RU2197403C2 - Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission - Google Patents
Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197403C2 RU2197403C2 RU2001108175A RU2001108175A RU2197403C2 RU 2197403 C2 RU2197403 C2 RU 2197403C2 RU 2001108175 A RU2001108175 A RU 2001108175A RU 2001108175 A RU2001108175 A RU 2001108175A RU 2197403 C2 RU2197403 C2 RU 2197403C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheels
- vehicle
- wheel
- transmission
- axles
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к системе управления и улучшения ходовых качеств двухсекционного сочлененного вездеходного транспортного средства и его трансмиссии. The invention relates to vehicles, in particular to a control system and improve driving performance of a two-section articulated all-terrain vehicle and its transmission.
Известен "Мост транспортного средства" по описанию изобретения к а.с. СССР 1585201, класс МПК В 62 D 9/00, опубликовано в БИ 30 15.08.90 г. (1). Known "Vehicle bridge" according to the description of the invention to and.with. USSR 1585201, IPC class B 62
Данный мост предназначен для улучшения управляемости транспортного средства за счет стабилизации движения управляемых колес при действии случайных нагрузок на колеса. This bridge is designed to improve vehicle controllability by stabilizing the movement of steered wheels under the influence of random wheel loads.
Мост содержит управляемые колеса 1, установленные на поворотных шкворнях 2, связанные с гидроцилиндром 5, который гидравлически соединен с упругим демпфирующим устройством 6. При действии боковых сил момент этих сил передается на шток гидроцилиндра 5, обеспечивая разницу давлений в полостях устройства 6, смещение штока управляющего гидроцилиндра, а следовательно, поворот управляемых колес 1 по направлению углу увода колес моста транспортного средства. The bridge contains steered
Недостатком данного моста транспортного средства является то, что он обеспечивает лишь путевую устойчивость транспортного средства, а не является фактором, обеспечивающим выполнение поворотов транспортного средства. The disadvantage of this vehicle bridge is that it provides only the road stability of the vehicle, and is not a factor ensuring the implementation of vehicle turns.
Целью предлагаемого изобретения является создание системы управления двухсекционного сочлененного вездеходного транспортного средства и его трансмиссии, которые обеспечивали бы максимальную простоту конструкции всей системы управления, а также существенные усовершенствования и трансмиссии вездехода. The aim of the invention is the creation of a control system for a two-section articulated all-terrain vehicle and its transmission, which would ensure the maximum simplicity of the design of the entire control system, as well as significant improvements and transmissions of the all-terrain vehicle.
Указанная цель достигается следующим образом. The specified goal is achieved as follows.
Колеса транспортного средства выполнены сферическими. Колеса укреплены на горизонтально расположенных шарнирах, а оси шарниров расположены в продольной плоскости транспортного средства. При этом оси шарниров каждой пары колес расположены со смещением на определенную величину относительно центра сферы колеса к наружной стороне каждого колеса. The wheels of the vehicle are made spherical. The wheels are mounted on horizontally mounted joints, and the axles of the joints are located in the longitudinal plane of the vehicle. In this case, the hinge axes of each pair of wheels are offset by a certain amount relative to the center of the wheel sphere to the outside of each wheel.
Наклон левого и правого колеса каждого из двух мостов осуществляется трапециями автомобильного типа, установленными в вертикальной плоскости и перпендикулярно направлению движения транспортного средства. The tilt of the left and right wheels of each of the two bridges is carried out by the trapezoid of the automobile type, installed in a vertical plane and perpendicular to the direction of movement of the vehicle.
В предлагаемой конструкции трансмиссии вездехода предусмотрена передача вращения (крутящего момента) на колеса от двигателя посредством, например, гибких валов и встроенных в каждое колесо понижающих обороты редукторов. При этом данная трансмиссия выполнена без дифференциалов. The proposed all-terrain vehicle transmission design provides for the transmission of rotation (torque) to the wheels from the engine through, for example, flexible shafts and reduction gears built into each wheel. At the same time, this transmission is made without differentials.
