬于車輛底盤【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及車輛底盤變輪距條件下的車輛轉(zhuǎn)向技術(shù)范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個地域遼闊的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物種植范圍廣，南北方農(nóng)作物種植種類多而且差異大，不同農(nóng)作物的行距一般不同，同種農(nóng)作物不同區(qū)域或者不同種植方式的行距一般也不相同。在農(nóng)作物的生長期，除草、噴藥以及施肥等田間管理機械化作業(yè)要求作業(yè)車輛沿農(nóng)作物行距行走，因此要求農(nóng)用車輛底盤的輪距隨農(nóng)作物行距變化進行調(diào)節(jié)，需要大幅度調(diào)節(jié)輪距的農(nóng)用車輛底盤。農(nóng)用車輛底盤的輪距改變后，轉(zhuǎn)向機構(gòu)也需要適應(yīng)輪距的變化。目前，國內(nèi)的拖拉機、農(nóng)用動力底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)一般為阿克曼梯形轉(zhuǎn)向機構(gòu)，不能滿足輪距可調(diào)式底盤中轉(zhuǎn)向機構(gòu)與輪距調(diào)節(jié)相適應(yīng)的要求。而現(xiàn)有的公開技術(shù)中有多種轉(zhuǎn)向機構(gòu)能適應(yīng)輪距的調(diào)節(jié)，申請?zhí)枮椤?01110000166.X”，名稱為“變輪距變地隙前轉(zhuǎn)向裝置”的發(fā)明專利通過左聯(lián)動花鍵軸和右聯(lián)動花鍵軸的抽拉來調(diào)節(jié)輪距，方向盤通過轉(zhuǎn)向動力傳遞裝置適應(yīng)方向盤和車輪之間相對位置的變化，能夠滿足輪距可調(diào)式底盤的轉(zhuǎn)向要求。目前國內(nèi)外研究、應(yīng)用集中于前輪獨立轉(zhuǎn)向和四輪獨立轉(zhuǎn)向，采用液壓驅(qū)動、伺服控制轉(zhuǎn)向車輪滿足阿克曼轉(zhuǎn)向條件，或者伺服電機控制轉(zhuǎn)向車輪滿足阿克曼轉(zhuǎn)向條件；國外型號為AIR0NE2000的自走式噴藥機，采用液壓驅(qū)動、伺服控制四輪獨立轉(zhuǎn)向，可適應(yīng)輪距改變前、后及輪距調(diào)整過程中的轉(zhuǎn)向行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是要提供一種適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，應(yīng)用于可調(diào)整輪距車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，左、右車輪相對車輛中央平面對稱運動、實現(xiàn)輪距無級調(diào)整，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定輪距后均可適應(yīng)車輛的正常轉(zhuǎn)向行駛。
[0004]為了達到本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案包括:車架16上設(shè)置有縱向滑道161、右橫向滑道162和左橫向滑道163，右橫向滑道162和左橫向滑道163共運動軸線并與縱向滑道161的運動軸線垂直且對稱布置，右前連桿4與右導(dǎo)桿8轉(zhuǎn)動連接于C點，右導(dǎo)桿8與車架16移動聯(lián)接由右橫向滑道162約束，右導(dǎo)桿8的另一端與右轉(zhuǎn)向臂10轉(zhuǎn)動連接于A點，右后連桿6與右轉(zhuǎn)向臂10的另一端轉(zhuǎn)動連接于B點，取右轉(zhuǎn)向臂10長為Lltl、右導(dǎo)桿8長為L8、直行底角g(l，右轉(zhuǎn)向臂10與右導(dǎo)桿8的夾角為g(l時車輪直線行駛，右轉(zhuǎn)向節(jié)12與右轉(zhuǎn)向臂10成180° -g(l角固連、共同繞A點轉(zhuǎn)動，右轉(zhuǎn)向節(jié)12聯(lián)接右車輪14并控制其方向，右前連桿4與右后連桿6等長；左前連桿5與左導(dǎo)桿9轉(zhuǎn)動連接于G點，左導(dǎo)桿9與車架16移動聯(lián)接由左橫向滑道163約束，左導(dǎo)桿9的另一端與左轉(zhuǎn)向臂11轉(zhuǎn)動連接于E點，左后連桿7與左轉(zhuǎn)向臂11的另一端轉(zhuǎn)動連接于F點，左轉(zhuǎn)向節(jié)13與左轉(zhuǎn)向臂11成180° -g(l角固連、共同繞E點轉(zhuǎn)動，左轉(zhuǎn)向節(jié)13聯(lián)接左車輪15并控制其方向，左前連桿5與右前連桿4等長，左導(dǎo)桿9與右導(dǎo)桿8等長，左轉(zhuǎn)向臂11與右轉(zhuǎn)向臂10等長，左后連桿7與右后連桿6等長，左轉(zhuǎn)向節(jié)13與右轉(zhuǎn)向節(jié)12等長；主動桿I上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑道101，主動桿I前端與平衡桿2中點垂直固連，平衡桿2軸線與轉(zhuǎn)向滑道101運動軸線平行、距離K=LltlX sing。，主動桿I與車架16移動聯(lián)接由縱向滑道161約束，平衡桿2兩端點分別與右前連桿4、左前連桿5的另一端轉(zhuǎn)動連接于M、N點，取平衡桿2長為L2，轉(zhuǎn)向桿3長為L3=LfZ(L8-LiciXc0Sgci)，轉(zhuǎn)向桿3兩端點分別與右后連桿6、左后連桿7的另一端轉(zhuǎn)動連接于D、H點，轉(zhuǎn)向桿3與主動桿I移動聯(lián)接由轉(zhuǎn)向滑道101約束，形成直行左聯(lián)接平行四邊形FGNH和右聯(lián)接平行四邊形BCMD ;主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距改變，轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角不相等，實現(xiàn)左、右車輪的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向桿3中點位于主動桿I軸線時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，左、右車輪直線行駛。構(gòu)成本發(fā)明適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)(如圖1所示)。
