車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置及具有該裝置的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛部件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置及具有該裝置的車輛。包括：蝸桿與蝸輪成90°交錯(cuò)軸定軸線嚙合傳動(dòng)，行星齒輪內(nèi)齒盤與車架固定連接，行星輪在行星架上轉(zhuǎn)動(dòng)并與行星齒輪內(nèi)齒盤相嚙合，直線導(dǎo)桿的一端與行星輪節(jié)圓上一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過車輪軸與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接，直線導(dǎo)桿與車架滑動(dòng)連接，形成車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置；4個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置按照給定的車輛軸距和輪距兩兩一組對(duì)稱設(shè)置在底盤兩側(cè)，每個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置各有一驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)車輛在凹凸不平的地面上行走、作業(yè)時(shí)，4個(gè)驅(qū)動(dòng)力分別驅(qū)動(dòng)各車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置中直線導(dǎo)桿沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架與各車輪之間的距離，達(dá)到車輛底盤水平。
【專利說明】車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置及具有該裝置的車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛部件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置及具有該裝 置的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是一個(gè)多山、多丘陵的國(guó)家，平原面積只占全國(guó)總面積的1/3,在可耕地面積 中，丘陵坡地占有面積較多，隨著我國(guó)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化進(jìn)程加快，農(nóng)民對(duì)適應(yīng)丘陵坡地作業(yè)的小 型農(nóng)機(jī)具需求日趨迫切，但丘陵坡地地形復(fù)雜，地面凹凸不平，車輛底盤較難保持水平，從 而影響車輛在丘陵坡地上的行駛及作業(yè)，因此更為迫切的需要主動(dòng)調(diào)節(jié)車輛底盤水平以提 高車輛對(duì)丘陵坡地的適應(yīng)性。目前有很多種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛底盤的水平調(diào)節(jié)。中國(guó)專利 CN1579121A公開了一種山地（手扶輪式）拖拉機(jī)，該機(jī)可根據(jù)山地作業(yè)地面坡度大小調(diào)節(jié) 兩驅(qū)動(dòng)輪的高度差，實(shí)現(xiàn)車輛底盤水平調(diào)節(jié)，但其只適用于2輪拖拉機(jī)，并不能應(yīng)用于4輪 農(nóng)用車輛；中國(guó)專利CN102975787A和CN102975786A分別公開了一種車輛底盤橫向水平自 動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和車輛底盤縱向水平自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，可保證底盤在行走、作業(yè)過程中自適應(yīng)性 橫向或縱向水平調(diào)節(jié)，但其只實(shí)現(xiàn)車輛底盤在單一方向上的水平調(diào)節(jié)。因此，研制車輛底盤 水平調(diào)節(jié)裝置，對(duì)于丘陵坡地農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展具有重要作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是要提供一種車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置及具有該裝置的車輛，實(shí)現(xiàn)農(nóng) 用動(dòng)力底盤在丘陵坡地行走、作業(yè)過程中底盤的水平調(diào)節(jié)，以便滿足丘陵坡地農(nóng)用動(dòng)力底 盤植保、收獲、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)任務(wù)。
[0004] 為了達(dá)到本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案包括：蝸桿1與蝸輪2成90°交錯(cuò)軸定 軸線嚙合傳動(dòng)，蝸輪2與行星架3固定連接同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪內(nèi)齒盤5與車架7固定連 接，行星輪4在行星架3上轉(zhuǎn)動(dòng)并與行星齒輪內(nèi)齒盤5相嚙合，行星輪4節(jié)圓直徑等于與之 嚙合的行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓直徑的一半，蝸輪2、行星架3、行星齒輪內(nèi)齒盤5具有同一轉(zhuǎn) 動(dòng)軸線，直線導(dǎo)桿6的一端與行星輪4節(jié)圓上一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過車輪軸8與車輪9 轉(zhuǎn)動(dòng)連接，同時(shí)，直線導(dǎo)桿6與車架7滑動(dòng)連接，形成車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置；驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過由 蝸桿1與蝸輪2組成的蝸輪副減速，通過由行星架3、行星輪4、行星齒輪內(nèi)齒盤5組成的行 星齒輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)直線導(dǎo)桿6沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架7與車輪9之間的距離h。
[0005] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)力由伺服電機(jī)提供。
