车辆底盘水平调节装置及具有该装置的车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及车辆部件【技术领域】，特别涉及一种车辆底盘水平调节装置及具有该装置的车辆。包括：蜗杆与蜗轮成90°交错轴定轴线啮合传动，行星齿轮内齿盘与车架固定连接，行星轮在行星架上转动并与行星齿轮内齿盘相啮合，直线导杆的一端与行星轮节圆上一点转动连接，另一端通过车轮轴与车轮转动连接，直线导杆与车架滑动连接，形成车辆底盘水平调节装置；4个车辆底盘水平调节装置按照给定的车辆轴距和轮距两两一组对称设置在底盘两侧，每个车辆底盘水平调节装置各有一驱动力，当车辆在凹凸不平的地面上行走、作业时，4个驱动力分别驱动各车辆底盘水平调节装置中直线导杆沿垂直方向上下移动，改变车架与各车轮之间的距离，达到车辆底盘水平。
【专利说明】车辆底盘水平调节装置及具有该装置的车辆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆部件【技术领域】，特别涉及一种车辆底盘水平调节装置及具有该装 置的车辆。
【背景技术】
[0002] 我国是一个多山、多丘陵的国家，平原面积只占全国总面积的1/3,在可耕地面积 中，丘陵坡地占有面积较多，随着我国农机自动化进程加快，农民对适应丘陵坡地作业的小 型农机具需求日趋迫切，但丘陵坡地地形复杂，地面凹凸不平，车辆底盘较难保持水平，从 而影响车辆在丘陵坡地上的行驶及作业，因此更为迫切的需要主动调节车辆底盘水平以提 高车辆对丘陵坡地的适应性。目前有很多种方式来实现对车辆底盘的水平调节。中国专利 CN1579121A公开了一种山地（手扶轮式）拖拉机，该机可根据山地作业地面坡度大小调节 两驱动轮的高度差，实现车辆底盘水平调节，但其只适用于2轮拖拉机，并不能应用于4轮 农用车辆；中国专利CN102975787A和CN102975786A分别公开了一种车辆底盘横向水平自 动调节装置和车辆底盘纵向水平自动调节装置，可保证底盘在行走、作业过程中自适应性 横向或纵向水平调节，但其只实现车辆底盘在单一方向上的水平调节。因此，研制车辆底盘 水平调节装置，对于丘陵坡地农业机械化的发展具有重要作用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是要提供一种车辆底盘水平调节装置及具有该装置的车辆，实现农 用动力底盘在丘陵坡地行走、作业过程中底盘的水平调节，以便满足丘陵坡地农用动力底 盘植保、收获、运输等作业任务。
[0004] 为了达到本发明的目的所采用的技术方案包括：蜗杆1与蜗轮2成90°交错轴定 轴线啮合传动，蜗轮2与行星架3固定连接同轴线转动，行星齿轮内齿盘5与车架7固定连 接，行星轮4在行星架3上转动并与行星齿轮内齿盘5相啮合，行星轮4节圆直径等于与之 啮合的行星齿轮内齿盘5节圆直径的一半，蜗轮2、行星架3、行星齿轮内齿盘5具有同一转 动轴线，直线导杆6的一端与行星轮4节圆上一点转动连接，另一端通过车轮轴8与车轮9 转动连接，同时，直线导杆6与车架7滑动连接，形成车辆底盘水平调节装置；驱动力经过由 蜗杆1与蜗轮2组成的蜗轮副减速，通过由行星架3、行星轮4、行星齿轮内齿盘5组成的行 星齿轮机构，驱动直线导杆6沿垂直方向上下移动，改变车架7与车轮9之间的距离h。
[0005] 进一步地，所述驱动力由伺服电机提供。
[0006] 进一步地，所述蜗轮副设计为大速比减速增矩和反向自锁功能。