В качестве отдаленного аналога предлагаемому изобретению можно принять "Мост транспортного средства" по источнику информации (1). As a remote analogue of the invention, it is possible to take "Vehicle bridge" according to the source of information (1).
На фиг.1 изображен мост транспортного средства предлагаемой системы управления двухсекционного сочлененного вездеходного транспортного средства при прямолинейном движении. Figure 1 shows the bridge of the vehicle of the proposed control system of a two-section articulated all-terrain vehicle in rectilinear motion.
На фиг. 2 - то же, при повороте влево моста по ходу движения транспортного средства. In FIG. 2 - the same, when turning to the left of the bridge in the direction of the vehicle.
На фиг.3 изображен схематический чертеж расположения плоскостей колеса, проходящих через точки касания каждого колеса с поверхностью дороги. Figure 3 shows a schematic drawing of the location of the planes of the wheel passing through the points of contact of each wheel with the road surface.
На фиг. 4 изображена общая компоновка колес и трансмиссии транспортного средства. In FIG. 4 shows the general arrangement of the wheels and transmission of a vehicle.
На фиг. 5 изображена схема расположения тяг предлагаемой системы управления при прямолинейном движении (для наглядности трапеция управления условно расположена в плоскости чертежа). In FIG. 5 shows the layout of the rods of the proposed control system in a rectilinear motion (for clarity, the control trapezoid is conventionally located in the plane of the drawing).
На фиг.6 - то же, что и на фиг.5, но при повороте (по одной из возможных схем управления транспортным средством). In Fig.6 - the same as in Fig.5, but when turning (according to one of the possible schemes for driving a vehicle).
Предлагаемая система управления двухсекционного сочлененного вездеходного транспортного средства и его трансмиссия состоят из следующих узлов, агрегатов и деталей. The proposed control system of a two-section articulated all-terrain vehicle and its transmission consist of the following components, assemblies and parts.
На балке 1, например, переднего моста транспортного средства укреплены два горизонтальных шарнира А и А' (фиг.1), установленных в продольной плоскости. Ось 2 колеса 3 неподвижно скреплена с рычагом 4 под определенным углом α.
Концы рычагов 4 каждого колеса скреплены тягой 5 для образования трапеции управления, а трапеция управления расположена в вертикальной плоскости. Оси 2 колес 3 наклонены на небольшой угол β вниз относительно балки 1 для улучшения характеристик управления. Например, при повороте транспортного средства влево, на левом колесе происходит уменьшение диаметра А2-В качения колеса, а на правом колесе в этом же случае происходит увеличение диаметра качения колеса A1-В1. При этом нарастание разницы диаметров правого и левого колес происходит быстрее, нежели, когда оси 2 были бы расположены горизонтально.On the
The ends of the levers 4 of each wheel are fastened by a
Предлагаемая конструкция сочлененного вездехода состоит их четырех колес 3 сферического профиля (фиг.4). Вращение на колеса от двигателя 6 передается системой гибких валов 7 без дифференциалов с понижающими редукторами 8, встроенными в колеса. На колесах имеются только горизонтальные шарниры 9, расположенные в продольной плоскости транспортного средства, позволяющие колесам наклоняться только в вертикальной поперечной плоскости движения вездехода. The proposed design of an articulated all-terrain vehicle consists of four
Передняя часть 10 сочлененного двухсекционного вездеходного транспортного средства шарнирно соединена с задней частью 11. На передней части 10 укреплен руль управления 12. Передача крутящего момента от двигателя 6 на гибкие валы 7 осуществляется через передаточный механизм 13. На отдельных прямолинейных участках гибкие валы могут быть сочленены с помощью негибких (жестких) валов 14. The