[0006] 進(jìn)一步地，所述蝸輪副設(shè)計(jì)為大速比減速增矩和反向自鎖功能。
[0007] 另一方面，本發(fā)明還提供一種具有該車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛，包括上述的 車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置，4個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置按照給定的車輛軸距和輪距兩兩一組 對(duì)稱設(shè)置在底盤兩側(cè)，每個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置各有一驅(qū)動(dòng)力，組成具有車輛底盤水平 調(diào)節(jié)裝置的車輛。當(dāng)車輛在凹凸不平的地面上行走、作業(yè)時(shí)，4個(gè)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過由蝸桿1與蝸 輪2組成的蝸輪副減速，通過由行星架3、行星輪4、行星齒輪內(nèi)齒盤5組成的行星齒輪機(jī) 構(gòu)，分別驅(qū)動(dòng)各車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置中直線導(dǎo)桿6沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架7與各 車輪9之間的距離，達(dá)到車輛底盤水平。
[0008] 進(jìn)一步地，當(dāng)直線導(dǎo)桿6與行星輪4轉(zhuǎn)動(dòng)連接處位于行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓的最 上端，即行星架3、直線導(dǎo)桿6重合共線時(shí)，行星架3、行星輪4、行星齒輪內(nèi)齒盤5組成的行 星齒輪機(jī)構(gòu)具有反向自鎖功能，車架7與車輪9之間的距離最小，此種情況作為具有車輛底 盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛公路高速行駛狀態(tài)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果在于，車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置使車輛底盤在丘陵坡地行走、作 業(yè)過程中均可實(shí)現(xiàn)車輛底盤水平調(diào)節(jié)，滿足丘陵坡地農(nóng)用動(dòng)力底盤植保、收獲、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè) 要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0011] 圖2車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置工作原理圖；
[0012] 圖3具有車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛調(diào)平仿形原理圖。
[0013] 其中，1 :蝸桿；2 :蝸輪；3 :行星架；4 :行星輪；5 :行星齒輪內(nèi)齒盤；6 :直線導(dǎo)桿； 7 :車架；8 :車輪軸；9 :車輪。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面根據(jù)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015] 圖1為車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，蝸桿1與蝸輪2成90°交錯(cuò)軸定軸線嚙 合傳動(dòng)，蝸輪2與行星架3固定連接同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪內(nèi)齒盤5與車架7固定連接，行 星輪4在行星架3上轉(zhuǎn)動(dòng)并與行星齒輪內(nèi)齒盤5相嚙合，行星輪4節(jié)圓直徑等于與之嚙合 的行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓直徑的一半，蝸輪2、行星架3、行星齒輪內(nèi)齒盤5具有同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 線，直線導(dǎo)桿6的一端與行星輪4節(jié)圓上一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過車輪軸8與車輪9轉(zhuǎn)動(dòng) 連接，同時(shí)，直線導(dǎo)桿6與車架7滑動(dòng)連接，形成車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置；驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過由蝸 桿1與蝸輪2組成的蝸輪副減速，通過由行星架3、行星輪4、行星齒輪內(nèi)齒盤5組成的行星 齒輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)直線導(dǎo)桿6沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架7與車輪9之間的距離h。其原 理為：當(dāng)行星齒輪機(jī)構(gòu)中行星輪節(jié)圓直徑等于與之嚙合的行星齒輪內(nèi)齒盤節(jié)圓直徑的一半 時(shí)，行星輪節(jié)圓上的任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特征為通過行星齒輪內(nèi)齒盤圓心的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0016] 圖2為車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置工作原理圖，具有該車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛 在凹凸不平的路面上行走、作業(yè)時(shí)，由伺服電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過蝸桿1、蝸輪2驅(qū)動(dòng)行星 架3轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架3與堅(jiān)直方向的夾角為α，當(dāng)α = 〇時(shí)，行星架3、直線導(dǎo)桿6在同一直 線上，直線導(dǎo)桿6與行星輪4轉(zhuǎn)動(dòng)連接處位于行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓的最下端，車架7與車 輪9之間的距離最大；當(dāng)α = π時(shí)，行星架3、直線導(dǎo)桿6重合共線，直線導(dǎo)桿6與行星輪 4轉(zhuǎn)動(dòng)連接處位于行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓的最上端，車架7與車輪9之間的距離最?。划?dāng)α 從0運(yùn)動(dòng)到η時(shí)，行星架3帶動(dòng)行星輪4與行星齒輪內(nèi)齒盤5嚙合運(yùn)動(dòng)，直線導(dǎo)桿6堅(jiān)直 向上運(yùn)動(dòng)，車架7與車輪9之間的距離h減小；當(dāng)α從π運(yùn)動(dòng)到2 π時(shí)，行星架3帶動(dòng)行 星輪4與行星齒輪內(nèi)齒盤5嚙合運(yùn)動(dòng)，直線導(dǎo)桿6堅(jiān)直向下運(yùn)動(dòng)，車架7與車輪9之間的距 離h增大。
