曲柄连杆式机械转向机构.pdf

本发明公开了一种曲柄连杆式机械转向机构。它包括转向手把、转向轴、曲柄、转动铰链、连杆、球形铰链、转向条外壳、转向条等，转向手把通过上托架、下托架与转向轴连接，转向轴与曲柄、转动铰链、连杆、球形铰链、转向条中心依次连接，转向轴外设有转向柱管并通过转向衬套和圆锥滚子连接，转向柱管外设有转向柱管支座，转向条外设有转向条外壳，在转向条外壳上开有球形铰链滑槽，转向条两端经横拉杆与转向节连接，转向柱管支座、转向条外壳与车架连接。本发明有效地解决了转向轴中置、转向条两端对称输出的空间布局问题，同时能实现较大范围的车轮转角以及合理的车轮内、外偏角，具有结构合理、操纵简单以及安装方便等优点。

1.  一种曲柄连杆式机械转向机构，其特征在于包括转向手把(1)、上托架(2)、下托架(3)、转向轴(4)、转向柱管(5)、转向柱管支座(6)、曲柄(7)、转动铰链(8)、连杆(9)、球形铰链(10)、转向器(11)、横拉杆(14)、转向节(15)，转向手把(1)通过上托架(2)、下托架(3)与转向轴(4)连接，转向轴(4)与曲柄(7)、转动铰链(8)、连杆(9)、球形铰链(10)、转向器(11)依次连接，转向轴(4)外设有转向柱管5并通过转向衬套和圆锥滚子连接，转向柱管(5)外设有转向柱管支座(6)，转向器(11)包括：转向条(12)、转向条外壳(13)、端盖(16)、调整螺钉(17)、锁紧螺母(18)、垫片(19)、弹簧(20)、油封(21)、压块(22)，弹簧(20)通过压块(22)将转向条(12)压靠在转向条外壳(13)中，弹簧(20)的预警力用调整螺钉(17)调整，转向条(12)上固定有球形铰链(10)，球形铰链(10)与连杆(9)连接，转向条(12)外设有转向条外壳(13)，在转向条外壳(13)上开有球形铰链滑槽，转向条(12)一端经横拉杆(14)与转向节(15)连接，转向条(12)另一端经横拉杆(14)与转向节(15)连接，转向柱管支座(6)、转向条外壳(13)与车架连接。

2.  根据权利要求1所述的一种曲柄连杆式机械转向机构，其特征在于所述的曲柄(7)与转向轴(4)之间固定连接，曲柄(7)与连杆(9)之间采用转动铰链(8)，连杆(9)与转向条(12)之间采用球形铰链(10)。

