[发明专利]集成双扭杆纵臂式独立主动悬架的二自由度铰接底盘

说明书

本发明公开了一种集成双扭杆纵臂式独立主动悬架的二自由度铰接底盘，包括前底盘、后底盘和二自由度铰机构，前底盘通过二自由度铰机构与后底盘连接，前底盘和后底盘的两侧均布置有独立主动悬架，独立主动悬架与底盘之间连接有上横梁，独立主动悬架包括两个平行布置的扭杆弹簧，两个扭杆弹簧上均布置有单向离合器，两个扭杆弹簧上的单向离合器相互啮合，一个扭杆弹簧的一端通过单向离合器连接有动力源，另一个扭杆弹簧通过单向离合器连接有纵臂，纵臂的下端连接有轮胎，动力源和纵臂均与上横梁连接。本发明提升了扭杆弹簧的工作寿命以及主动悬架车身高度调节范围；实现悬架在两种方向上主动调节车身高度及吸收两种方向的振动，提高整车通过性。

技术领域

本发明涉及汽车悬架及底盘技术领域，具体涉及一种集成双扭杆纵臂式独立主动悬架的二自由度铰接底盘。

背景技术

在面对复杂路面时，车辆的悬架系统中的关键零部件承受着极大的冲击载荷，其疲劳寿命和可靠性对整车性能有着巨大的影响，扭杆弹簧作为车辆悬架的重要部件，在实际使用过程中承受单次或交替的扭转载荷作用，同时承受着来自不同路况地面的冲击和振动，其疲劳寿命及可靠性好坏对于整车机动性能的提高起着至关重要的作用。近几年来，为了提高车辆对不同地形的适应能力，满足人们对车辆的操控稳定性和行驶平顺性的需求，已有研究提出了应用扭杆弹簧的可主动调节车身高度的纵臂式悬架，但这种主动悬架的扭杆弹簧寿命较低，且主动调节范围较小。

扭杆弹簧的主要失效形式为疲劳断裂，而当扭杆弹簧承受相对初始状态不同方向的扭转时，其寿命会极大地受到影响。现有的扭杆弹簧式被动悬架大多采用预拧紧安装的方式，使在受到不同方向的路面激励时，扭杆弹簧始终相对初始位置保持单方向扭转；但在现有的主动悬架上，若不采用预拧紧的安装方式，扭杆弹簧会承受相对初始状态不同方向的扭转，而采用预拧紧的安装方式会极大地影响车身高度主动调节范围。

同时，越来越多的工程车辆和越野车辆为了达到良好的地适应性，开始采用多自由度铰接底盘结构，这种结构可以车轮始终贴附地形，获得充足的行驶驱动力，提高车辆的通过性，但现有的多自由度铰接车除了转向自由度，其他自由度均为被动适应，稳定性较差，容易发生倾翻。

因此，设计一款能够较大范围主动调节车体高度、同时保证扭杆弹簧寿命的独立悬架系统，能够大大提高车辆通过性，对推进主动悬架系统的实际应用有着重大意义，同时将其集成在多自由度主动控制铰接底盘上，对提高工程车辆及越野车辆的通过性、稳定性同样具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种集成双扭杆纵臂式独立主动悬架的二自由度铰接底盘，提升了扭杆弹簧的工作寿命以及主动悬架车身高度调节范围；实现悬架在两种方向上主动调节车身高度，以及受路面激励吸收两种方向的振动时，二自由度铰接底盘在实现转向的同时，能够通过主动改变机械结构来适应地势的起伏,可获得充足的行驶驱动力,提高整车通过性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种集成双扭杆纵臂式独立主动悬架的二自由度铰接底盘，包括车架前底盘、车架后底盘、四个独立主动悬架和二自由度铰机构，车架前底盘通过二自由度铰机构与车架后底盘连接，两个独立主动悬架布置于车架前底盘的两侧，另外两个独立主动悬架布置于车架后底盘的两侧；

独立主动悬架与底盘之间连接有上横梁，独立主动悬架包括动力源、两个扭杆弹簧、纵臂，两个扭杆弹簧平行布置，两个扭杆弹簧上均布置有单向离合器，两个扭杆弹簧上的单向离合器相互啮合，动力源通过单向离合器与一个扭杆弹簧的一端连接，另一个扭杆弹簧通过单向离合器与纵臂连接，纵臂的下端连接有轮胎，动力源和纵臂均与上横梁连接。

按照上述技术方案，扭杆弹簧通过花键与单向离合器连接，纵臂通过花键与单向离合器连接。

按照上述技术方案，动力源为直流电机，直流电机通过联轴器与单向离合器连接。