一种行星齿轮机构转向桥的制作方法

本实用新型主要涉及车辆转向相关技术领域，具体是一种行星齿轮机构转向桥。

背景技术：

传统的双轴车辆，在转向桥设计中，使得两侧车轮单独绕主销转动。为了保证车辆转向时两侧车轮均作纯滚动，内转向轮偏转角β大于外转向轮偏转角α，满足理想的关系式：cotα＝cotβ+b/l，这里b为两侧主销轴线与地面交点之间的距离，l为前后轴距，如图1所示，理想的关系式也叫阿克曼公式，图中对车轮所在平面作垂线交与o点，称为转向中心，转向中心到外侧车轮接地点的距离叫转向半径r，转向半径越小则车辆转向时所需场地越小通过性能好。在传统的转向桥设计中，必须精心确定转向机构中转向梯形的几何参数，但是迄今为止，所有车辆的转向梯形实际上只能设计的在一定的车轮偏转角范围内，使得两侧车轮偏转角大体上接近于理想关系，不能保证车辆转向时两侧车轮均作纯滚动，这是现有技术的缺点，因此设计一种新型的转向桥以克服传统转向桥所存在的缺点是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

技术实现要素：

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种行星齿轮机构转向桥，本转向桥利用行星齿轮转向可以克服传统结构中不能车辆转向时两侧车轮均作纯滚动的缺陷，使得两侧车轮能够均作纯滚动，且使得转向半径变小，如图2所示，可用于汽车、有轨车辆等转向系统中。

本实用新型的技术方案如下：

一种行星齿轮机构转向桥，包括：转向盘、传动组件、行星齿轮转向组件、行星架、缓冲组件；

其中，所述行星齿轮转向组件包括齿圈、行星齿轮以及太阳轮，所述齿圈与车辆的架体横梁固定连接，所述太阳轮设置在齿圈中心位置并通过传动组件连接转向盘，所述行星齿轮设置在齿圈与太阳轮之间且分别与齿圈内圈以及太阳轮外圈啮合；

所述行星架两端分别通过缓冲组件连接车辆的两个车轮，所述行星架转动中心与所述太阳轮同轴，所述行星架连接行星齿轮后能够在所述行星齿轮驱动下带动两个车轮转向。

所述行星齿轮为多个，多个行星齿轮沿太阳轮周向均匀布置。

所述传动组件包括转向万向节与传动轴、惰轮、转向传动齿轮以及转向传动齿扇，所述转向万向节与传动轴连接转向盘，所述转向传动齿轮连接转向万向节与传动轴，所述惰轮设置在转向传动齿轮以及转向传动齿扇之间且分别与转向传动齿轮以及转向传动齿扇啮合，所述太阳轮与转动传动齿扇连接且同轴设置。

所述缓冲组件包括上摆臂、下摆臂以及减振器，所述上摆臂两端通过圆柱铰链分别与行星架以及车轮连接，所述下摆臂两端通过圆柱铰链分别与行星架以及车轮连接，所述减振器设置在下摆臂以及行星架之间。

所述减振器为螺旋弹簧阻尼器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所公开的利用行星齿轮转向结构，转向时，行星架连同左右侧车轮相对车架整体旋转，可以使得两侧车轮均作纯滚动，且能够使得转向半径变小，更利于在转向时对车辆的控制，相比于传统结构的转向桥，本实用新型省去了转向梯形结构，克服了转向梯形结构只能近似满足理想的阿克曼公式缺点，可实现车辆转向时，内外车轮满足理想的几何关系式，可用于汽车、有轨车辆等转向系统中。

附图说明

附图1为传统转向桥动作原理示意图；

附图2为本实用新型转向桥动作原理示意图；

附图3为本实用新型转向桥机械原理示意图；

附图4为本实用新型转向桥立体结构示意图一；

附图5为本实用新型转向桥立体结构示意图二。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图2～5所示，为本实用新型提供的一种行星齿轮机构转向桥相关原理及结构图。其中图4、图5中，为了展示行星齿轮转向桥内部结构，图示中没有给出行星齿轮转向桥壳体。