[0005]外力驅(qū)動主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距改變，當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161向前移動、距離變大時，左、右車輪的輪距減小(如圖2所示);當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161向后移動、距離變小時，左、右車輪的輪距增大(如圖3所示);左、右車輪相對主動桿I軸線對稱運動、輪距無級調(diào)整，當(dāng)右前連桿4與右導(dǎo)桿8共線時為最大輪距，車輪直線行駛狀態(tài)下由左聯(lián)接平行四邊形FGNH和右聯(lián)接平行四邊形BCMD保持輪距調(diào)整對于左、右車輪轉(zhuǎn)向角沒有影響。對于輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后，外力驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角不相等，實現(xiàn)左、右車輪的轉(zhuǎn)向；當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101向右移動、f!<f0時，左、右車輪左轉(zhuǎn)彎(如圖4所示);當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101向左移動、fpfo時,左、右車輪右轉(zhuǎn)彎(如圖5所示);當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3中點位于主動桿I軸線上、距離時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，左、右車輪直線行駛；轉(zhuǎn)向調(diào)整對于左、右車輪輪距沒有影響。
[0006]上述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等時，左、右車輪直線行駛，適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)左半部分與右半部分相對主動桿I軸線對稱。
`[0007]上述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)為雙自由度機構(gòu)，輪距調(diào)整與行駛轉(zhuǎn)向可以獨立完成也可同時進行，因此輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
[0008]上述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距改變，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE的上、下底長聯(lián)動變化；當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161距離為Stl時，左、右車輪的輪距為Iv此時主銷距離Hitl，設(shè)置聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE滿足阿克曼轉(zhuǎn)向條件；輪距hQ為基本輪距，此時轉(zhuǎn)向機構(gòu)滿足阿克曼條件，適應(yīng)任意路面、任意速度條件下的車輛行駛、作業(yè)中轉(zhuǎn)向；隨著輪距的調(diào)整主銷距離相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)向機構(gòu)近似滿足阿克曼條件，適應(yīng)田間地面作業(yè)或低速條件下的車輛行駛轉(zhuǎn)向。為使轉(zhuǎn)向機構(gòu)對于最大輪距和最小輪距時轉(zhuǎn)向誤差相近，選取基本輪距&=(最大輪距+最小輪距)/2 ;對于大型車輛，為了減小車輛非作業(yè)狀態(tài)寬度可選取基本輪距Iitl=最小輪距，因此基本輪距取值范圍設(shè)定為:1?=最小輪距-(最大輪距+最小輪距)/2。