[0007] 另一方面，本发明还提供一种具有该车辆底盘水平调节装置的车辆，包括上述的 车辆底盘水平调节装置，4个车辆底盘水平调节装置按照给定的车辆轴距和轮距两两一组 对称设置在底盘两侧，每个车辆底盘水平调节装置各有一驱动力，组成具有车辆底盘水平 调节装置的车辆。当车辆在凹凸不平的地面上行走、作业时，4个驱动力经过由蜗杆1与蜗 轮2组成的蜗轮副减速，通过由行星架3、行星轮4、行星齿轮内齿盘5组成的行星齿轮机 构，分别驱动各车辆底盘水平调节装置中直线导杆6沿垂直方向上下移动，改变车架7与各 车轮9之间的距离，达到车辆底盘水平。
[0008] 进一步地，当直线导杆6与行星轮4转动连接处位于行星齿轮内齿盘5节圆的最 上端，即行星架3、直线导杆6重合共线时，行星架3、行星轮4、行星齿轮内齿盘5组成的行 星齿轮机构具有反向自锁功能，车架7与车轮9之间的距离最小，此种情况作为具有车辆底 盘水平调节装置的车辆公路高速行驶状态。
[0009] 本发明的有益效果在于，车辆底盘水平调节装置使车辆底盘在丘陵坡地行走、作 业过程中均可实现车辆底盘水平调节，满足丘陵坡地农用动力底盘植保、收获、运输等作业 要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1车辆底盘水平调节装置机构简图；
[0011] 图2车辆底盘水平调节装置工作原理图；
[0012] 图3具有车辆底盘水平调节装置的车辆调平仿形原理图。
[0013] 其中，1 :蜗杆；2 :蜗轮；3 :行星架；4 :行星轮；5 :行星齿轮内齿盘；6 :直线导杆； 7 :车架；8 :车轮轴；9 :车轮。
【具体实施方式】
[0014] 下面根据附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0015] 图1为车辆底盘水平调节装置机构简图，蜗杆1与蜗轮2成90°交错轴定轴线啮 合传动，蜗轮2与行星架3固定连接同轴线转动，行星齿轮内齿盘5与车架7固定连接，行 星轮4在行星架3上转动并与行星齿轮内齿盘5相啮合，行星轮4节圆直径等于与之啮合 的行星齿轮内齿盘5节圆直径的一半，蜗轮2、行星架3、行星齿轮内齿盘5具有同一转动轴 线，直线导杆6的一端与行星轮4节圆上一点转动连接，另一端通过车轮轴8与车轮9转动 连接，同时，直线导杆6与车架7滑动连接，形成车辆底盘水平调节装置；驱动力经过由蜗 杆1与蜗轮2组成的蜗轮副减速，通过由行星架3、行星轮4、行星齿轮内齿盘5组成的行星 齿轮机构，驱动直线导杆6沿垂直方向上下移动，改变车架7与车轮9之间的距离h。其原 理为：当行星齿轮机构中行星轮节圆直径等于与之啮合的行星齿轮内齿盘节圆直径的一半 时，行星轮节圆上的任何一点的运动特征为通过行星齿轮内齿盘圆心的往复直线运动。
[0016] 图2为车辆底盘水平调节装置工作原理图，具有该车辆底盘水平调节装置的车辆 在凹凸不平的路面上行走、作业时，由伺服电机提供的驱动力经过蜗杆1、蜗轮2驱动行星 架3转动，行星架3与坚直方向的夹角为α，当α = 〇时，行星架3、直线导杆6在同一直 线上，直线导杆6与行星轮4转动连接处位于行星齿轮内齿盘5节圆的最下端，车架7与车 轮9之间的距离最大；当α = π时，行星架3、直线导杆6重合共线，直线导杆6与行星轮 4转动连接处位于行星齿轮内齿盘5节圆的最上端，车架7与车轮9之间的距离最小；当α 从0运动到η时，行星架3带动行星轮4与行星齿轮内齿盘5啮合运动，直线导杆6坚直 向上运动，车架7与车轮9之间的距离h减小；当α从π运动到2 π时，行星架3带动行 星轮4与行星齿轮内齿盘5啮合运动，直线导杆6坚直向下运动，车架7与车轮9之间的距 离h增大。