本实用新型中主要包括：转向盘1、传动组件、行星齿轮转向组件、行星架9、缓冲组件；其中转向盘1通过转向轴连接到传动组件，传动组件通过行星齿轮转向组件连接到行星架9，行星架9再通过缓冲组件连接到左侧车轮5以及右侧车轮6。行星架9即为车桥，其用于带动左侧车轮5以及右侧车轮6实现转向。具体的，在本实用新型中，所述行星齿轮转向组件包括壳体18、以及设置在壳体内的齿圈7、行星齿轮、以及太阳轮10，其中，为了保证传动的平稳性，行星齿轮可采用多个，沿太阳轮10周向均匀布置。在本实用新型提供的实施例中，具体的包括左侧行星齿轮8以及右侧行星齿轮13。齿圈7与壳体18固定连接并且与车辆的架体横梁固定，齿圈7内周具有齿，太阳轮10设置在齿圈7中心位置并通过传动组件连接转向盘1，左侧行星齿轮8以及右侧行星齿轮13呈180°布置，两者之间通过一个横板连接，且左侧行星齿轮8以及右侧行星齿轮13设置在齿圈7与太阳轮10之间，与齿圈7内圈以及太阳轮10外圈啮合。本实用新型中行星架9转动中心与所述太阳轮10同轴，太阳轮为输入端，其通过转向盘1带动后可进行转动，进而通过左侧行星齿轮8以及右侧行星齿轮13带动行星架9进行旋转运动。

作为优选，本实用新型的所述传动组件包括转向万向节与传动轴2、惰轮11、转向传动齿轮12以及转向传动齿扇19，其中，转向万向节与传动轴2连接转向盘1，转向传动齿轮12连接转向万向节与传动轴2，惰轮11设置在转向传动齿轮12以及转向传动齿扇19之间且分别与转向传动齿轮12以及转向传动齿扇19啮合，太阳轮10与转动传动齿扇19连接且同轴设置。

本实用新型中，转向动力传递路线为：转向盘1→万向节与传动轴2→转向传动齿轮12(主动)→惰轮11→转向传动齿扇(被动)19→太阳轮10→左(右)侧行星齿轮8(13)→行星架(车桥)9，转向时，行星架9连通左侧车轮5、右侧车轮16相对于车桥中心整体旋转，即转向主销位于车桥中心。

在行星齿轮的转向结构中，有两级传动：第一级传动比为r19/r12,其中r12为转向传动齿轮(主动)12分度圆半径，r19转向传动齿扇(被动)19分度圆半径；第二级传动比为1+α，α为齿圈7与太阳轮10的齿数比；总的传动比为两级传动乘积——(1+α)·r19/r12。

由于本实用新型的传动组件采用了转向传动齿扇19结构，因此，可根据转向传动齿扇(被动)19的所转过角度大小，对行星架9所转过角度进行限位。

作为优选，本实用新型的缓冲组件包括左侧上摆臂4、左侧下摆臂6、左侧减振器3、右侧上摆臂17、右侧下摆臂15、右侧减振器14，左侧上摆臂4、右侧上摆臂17两端均通过圆柱铰链分别与行星架9以及对应侧的车轮连接，左侧下摆臂6、右侧下摆臂17两端均通过圆柱铰链分别与行星架9以及对应侧车轮连接，左侧减振器3、右侧减振器14均采用螺旋弹簧阻尼器结构，分别设置在左侧下摆臂6与行星架9以及右侧下摆臂15与行星架9之间。配合双横臂独立悬架，本实用新型的缓冲机构能够对车轮起到缓冲作用。

在本实用新型中，为了实现自动回正，可以将整个行星齿轮的转向桥向后倾斜一定角度，使得主销后倾，提供自动回正力矩；可在本结构的基础上添加相应的转向助力机构；配合转向驱动桥，本结构可以沿着车身方向前后调整，为左右驱动半轴腾出安装空间。