[0009]一種車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)，由適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中保留輪距調(diào)整部分、去掉聯(lián)動轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成，包括:車架16上設(shè)置有縱向滑道161、右橫向滑道162和左橫向滑道163，右橫向滑道162和左橫向滑道163共運動軸線并與縱向滑道161的運動軸線垂直且對稱布置，主動桿I與車架16移動聯(lián)接由縱向滑道161約束，主動桿I前端與平衡桿2中點垂直固連，平衡桿2兩端點分別與右前連桿4、左前連桿5轉(zhuǎn)動連接于M、N點，右前連桿4的另一端轉(zhuǎn)動連接于右導(dǎo)桿8的首端，右導(dǎo)桿8與車架16移動聯(lián)接由右橫向滑道162約束，右導(dǎo)桿8的末端聯(lián)接右車輪14，左前連桿5的另一端轉(zhuǎn)動連接于左導(dǎo)桿9的首端，左導(dǎo)桿9與車架16移動聯(lián)接由左橫向滑道163約束，左導(dǎo)桿9的末端聯(lián)接左車輪15，左前連桿5與右前連桿4等長,左導(dǎo)桿9與右導(dǎo)桿8等長；主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距連續(xù)改變，構(gòu)成一種車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)(如圖6所示)。
[0010]由一組適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和一組車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后布置、共用同一車輛中央平面，設(shè)置適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩平衡桿2等長、兩右前連桿4等長，且具有同一基本輪距％，構(gòu)成適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的前輪轉(zhuǎn)向底盤(如圖7所示);同時連續(xù)等距離改變適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩個主動桿I相對車架16上各自縱向滑道161的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動實現(xiàn)車輛底盤的前輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
[0011]由兩組相同的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后異向布置、共用同一車輛中央平面，構(gòu)成適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的四輪轉(zhuǎn)向底盤(如圖8所示)。同時連續(xù)等距離改變前、后適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中兩個主動桿I相對車架16上各自縱向滑道161的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，前、后兩個轉(zhuǎn)向桿3分別相對各自主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動實現(xiàn)車輛底盤的四輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于，所提出的一種適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，應(yīng)用于可調(diào)整輪距車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實現(xiàn)了左、右車輪相對車輛中央平面對稱運動、輪距無級調(diào)整，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定輪距后均可適應(yīng)車輛的正常轉(zhuǎn)向行駛。可以針對農(nóng)作物行距調(diào)整車輪輪距，適應(yīng)不同行距的農(nóng)作物機械化作業(yè)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)簡圖；
[0014]圖2為適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)減小輪距工作原理圖；
[0015]圖3為適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)增大輪距工作原理圖；
[0016]圖4為適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)左轉(zhuǎn)彎工作原理圖；
[0017]圖5為適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)右轉(zhuǎn)彎工作原理圖；
[0018]圖6為車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)簡圖；
[0019]圖7為適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的前輪轉(zhuǎn)向底盤工作原理圖；
[0020]圖8為適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的四輪轉(zhuǎn)向底盤工作原理圖。
[0021]圖中:1一主動桿，101—轉(zhuǎn)向滑道，2—平衡桿，3—轉(zhuǎn)向桿，4—右前連桿，5—左前連桿，6—右后連桿，7—左后連桿，8—右導(dǎo)桿，9—左導(dǎo)桿，10—右轉(zhuǎn)向臂，11—左轉(zhuǎn)向臂，12—右轉(zhuǎn)向節(jié)，13—左轉(zhuǎn)向節(jié)，14—右車輪，15—左車輪，16—車架，161—縱向滑道，162—右橫向滑道，163—左橫向滑道。
【具體實施方式】
[0022]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。
