一種多軸汽車驅動系統的製作方法
2023-12-01 03:36:01 1
本實用新型屬於汽車驅動系統領域，尤其涉及一種多軸汽車驅動系統。
背景技術：
對於汽車尤其是載貨汽車來說，如何提高運輸效率、降低運輸成本是汽車驅動系統研發的關鍵所在，為了儘量增加整車裝載質量和貨箱容積，同時又減輕汽車的整備質量，使其不超過國標允許的單軸載荷，必須採用多軸汽車。
以三軸汽車舉例說明，三軸汽車主要有6×2雙前橋單驅動橋、6×2 單前橋+支撐橋+單驅動橋以及6×4單前橋雙驅動橋等驅動形式。其中，6 ×2雙前橋單驅動橋汽車的主要優點是採用單後橋驅動，傳動效率高，燃油經濟性好，但缺點是雙前橋轉向系統複雜，而且軸荷分配不合理；6×4 單前橋雙驅動橋汽車由於採用雙後橋驅動，軸荷分配合理，但缺點是傳動效率低，燃油經濟性相對較差，並且雙驅動橋的成本也相對較高；至於6 ×2單前橋+支撐橋+單驅動橋汽車，其主要優點是車型結構簡單，整備質量輕，裝載量大，但缺點是汽車在彎道較多的丘陵地區公路上行駛時，其支撐橋輪胎的滑移磨損嚴重，胎耗問題較為突出。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種多軸汽車驅動系統，以解決現有技術中存在的問題，增加整車裝載質量和減輕汽車的整備質量的同時，減輕轉彎時的啃胎現象和倒車過程的阻滯現象，減少胎耗損失，減小負荷衝擊，保證車輛的穩定性和可操控性。
為了實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：
一種多軸汽車驅動系統，包括：前轉向橋、後驅動橋和支撐橋，所述支撐橋包括：工字梁、轉向節臂、轉向阻尼器、轉向橫拉杆、阻尼器固定支架以及安裝在所述工字梁兩端的車輪，其中，所述轉向節臂、所述轉向阻尼器和所述阻尼器固定支架均設置有兩個，分別相對於所述工字梁的中心線對稱布置，所述轉向節臂的一端與所述車輪的梯形臂相鉸接，另一端與所述轉向阻尼器的一端鉸接，所述轉向阻尼器的另一端與所述阻尼器固定支架的一端鉸接，所述阻尼器固定支架的另一端固定在所述工字梁上，所述轉向橫拉杆的兩端分別與兩個所述轉向節臂鉸接，所述支撐橋的定位參數包括：主銷後傾角、主銷內傾角、車輪外傾角和車輪前束。
優選地，所述支撐橋還包括鎖止裝置，所述鎖止裝置包括：殼體、位於所述殼體內的動力缸氣室和以可上下移動的方式安裝在所述動力缸氣室內的鎖緊銷，所述轉向橫拉杆上設置有鎖孔，當倒車時，所述鎖緊銷在壓縮氣體的作用下移動至與所述鎖孔相配合，將所述鎖止裝置的一端與所述轉向橫拉杆相連接，所述鎖止裝置的另一端與所述工字梁固定連接。
優選地，還包括用於將所述支撐橋與車架固定連接的懸架，所述懸架包括：鋼板彈簧、氣囊和U形螺栓，所述鋼板彈簧的兩端以及所述氣囊的上端均固定連接在所述車架上，所述氣囊的下端與所述鋼板彈簧相連接，所述鋼板彈簧通過所述U形螺栓與所述工字梁固定連接。
本實用新型提供的多軸汽車驅動系統，包括：前轉向橋、後驅動橋和支撐橋，其中，支撐橋包括：工字梁、轉向節臂、轉向阻尼器、轉向橫拉杆、阻尼器固定支架以及安裝在工字梁兩端的車輪，並且，支撐橋的定位參數包括：主銷後傾角、主銷內傾角、車輪外傾角和車輪前束。由於支撐橋具有類似於前轉向橋的結構和定位參數，因而除支撐外還兼具隨動轉向的功能，從而可以有效地減少轉向過程中支撐橋輪胎的滑移磨損，減輕啃胎現象，並且由於支撐橋質量較輕，相比於現有技術，也減輕了汽車的整備質量，同時增加了整車裝載質量。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的多軸汽車驅動系統的結構示意圖；
圖2a為支撐橋的主視圖；
圖2b為支撐橋的俯視圖；
圖3為鎖止裝置與轉向橫拉杆的配合結構示意圖；
圖4為支撐橋與車架的裝配結構示意圖.