[0017] 如圖3所示為具有該車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛調(diào)平仿形原理圖，四個(gè)車輛底 盤水平調(diào)節(jié)裝置按照給定的車輛軸距和輪距兩兩一組對(duì)稱設(shè)置在底盤兩側(cè)，根據(jù)地面凹凸 情況，四組伺服電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力分別經(jīng)過由蝸桿1、蝸輪2組成的蝸輪副減速，改變各車 輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置中行星架3與堅(jiān)直方向的夾角α，使得車架7與各車輪9之間的距離 改變，達(dá)到車輛底盤水平，調(diào)整后利用蝸輪蝸桿自鎖現(xiàn)象保持車輛底盤與各車輪9之間的 距離。在行駛過程中，根據(jù)地面變化情況，四組伺服電機(jī)獨(dú)立工作，保證車輛底盤水平狀態(tài)。 當(dāng)直線導(dǎo)桿6與行星輪4轉(zhuǎn)動(dòng)連接處位于行星齒輪內(nèi)齒盤5節(jié)圓的最上端，即行星架3、直 線導(dǎo)桿6重合共線時(shí)，行星架3、行星輪4、行星齒輪內(nèi)齒盤5組成的行星齒輪機(jī)構(gòu)具有自鎖 功能，車架7與車輪9之間的距離最小，此種情況作為具有車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛公 路1?速行駛狀態(tài)。
[0018] 以下列舉一個(gè)實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)：參考奇瑞PK400-B拖拉機(jī)底盤，給定軸距 1966mm，輪距1300mm，車輪直徑800mm，設(shè)定蝸輪蝸桿傳動(dòng)比1 : 41，行星齒輪內(nèi)齒盤節(jié)圓直 徑為600mm，行星輪節(jié)圓直徑為300mm，直線導(dǎo)桿長(zhǎng)度為1000mm，則具有該車輛底盤水平調(diào) 節(jié)裝置的車輛能適應(yīng)地面高差在600mm以內(nèi)的作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)車輛底盤水平調(diào)節(jié)，滿足丘 陵坡地農(nóng)用動(dòng)力底盤植保、收獲、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)要求。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括：蝸桿（1)與蝸輪（2)成90°交錯(cuò) 軸定軸線嚙合傳動(dòng)，蝸輪（2)與行星架（3)固定連接同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪內(nèi)齒盤（5)與車 架⑵固定連接，行星輪⑷在行星架（3)上轉(zhuǎn)動(dòng)并與行星齒輪內(nèi)齒盤（5)相嚙合，行星輪 (4)節(jié)圓直徑等于與之嚙合的行星齒輪內(nèi)齒盤（5)節(jié)圓直徑的一半，蝸輪（2)、行星架（3)、 行星齒輪內(nèi)齒盤（5)具有同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，直線導(dǎo)桿￠)的一端與行星輪（4)節(jié)圓上一點(diǎn)轉(zhuǎn) 動(dòng)連接，另一端通過車輪軸（8)與車輪（9)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，直線導(dǎo)桿（6)與車架（7)滑動(dòng)連接， 驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過蝸輪副減速，通過由行星架（3)、行星輪（4)、行星齒輪內(nèi)齒盤（5)組成的行星齒 輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)直線導(dǎo)桿（6)沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架（7)與車輪（9)之間的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，蝸輪副設(shè)計(jì)為大速比 減速增矩和反向自鎖功能。
3. -種具有車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛，其特征在于，包括：4個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié) 裝置按照給定的車輛軸距和輪距兩兩一組對(duì)稱設(shè)置在底盤兩側(cè)，每個(gè)車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝 置各有一驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)過蝸桿、蝸輪減速，通過由行星架、行星輪、行星齒輪內(nèi)齒盤組成的行星 齒輪機(jī)構(gòu)，分別驅(qū)動(dòng)各車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置中直線導(dǎo)桿沿垂直方向上下移動(dòng)，改變車架 與各車輪之間的距離，達(dá)到車輛底盤水平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛，其特征在于，當(dāng)直線導(dǎo) 桿與行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接處位于行星齒輪內(nèi)齒盤節(jié)圓最上端，行星架、直線導(dǎo)桿重合共線時(shí)，為 具有車輛底盤水平調(diào)節(jié)裝置的車輛公路高速行駛狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B62D61/10GK104058023SQ201410319927
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】劉平義, 王振杰, 李海濤, 魏文軍, 張紹英, 車玉秋 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)