[0023]圖1所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)簡圖，包括主動桿1、轉(zhuǎn)向滑道101、平衡桿2、轉(zhuǎn)向桿3、右前連桿4、左前連桿5、右后連桿6、左后連桿7、右導(dǎo)桿8、左導(dǎo)桿9、右轉(zhuǎn)向臂10、左轉(zhuǎn)向臂11、右轉(zhuǎn)向節(jié)12、左轉(zhuǎn)向節(jié)13、右車輪14、左車輪15、車架16及其上設(shè)置的縱向滑道161、右橫向滑道162、左橫向滑道163組成；車架16上設(shè)置有縱向滑道161、右橫向滑道162和左橫向滑道163，右橫向滑道162和左橫向滑道163共運動軸線并與縱向滑道161的運動軸線垂直且對稱布置，右前連桿4與右導(dǎo)桿8轉(zhuǎn)動連接于C點，右導(dǎo)桿8與車架16移動聯(lián)接由右橫向滑道162約束，右導(dǎo)桿8的另一端與右轉(zhuǎn)向臂10轉(zhuǎn)動連接于A點，右后連桿6與右轉(zhuǎn)向臂10的另一端轉(zhuǎn)動連接于B點，取右轉(zhuǎn)向臂10長為Lltl、右導(dǎo)桿8長為L8、直行底角g(l，右轉(zhuǎn)向臂10與右導(dǎo)桿8的夾角為g(l時車輪直線行駛，右轉(zhuǎn)向節(jié)12與右轉(zhuǎn)向臂10成180° -g(l角固連、共同繞A點轉(zhuǎn)動，右轉(zhuǎn)向節(jié)12聯(lián)接右車輪14并控制其方向，右前連桿4與右后連桿6等長；左前連桿5與左導(dǎo)桿9轉(zhuǎn)動連接于G點，左導(dǎo)桿9與車架16移動聯(lián)接由左橫向滑道163約束，左導(dǎo)桿9的另一端與左轉(zhuǎn)向臂11轉(zhuǎn)動連接于E點，左后連桿7與左轉(zhuǎn)向臂11的另一端轉(zhuǎn)動連接于F點，左轉(zhuǎn)向節(jié)13與左轉(zhuǎn)向臂11成180° -gQ角固連、共同繞E點轉(zhuǎn)動，左轉(zhuǎn)向節(jié)13聯(lián)接左車輪15并控制其方向，左前連桿5與右前連桿4等長，左導(dǎo)桿9與右導(dǎo)桿8等長，左轉(zhuǎn)向臂11與右轉(zhuǎn)向臂10等長，左后連桿7與右后連桿6等長，左轉(zhuǎn)向節(jié)13與右轉(zhuǎn)向節(jié)12等長；主動桿I上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑道101，主動桿I前端與平衡桿2中點垂直固連，平衡桿2軸線與轉(zhuǎn)向滑道101運動軸線平行、距離K=LltlX Singtl，主動桿I與車架16移動聯(lián)接由縱向滑道161約束，平衡桿2兩端點分別與右前連桿4、左前連桿5的另一端轉(zhuǎn)動連接于M、N點，取平衡桿2長為L2，轉(zhuǎn)向桿3長為L3=LfZ(L8-LiciXc0Sgci)，轉(zhuǎn)向桿3兩端點分別與右后連桿6、左后連桿7的另一端轉(zhuǎn)動連接于D、H點，轉(zhuǎn)向桿3與主動桿I移動聯(lián)接由轉(zhuǎn)向滑道101約束，形成直行左聯(lián)接平行四邊形FGNH和右聯(lián)接平行四邊形BCMD ;液壓油缸提供外力驅(qū)動主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距改變，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE的上、下底長聯(lián)動變化，轉(zhuǎn)向器提供外力驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角不相等，實現(xiàn)左、右車輪的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向桿3中點位于主動桿I軸線上、距離fQ時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，左、右車輪直線行駛。適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)為雙自由度機構(gòu)，輪距調(diào)整與行駛轉(zhuǎn)向可以獨立完成也可同時進行，因此輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向，即車輛行駛過程中可以進行輪距調(diào)整。
[0024]圖1所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距改變，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE的上、下底長聯(lián)動變化；當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161距離為Stl時，左、右車輪的輪距為tv此時主銷距離tv設(shè)置聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE滿足阿克曼轉(zhuǎn)向條件式中:外車輪轉(zhuǎn)向角e0,內(nèi)車輪轉(zhuǎn)向角Btl，軸距L ;輪距Iitl為基本輪距，此時轉(zhuǎn)向機構(gòu)滿足阿克曼條件，適應(yīng)任意路面、任意速度條件下的車輛行駛、作業(yè)中轉(zhuǎn)向；隨著輪距的調(diào)整主銷距離相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)向機構(gòu)近似滿足阿克曼條件，適應(yīng)田間地面作業(yè)或低速條件下的車輛行駛轉(zhuǎn)向。為使轉(zhuǎn)向機構(gòu)對于最大輪距和最小輪距時轉(zhuǎn)向誤差相近，選取基本輪距Iitl=(最大輪距+最小輪距)/2 ；對于大型車輛，為了減小車輛非作業(yè)狀態(tài)寬度可選取基本輪距hf最小輪距，因此基本輪距取值范圍設(shè)定為Atl=最小輪距?(最大輪距+最小輪距)/2。轉(zhuǎn)向桿3中點位于主動桿I軸線上、距離A時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，左、右車輪直線行駛，適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)左半部分與右半部分相對主動桿I軸線對稱；連續(xù)改變主動桿I相對車架16的縱向滑道161距離時，左、右車輪相對主動桿I軸線的距離對稱改變，實現(xiàn)左、右車輪的輪距無級調(diào)整。