附圖標記說明：
100-前轉向橋，200-後驅動橋，300-支撐橋，400-懸架，500-車架，1- 工字梁，2-轉向節臂，3-轉向阻尼器，4-轉向橫拉杆，5-阻尼器固定支架， 6-車輪，7-鎖止裝置，41-鎖孔，71-殼體，72-動力缸氣室，73-鎖緊銷，400- 懸架，401-鋼板彈簧，402-氣囊，403-U形螺栓
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
圖1為本實用新型實施例提供的多軸汽車驅動系統的結構示意圖，如圖1所示，該多軸汽車驅動系統包括：前轉向橋100、後驅動橋200和支撐橋300。
圖2a為支撐橋300的主視圖，圖2b為支撐橋300的俯視圖，同時參照圖2a和圖2b，支撐橋300包括：工字梁1、轉向節臂2、轉向阻尼器3、轉向橫拉杆4、阻尼器固定支架5以及安裝在工字梁1兩端的車輪6。具體地，轉向節臂2、轉向阻尼器3和阻尼器固定支架5均設置有兩個，分別相對於工字梁1的中心線對稱布置，轉向節臂2的一端與車輪6的梯形臂 (圖中未示出)相鉸接，另一端與轉向阻尼器3的一端鉸接，轉向阻尼器 3的另一端與阻尼器固定支架5的一端鉸接，阻尼器固定支架5的另一端固定在工字梁1上，轉向橫拉杆4的兩端分別與兩個轉向節臂2鉸接。
本實用新型中的支撐橋300具有與前轉向橋類似的為定位參數，包括：主銷後傾角、主銷內傾角、車輪外傾角和車輪前束，利用上述定位參數實現支撐橋車輪的隨動轉向功能。
具體地，在前橋轉向行進過程中，由於主銷後傾角的存在，使得支撐橋300的車輪6接地處受到地面摩擦力的作用，進而產生隨動轉向力矩，使得支撐橋300的車輪6產生偏轉，保持轉向軌跡，並且該偏轉角由前橋和後橋的轉向狀態決定。
此外，當支撐橋300的車輪6在直線行駛的過程中產生偏轉時，主銷內傾角使得車輪因汽車的重力作用產生穩定的力矩，從而提高汽車行駛的穩定性；車輪外傾角的存在能夠提高車輪與路面的附著性能，保證直線行駛的穩定性；車輪前束則是用於「中和」因車輪外傾所引起的車輪「向外跑」的趨勢，使汽車保持直線行駛，同時，車輪外傾角和車輪前束也能夠有效減少輪胎的滑移磨損。
在由前轉向橋、後驅動橋和支撐橋構成的多軸汽車驅動系統中，支撐橋的行駛軌跡是由前轉向橋的行駛軌跡決定的，因此在汽車行駛過程中，支撐橋不可避免的會受到路面側向力的作用，這樣可能會引起整車的駕駛操作強度增強，同時會引起整車的行駛穩定性降低，並且輪胎滑移磨損加快。根據本實用新型提供的多軸汽車驅動系統，其支撐橋300因具有類似於前轉向橋的結構和定位參數，因而具有隨動轉向的功能，從而可以有效地減少支撐橋輪胎的滑移磨損，減輕轉彎時的啃胎現象。此外，支撐橋300 上還加裝有轉向阻尼器3，能夠有效降低整車轉向駕駛的操作強度，進一步減輕輪胎磨損。
優選地，支撐橋300還包括鎖止裝置7，圖3為鎖止裝置7與轉向橫拉杆4的配合結構示意圖，請同時參照圖2a和圖3，鎖止裝置7包括：殼體71、位於殼體71內的動力缸氣室72和以可上下移動的方式安裝在動力缸氣室72內的鎖緊銷73。轉向橫拉杆4上設置有鎖孔41，當倒車時，鎖緊銷73在壓縮氣體的作用下移動至與鎖孔41相配合，將鎖止裝置7的一端與轉向橫拉杆4相連接，鎖止裝置7的另一端與工字梁1始終固定連接。
本實用新型實施例提供的多軸汽車驅動系統，其支撐橋300兼具隨動轉向的功能，在倒車轉向行駛時，作用於支撐橋300的車輪6(即轉向輪) 上的側向力的方向與前進行駛時作用於車輪6上的側向力的方向正好相反，使得支撐橋300的車輪6朝向與所需要轉向方向相反的方向偏轉，因此此時的支撐橋300無法進行倒車行駛。為解決倒車行駛的問題，本實用新型中的支撐橋300設置了鎖止裝置7，利用電磁氣閥(圖中未示出)控制該鎖止裝置7的動力氣源，在需要倒車時，打開電磁氣閥的開關，壓縮空氣通過管道進入動力缸氣室72內推動鎖緊銷73向下運動，使其插入轉向橫拉杆4的鎖孔41內，使支撐橋300的車輪6不能轉向，從而達到倒車鎖緊的目的。同時，轉向橫拉杆4的鎖孔41的位置設置為，當支撐橋300的車輪6處於中間位置(即不產生偏轉)時，鎖緊銷73能夠正好與鎖孔41相卡合，因此，當車輪6處於向某一方向偏轉的狀態時，為將車輪6鎖住，只需將電磁氣閥的控制開關打開，然後操縱汽車向前直線行駛小段距離，直至支撐橋300的車輪6回復到中間位置、使得鎖緊銷73可插入鎖孔41 內即可，此時車輪6被鎖住不能偏轉，汽車就可進行正常倒車行駛。
本實用新型提供的多軸汽車驅動系統還包括用於將支撐橋300與車架 500固定連接的懸架400，如圖4所示，其為支撐橋與車架的裝配結構示意圖，懸架400包括：鋼板彈簧401、氣囊402和U形螺栓403。其中，鋼板彈簧401的兩端以及氣囊402的上端均固定連接在車架500上，氣囊402 的下端與鋼板彈簧401相連接，鋼板彈簧401通過U形螺栓403與支撐橋 300的工字梁1固定連接，從而通過該懸架400將支撐橋300固定連接在車架500上。通過裝在懸架400上的感載比例閥(圖中未示出)控制氣囊 402的充氣量，從而調整懸架400的整體剛度和高度，以調整軸荷分配，同時起到阻尼緩衝的效果，減小負荷衝擊。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型不以圖面所示限定實施範圍，凡是依照本實用新型的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本實用新型的保護範圍內。