[发明专利]多轴转向机构及其结构参数确定方法

权利要求书

1.一种多轴转向机构，用于固定在车架(5)上，驱动车轮转向，所述车架(5)包括左、中、右纵梁(51、52、53)、前后横梁(54、57)，以及至少第一中间横梁(55)和第二中间横梁(56)，其特征在于：

还包括置于车架(5)上的中间液压杠杆机构(1)、前段转向机构(2)、中段转向机构(3)和后段转向机构(4)；

所述前段转向机构(2)置于第一中间横梁(55)与前横梁(54)之间，中段转向机构(3)置于第二中间横梁(56)与第一中间横梁(55)之间，后段转向机构(4)置于后横梁(57)与第二中间横梁(56)之间；

所述中间液压杠杆机构(1)包括顶部固定件(11)、左右两液压杆(12)和中间杠杆(13)，

所述顶部固定件(11)与中纵梁(52)与第二中间横梁(56)的交接处固定连接，中间杠杆(13)的中点与中纵梁(52)与第一中间横梁(55)的交接处铰接，中间杠杆(13)的两端与左右两液压杆(12)的一端铰接，所述左右两液压杆(12)的另一端均与顶部固定件(11)铰接；

所述左右两液压杆(12)均可沿长度方向伸缩；

所述前段转向机构(2)包括前段转向板(21)和前段连杆(22)，

所述前段转向板(21)固定在车架(3)上并绕固定点旋转，用于与前侧车轮固连，使其旋转角度与前车轮转角同步，所述前段连杆(22)一端与前段转向板(21)铰接，另一端与中间杠杆(13)的一端铰接；

所述中段转向机构(3)包括中段转向板(31)和中段连杆(32)，

所述中段转向板(31)与车架相连并绕固定点旋转，用于与中间车轮固连，使其旋转角度与中间车轮转角同步，所述中段连杆(32)一端与中段转向板(31)铰接，另一端与中间杠杆(13)的一端铰接；

所述后段转向机构(4)包括后段转向板(41)和后段连杆(42)，

所述后段转向板(41)与车架相连并绕固定点旋转，用于与后侧车轮固连，使其旋转角度与后车轮转角同步，所述后段连杆(42)一端与后段转向板(41)铰接，另一端与中段转向板(31)铰接。

2.根据权利要求1所述的多轴转向机构，其特征在于：

所述前段转向机构(2)、中段转向机构(3)和后段转向机构(4)均为关于中纵梁(52)对称的结构。

3.一种如权利要求1或2所述的多轴转向机构的结构参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)液压机构杆件几何参数确定：根据液压机构各杆件之间的位置关系和已知约束条件确定各个杆件的长度及位置；

(20)前段杆件几何参数确定：根据前侧车轮转角和已知杆件的相关约束条件确定出前段机构各个杆件的长度及位置关系；

(30)中段杆件几何参数确定：根据中间车轮的转角和已知杆件的相关约束条件确定出中段机构各个杆件的长度及位置关系；

(40)后段杆件几何参数确定：根据后侧车轮的转角和已知杆件的相关约束条件确定出后段机构各个杆件的长度及位置关系。

4.根据权利要求3所述的结构参数确定方法，其特征在于，所述(10)液压机构杆件几何参数确定步骤包括：

(11)设定右侧液压杆(12)从静止平衡状态到最终状态时中间杠杆(13)的转角为θ、液压杆(12)与顶部固定件(11)的连接点到车架中纵轴(32)纵向长度为H，并设置顶部固定件(11)位置可以在车架中纵轴(32)上移动；

(12)假设液压杆(12)与中间杠杆(13)连接点到杠杆中心固定点的的长度为因变量R0，连接点的运动轨迹为半径是R0的圆弧，圆的半径作为因变量不进行约束；

(13)将设定的转角θ和H的值输入进CATIA草图模块，该草图模块会自动根据约束条件和已知尺寸求解出该机构的合适布局以及因变量R0和顶部固定件(11)在车架中纵轴(32)上对应的位置。