[0025]圖2所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)減小輪距工作原理圖，當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161向前移動、距離變大時，左、右車輪的輪距減小，即相對移動距離為S1時，S1Wtl，輪距為Ii1，此時Vhtl ;左、右車輪相對主動桿I軸線對稱運動、輪距無級調(diào)整。
[0026]圖3所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)增大輪距工作原理圖，當(dāng)主動桿I相對車架16的縱向滑道161向后移動、距離變小時，左、右車輪的輪距增大，即相對移動距離為S2時，S2Gtl，輪距為h2，此時Vhtl ;左、右車輪相對主動桿I軸線對稱運動、輪距無級調(diào)整。當(dāng)右前連桿4與右導(dǎo)桿8共線時為最大輪距，即MC與CA共線時為最大輪距；車輪直線行駛狀態(tài)下由左聯(lián)接平行四邊形FGNH和右聯(lián)接平行四邊形BCMD保持輪距調(diào)整對于左、右車輪轉(zhuǎn)向角沒有影響。
[0027]圖4所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)左轉(zhuǎn)彎工作原理圖，外力驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角不相等，實現(xiàn)左、右車輪的轉(zhuǎn)向；當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101向右移動、Mftl時，左、右車輪左轉(zhuǎn)彎，車輛左轉(zhuǎn)彎時:內(nèi)車輪轉(zhuǎn)向角為％、外車輪轉(zhuǎn)向角為ei ;對于輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
[0028]圖5所示的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)右轉(zhuǎn)彎工作原理圖，當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101向左移動、f2>f0時，左、右車輪右轉(zhuǎn)彎，車輛右轉(zhuǎn)彎時:內(nèi)車輪轉(zhuǎn)向角為a2、外車輪轉(zhuǎn)向角為e2 ;當(dāng)轉(zhuǎn)向桿3中點位于主動桿I軸線上、距離L時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，此時右轉(zhuǎn)向臂10與右導(dǎo)桿8的夾角和左轉(zhuǎn)向臂11與左導(dǎo)桿9的夾角等于同一直行底角&，左、右車輪直線行駛；由于主動桿I與車架16無相對運動，轉(zhuǎn)向調(diào)整對于左、右車輪輪距沒有影響。對于輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
[0029]圖6所示的車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)簡圖，由適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中保留輪距調(diào)整部分、去掉聯(lián)動轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成，包括主動桿1、平衡桿2、右前連桿4、左前連桿5、右導(dǎo)桿8、左導(dǎo)桿9、右車輪14、左車輪15、車架16及其上設(shè)置的縱向滑道161、右橫向滑道162、左橫向滑道163組成；車架16上設(shè)置有縱向滑道161、右橫向滑道162和左橫向滑道163，右橫向滑道162和左橫向滑道163共運動軸線并與縱向滑道161的運動軸線垂直且對稱布置，主動桿I與車架16移動聯(lián)接由縱向滑道161約束，主動桿I前端與平衡桿2中點垂直固連，平衡桿2兩端點分別與右前連桿4、左前連桿5轉(zhuǎn)動連接于M、N點，右前連桿4的另一端轉(zhuǎn)動連接于右導(dǎo)桿8的首端，右導(dǎo)桿8與車架16移動聯(lián)接由右橫向滑道162約束，右導(dǎo)桿8的末端聯(lián)接右車輪14，左前連桿5的另一端轉(zhuǎn)動連接于左導(dǎo)桿9的首端，左導(dǎo)桿9與車架16移動聯(lián)接由左橫向滑道163約束，左導(dǎo)桿9的末端聯(lián)接左車輪15，左前連桿5與右前連桿4等長,左導(dǎo)桿9與右導(dǎo)桿8等長；外力驅(qū)動主動桿I相對車架16的縱向滑道161移動，左、右車輪的輪距連續(xù)改變，車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)左半部分與右半部分相對主動桿I軸線對稱，進行輪距調(diào)整時左、右車輪對稱運動。