3.  根据权利要求1所述的一种曲柄连杆式机械转向机构，其特征在于所述的横拉杆(14)两端与转向条(12)、转向节(15)之间采用球形铰链。

曲柄连杆式机械转向机构
技术领域
本发明涉及转向机构，尤其涉及一种曲柄连杆式机械转向机构。
背景技术
全地形车是近几年快速发展的特种车辆，凭借其良好的动力性、通过性，以及操纵的便捷性，广泛运用于军事、农场、运动娱乐等领域。现广泛使用的转向机构采用的是手把-横拉杆式，手把与转向轴、转向摇臂固定连接为一整体，横拉杆的前端与转向摇臂球铰链联接，后端与车轮转向节球铰链联接。转动手把一定的角度，则转向摇臂下端的球头销运动轨迹为一条空间圆弧，并且与水平面呈一定夹角。横拉杆的前端跟随转向摇臂旋转运动，后端牵引转向节移动。该转向机构结构简单，但由于横拉杆前端的球铰链左右输出位移相差较大，加之后端的球铰链均布置在车轮内侧，如果转向机构结构参数设计不当，很容易导致左、右轮偏转角相差过大，车轮能实现的转动角度有限。而往往这些关键点的空间位置的设计改进比较复杂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理、操纵简单、安装方便的曲柄连杆式机械转向机构。
曲柄连杆式机械转向机构包括转向手把、上托架、下托架、转向轴、转向柱管、转向柱管支座、曲柄、转动铰链、连杆、球形铰链、转向器、横拉杆、转向节，转向手把通过上托架、下托架与转向轴连接，转向轴与曲柄、转动铰链、连杆、球形铰链、转向器依次连接，转向轴外设有转向柱管并通过转向衬套和圆锥滚子连接，转向柱管外设有转向柱管支座，转向器包括转向条、转向条外壳、端盖、调整螺钉、锁紧螺母、垫片、弹簧、油封、压块，弹簧通过压块将转向条压靠在转向条外壳中，弹簧的预警力用调整螺钉调整，转向条上固定有球形铰链，球形铰链与连杆连接，转向条外设有转向条外壳，在转向条外壳上开有球形铰链滑槽，转向条一端经横拉杆与转向节连接，转向条另一端经横拉杆与转向节连接，转向柱管支座、转向条外壳与车架连接。
所述的曲柄与转向轴之间固定连接，曲柄与连杆之间采用转动铰链，连杆与转向条之间采用球形铰链。所述的横拉杆两端与转向条、转向节之间采用球形铰链。
本发明有效地解决了转向轴中置、转向条两端对称输出的空间布局问题，同时能实现较大范围的车轮转角以及合理的车轮内、外偏角，具有结构合理、操纵简单以及安装方便等优点。
附图说明
图1为曲柄连杆式机械转向机构结构示意图；
图2为本发明的转向装置的剖视图
图3(a)为本发明的横拉杆的金属接头的主视图；
图3(b)为本发明的横拉杆的金属接头的左视图；
图3(c)为本发明的横拉杆的金属接头的俯视图；
图中：转向手把1、上托架2、下托架3、转向轴4、转向柱管5、转向柱管支座6、曲柄7、转动铰链8、连杆9、球形铰链10、转向器11、转向条12、转向条外壳13、横拉杆14、转向节15、端盖16、调整螺钉17、锁紧螺母18、垫片19、弹簧20、油封21、压块22。
具体实施方式
如图1、2所示曲柄连杆式机械转向机构包括转向手把1、上托架2、下托架3、转向轴4、转向柱管5、转向柱管支座6、曲柄7、转动铰链8、连杆9、球形铰链10、转向器11、横拉杆14、转向节15，转向手把1通过上托架2、下托架3与转向轴4连接，转向轴4与曲柄7、转动铰链8、连杆9、球形铰链10、转向器11依次连接，转向轴4外设有转向柱管5并通过转向衬套和圆锥滚子连接，转向柱管5外设有转向柱管支座6，转向器11包括：转向条12、转向条外壳13、端盖16、调整螺钉17、锁紧螺母18、垫片19、弹簧20、油封21、压块22，弹簧20通过压块22将转向条12压靠在转向条外壳13中，弹簧20的预警力用调整螺钉17调整，转向条12上固定有球形铰链10，球形铰链10与连杆9连接，转向条12外设有转向条外壳13，在转向条外壳13上开有球形铰链滑槽，转向条12一端经横拉杆14与转向节15连接，转向条12另一端经横拉杆14与转向节15连接，转向柱管支座6、转向条外壳13与车架连接。
所述的曲柄7与转向轴4之间固定连接，曲柄7与连杆9之间采用转动铰链8，连杆9与转向条12之间采用球形铰链10。
如图3所示，横拉杆14两端与转向条12、转向节15之间采用球形铰链。横拉杆14两端设有的金属接头，右端加工有内螺纹，用于与横拉杆14中部的杆件端部的外螺纹连接，同时可调节其安装时的空间位置；左端加工有内圆弧面，以实现横拉杆14与转向条12、转向节15之间的球形副连接。
本发明的工作过程如下：
转向手把1通过上托架2、下托架3与转向轴4连接，转向轴4通过转向衬套和圆锥滚子支承在转向柱管5内，曲柄7的前端通过螺纹、锁紧螺母等与转向轴4固定连接，后端与连杆9之间采用转动铰链8。由于要求转向轴倾斜布置，为了便于调整安装位置，连杆9的另一端与转向条12之间采用球形铰链。转向条12安装在转向条外壳13内，转向条外壳13作为转向条12左右移动的支承滑槽。转向条外壳13固定安装在车架上，并且转向条外壳13上加工有一段开口槽，以供球头销左右移动。横拉杆14的两端分别采用球形铰链与转向条12、转向节15连接，转向柱管支座6与转向条外壳13固定连接在车架上。
转向手把1向左(或向右)转动一定的角度θ后，由于转向轴4与曲柄7固定连接，曲柄连杆机构将转向轴4的角度θ转化为转向条12的水平位移S，转向条12带动横拉杆14的前端向右(或向左)发生相应的位移。横拉杆14的下端牵引左右车轮转向节15，使之偏转一定的角度，从而实现整车的转向。