[0017] 如图3所示为具有该车辆底盘水平调节装置的车辆调平仿形原理图，四个车辆底 盘水平调节装置按照给定的车辆轴距和轮距两两一组对称设置在底盘两侧，根据地面凹凸 情况，四组伺服电机提供的驱动力分别经过由蜗杆1、蜗轮2组成的蜗轮副减速，改变各车 辆底盘水平调节装置中行星架3与坚直方向的夹角α，使得车架7与各车轮9之间的距离 改变，达到车辆底盘水平，调整后利用蜗轮蜗杆自锁现象保持车辆底盘与各车轮9之间的 距离。在行驶过程中，根据地面变化情况，四组伺服电机独立工作，保证车辆底盘水平状态。 当直线导杆6与行星轮4转动连接处位于行星齿轮内齿盘5节圆的最上端，即行星架3、直 线导杆6重合共线时，行星架3、行星轮4、行星齿轮内齿盘5组成的行星齿轮机构具有自锁 功能，车架7与车轮9之间的距离最小，此种情况作为具有车辆底盘水平调节装置的车辆公 路1?速行驶状态。
[0018] 以下列举一个实施例的设计参数：参考奇瑞PK400-B拖拉机底盘，给定轴距 1966mm，轮距1300mm，车轮直径800mm，设定蜗轮蜗杆传动比1 : 41，行星齿轮内齿盘节圆直 径为600mm，行星轮节圆直径为300mm，直线导杆长度为1000mm，则具有该车辆底盘水平调 节装置的车辆能适应地面高差在600mm以内的作业要求，实现车辆底盘水平调节，满足丘 陵坡地农用动力底盘植保、收获、运输等作业要求。
【权利要求】
1. 一种车辆底盘水平调节装置，其特征在于，包括：蜗杆（1)与蜗轮（2)成90°交错 轴定轴线啮合传动，蜗轮（2)与行星架（3)固定连接同轴线转动，行星齿轮内齿盘（5)与车 架⑵固定连接，行星轮⑷在行星架（3)上转动并与行星齿轮内齿盘（5)相啮合，行星轮 (4)节圆直径等于与之啮合的行星齿轮内齿盘（5)节圆直径的一半，蜗轮（2)、行星架（3)、 行星齿轮内齿盘（5)具有同一转动轴线，直线导杆￠)的一端与行星轮（4)节圆上一点转 动连接，另一端通过车轮轴（8)与车轮（9)转动连接，直线导杆（6)与车架（7)滑动连接， 驱动力经过蜗轮副减速，通过由行星架（3)、行星轮（4)、行星齿轮内齿盘（5)组成的行星齿 轮机构，驱动直线导杆（6)沿垂直方向上下移动，改变车架（7)与车轮（9)之间的距离。
2. 根据权利要求1所述的车辆底盘水平调节装置，其特征在于，蜗轮副设计为大速比 减速增矩和反向自锁功能。
3. -种具有车辆底盘水平调节装置的车辆，其特征在于，包括：4个车辆底盘水平调节 装置按照给定的车辆轴距和轮距两两一组对称设置在底盘两侧，每个车辆底盘水平调节装 置各有一驱动力，经过蜗杆、蜗轮减速，通过由行星架、行星轮、行星齿轮内齿盘组成的行星 齿轮机构，分别驱动各车辆底盘水平调节装置中直线导杆沿垂直方向上下移动，改变车架 与各车轮之间的距离，达到车辆底盘水平。
4. 根据权利要求3所述的具有车辆底盘水平调节装置的车辆，其特征在于，当直线导 杆与行星轮转动连接处位于行星齿轮内齿盘节圆最上端，行星架、直线导杆重合共线时，为 具有车辆底盘水平调节装置的车辆公路高速行驶状态。
【文档编号】B62D61/10GK104058023SQ201410319927
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】刘平义, 王振杰, 李海涛, 魏文军, 张绍英, 车玉秋 申请人:中国农业大学