[0030]圖7所示的適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的前輪轉(zhuǎn)向底盤工作原理圖，包括:由一組適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和一組車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后布置、共用同一車輛中央平面，設(shè)置適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩平衡桿2等長、兩右前連桿4等長，且具有同一基本輪距Iitl ;同時連續(xù)等距離改變適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩個主動桿I相對車架16上各自縱向滑道161的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，轉(zhuǎn)向桿3相對主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動實現(xiàn)車輛底盤的前輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向，底盤的軸距始終保持不變。
[0031]圖8所示的適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的四輪轉(zhuǎn)向底盤工作原理圖，包括:由兩組相同的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后異向布置、共用同一車輛中央平面；同時連續(xù)等距離改變前、后適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中兩個主動桿I相對車架16上各自縱向滑道161的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，前、后兩個轉(zhuǎn)向桿3相對各自主動桿I的轉(zhuǎn)向滑道101移動實現(xiàn)車輛底盤的四輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向，底盤的軸距始終保持不變，四輪轉(zhuǎn)向有利于減小田間地頭轉(zhuǎn)彎半徑。
[0032]通過輪距調(diào)節(jié)，可以適應(yīng)同種作物、相同行距下跨不同作物行數(shù)行走的機械化田間作業(yè)要求，亦可適應(yīng)不同作物、不同行距的機械化田間作業(yè)要求。
【權(quán)利要求】
1.適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于，車架(16)上設(shè)置有縱向滑道(161)、右橫向滑道(162)和左橫向滑道(163)，右橫向滑道(162)和左橫向滑道(163)共運動軸線并與縱向滑道(161)的運動軸線垂直且對稱布置，右前連桿(4)與右導(dǎo)桿(8)轉(zhuǎn)動連接于C點，右導(dǎo)桿(8)與車架(16)移動聯(lián)接由右橫向滑道(162)約束，右導(dǎo)桿(8)的另一端與右轉(zhuǎn)向臂(10)轉(zhuǎn)動連接于A點，右后連桿(6)與右轉(zhuǎn)向臂(10)的另一端轉(zhuǎn)動連接于B點，取右轉(zhuǎn)向臂(10)長為Lltl、右導(dǎo)桿(8)長為L8、直行底角Stl，右轉(zhuǎn)向臂(10)與右導(dǎo)桿(8)的夾角為go時車輪直線行駛，右轉(zhuǎn)向節(jié)(12)與右轉(zhuǎn)向臂(10)成180° -g(l角固連、共同繞A點轉(zhuǎn)動，右轉(zhuǎn)向節(jié)(12)聯(lián)接右車輪(14)并控制其方向，右前連桿(4)與右后連桿(6)等長，左前連桿(5)與左導(dǎo)桿(9)轉(zhuǎn)動連接于G點，左導(dǎo)桿(9)與車架(16)移動聯(lián)接由左橫向滑道(163)約束，左導(dǎo)桿(9 )的另一端與左轉(zhuǎn)向臂(11)轉(zhuǎn)動連接于E點，左后連桿(7 )與左轉(zhuǎn)向臂(11)的另一端轉(zhuǎn)動連接于F點，左轉(zhuǎn)向節(jié)(13)與左轉(zhuǎn)向臂(11)成180° -g(l角固連、共同繞E點轉(zhuǎn)動，左轉(zhuǎn)向節(jié)(13)聯(lián)接左車輪(15)并控制其方向，左前連桿(5)與右前連桿(4)等長，左導(dǎo)桿(9)與右導(dǎo)桿(8)等長，左轉(zhuǎn)向臂(11)與右轉(zhuǎn)向臂(10)等長，左后連桿(7)與右后連桿(6)等長，左轉(zhuǎn)向節(jié)(13)與右轉(zhuǎn)向節(jié)(12)等長，主動桿(I)上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑道(101 )，主動桿(I)前端與平衡桿(2)中點垂直固連，平衡桿(2)軸線與轉(zhuǎn)向滑道(101)運動軸線平行、距離K=LltlXsingtl,主動桿(I)與車架(16)移動聯(lián)接由縱向滑道(161)約束，平衡桿(2)兩端點分別與右前連桿(4)、左前連桿(5)的另一端轉(zhuǎn)動連接于M、N點，取平衡桿(2)長為L2，轉(zhuǎn)向桿(3 )長為L3=L2+2 (L8-L10 X Cosg(l)，轉(zhuǎn)向桿(3 )兩端點分別與右后連桿(6 )、左后連桿(7)的另一端轉(zhuǎn)動連接于D、H點，轉(zhuǎn)向桿(3)與主動桿(I)移動聯(lián)接由轉(zhuǎn)向滑道(101)約束，主動桿(I)相對車架(16)的縱向滑道(161)移動，左、右車輪的輪距改變，轉(zhuǎn)向桿(3)相對主動桿(I)的轉(zhuǎn)向滑道(101)移動，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角不相等，實現(xiàn)左、右車輪的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向桿(3)中點位于主動桿(I)軸線時，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等，左、右車輪直線行駛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)`輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于，聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE兩底角相等時，適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)左半部分與右半部分相對主動桿(I)軸線對稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于，適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)為雙自由度機構(gòu)，輪距調(diào)整與行駛轉(zhuǎn)向可以獨立完成也可同時進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于，當(dāng)主動桿(I)相對車架(16)的縱向滑道(161)距離為Stl，左、右車輪的輪距Iltl為基本輪距時，設(shè)置聯(lián)動等腰轉(zhuǎn)向梯形ABFE滿足阿克曼轉(zhuǎn)向條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于，基本輪距Iitl=最小輪距-(最大輪距+最小輪距)/2。
6.車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)，由適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中保留輪距調(diào)整部分、去掉聯(lián)動轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成，其特征在于，車架(16)上設(shè)置有縱向滑道(161)、右橫向滑道(162)和左橫向滑道(163)，右橫向滑道(162)和左橫向滑道(163)共運動軸線并與縱向滑道(161)的運動軸線垂直且對稱布置，主動桿(I)與車架(16)移動聯(lián)接由縱向滑道(161)約束，主動桿(I)前端與平衡桿(2)中點垂直固連，平衡桿(2)兩端點分別與右前連桿(4)、左前連桿(5)轉(zhuǎn)動連接于M、N點，右前連桿(4)的另一端轉(zhuǎn)動連接于右導(dǎo)桿(8)的首端，右導(dǎo)桿(8)與車架(16)移動聯(lián)接由右橫向滑道(162)約束，右導(dǎo)桿(8)的末端聯(lián)接右車輪(14)，左前連桿(5)的另一端轉(zhuǎn)動連接于左導(dǎo)桿(9)的首端，左導(dǎo)桿(9)與車架(16)移動聯(lián)接由左橫向滑道(163)約束，左導(dǎo)桿(9)的末端聯(lián)接左車輪(15)，左前連桿(5)與右前連桿(4)等長，左導(dǎo)桿(9)與右導(dǎo)桿(8)等長，主動桿(I)相對車架(16)的縱向滑道(161)移動,左、右車輪的輪距連續(xù)改變。
7.適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的前輪轉(zhuǎn)向底盤，其特征在于，由一組適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和一組車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后布置、共用同一車輛中央平面，設(shè)置適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩平衡桿(2)等長、兩右前連桿(4)等長，且具有同一基本輪距Iv同時連續(xù)等距離改變適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和車輛輪距無級調(diào)整機構(gòu)中兩個主動桿(I)相對車架(16)上各自縱向滑道(161)的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，轉(zhuǎn)向桿(3)相對主動桿(I)的轉(zhuǎn)向滑道(101)移動實現(xiàn)車輛底盤的前輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。
8.適應(yīng)輪距調(diào)整車輛的四輪轉(zhuǎn)向底盤，其特征在于，由兩組相同的適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)在同一車架上按照給定的車輪軸距L前后異向布置、共用同一車輛中央平面，同時連續(xù)等距離改變前、后適應(yīng)輪距調(diào)整底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中兩個主動桿(I)相對車架(16)上各自縱向滑道(161)的距離時，各個車輪相對車輛中央平面的距離對稱改變，車輛底盤前后輪距相等，實現(xiàn)車輛底盤輪距的無級調(diào)整，前、后兩個轉(zhuǎn)向桿(3)分別相對各自主動桿(I)的轉(zhuǎn)向滑道(101)移動實現(xiàn)車輛底盤的四輪轉(zhuǎn)向，輪距調(diào)整過程中及調(diào)定任意輪距后均可適應(yīng)車輛的行駛轉(zhuǎn)向。`
【文檔編號】B62D7/16GK103448795SQ201310395536
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】劉平義, 柳冠伊, 李海濤, 魏文軍, 王振杰, 張紹英 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)