Наклон левого и правого колеса каждого из двух мостов осуществляется трапециями автомобильного типа, установленными в вертикальной плоскости (фиг. 1, 2, 5, 6). В связи с этим наклоны левого и правого колеса каждого из двух мостов будут разниться (отличаться) (см. фиг.2). Вследствии разницы наклонов колес они будут касаться поверхности дороги разными диаметрами качения, плоскости которых перпендикулярны оси вращения шара (колеса), что приведет к повороту моста транспортного средства в сторону меньшей окружности качения (фиг.2). Так как оба колеса в каждом мосту двигаются по одной и той же поверхности, то происходит как бы построение конуса качения движения каждого моста влево или вправо по ходу, несмотря на то, что оси колес не лежат на одной оси конуса. Происходит обкатывание двух "дисков" А2СВ и A1C1B1 по образующей конуса ВВ1. Вследствие этого происходит поворот системы влево или вправо в зависимости от расположения вершины конуса слева или справа по ходу движения транспортного средства (фиг.2).The inclination of the left and right wheels of each of the two bridges is carried out by the trapezoid of the automobile type installed in the vertical plane (Fig. 1, 2, 5, 6). In this regard, the slopes of the left and right wheels of each of the two bridges will vary (differ) (see figure 2). Due to the difference in the inclination of the wheels, they will touch the road surface with different rolling diameters, the planes of which are perpendicular to the axis of rotation of the ball (wheel), which will lead to the rotation of the vehicle’s bridge in the direction of the smaller rolling circumference (figure 2). Since both wheels in each axle move on the same surface, the construction of a rolling cone of movement of each axle to the left or right along the course occurs, despite the fact that the axles of the wheels do not lie on the same axis of the cone. Two “disks” A 2 CB and A 1 C 1 B 1 are run in along the generatrix of the cone BB 1 . As a result, the system rotates left or right, depending on the location of the top of the cone to the left or right in the direction of the vehicle (Fig. 2).
В связи с изменением величины r1 и r2 (фиг.2) при повороте образуется восстанавливающий момент прямолинейности движения равный: Р/2•r2-P/2•r1.In connection with the change in the values of r 1 and r 2 (figure 2) during rotation, a restoring moment of straightness of movement equal to: P / 2 • r 2 -P / 2 • r 1 is formed .
На балку 1 (фиг.1 и 2) постоянно действует сила тяжести Р транспортного средства. On the beam 1 (figures 1 and 2) is constantly acting gravity P of the vehicle.
При восстановлении равенства наклона колес они переходят на качение по равным окружностям (фиг.1) и система двух колес движется прямолинейно. When restoring the equality of the inclination of the wheels, they switch to rolling in equal circles (figure 1) and the system of two wheels moves in a straight line.
Наклоны рулевых трапеций на переднем и заднем мостах вездехода должны быть одинаковы и синхронизированы с углом поворота передней и задней секций вездехода относительно друг друга, что представляет несложную чисто техническую задачу (фиг.5 и 6). The inclination of the steering trapezoid on the front and rear axles of the all-terrain vehicle should be the same and synchronized with the angle of rotation of the front and rear sections of the all-terrain vehicle relative to each other, which is an uncomplicated purely technical problem (FIGS. 5 and 6).
При расположении осей наклона ступиц не в центре сфер колес, а ближе к наружной части колеса, достигается дополнительный наклон рамы с кузовом в сторону поворота (что желательно). When the axes of inclination of the hubs are located not in the center of the wheel spheres, but closer to the outer part of the wheel, an additional tilt of the frame with the body in the direction of rotation is achieved (which is desirable).
Кроме того, при поворотах возникает восстанавливающий момент прямолинейности движения (фиг.2); на этой фигуре показано внешнее расположение оси от центра шара. In addition, when cornering, there is a restoring moment of straightness of movement (figure 2); this figure shows the external location of the axis from the center of the ball.
Предлагаемая конструкция управления вездеходом делает его достаточно маневренной машиной, способной разворачиваться с очень малыми радиусами поворота. The proposed all-terrain vehicle control design makes it a sufficiently maneuverable machine, capable of turning around with very small turning radii.
При использовании формы колеса как поверхности вращения эллипса (при параметрах эллипса, близких к окружности, то есть фокусы эллипса должны быть достаточно близки друг к другу (очень далеко разнесенные центры эллипса ухудшат управление вездеходом), возможна еще большая стабилизация прямолинейности движения и с меньшими рабочими наклонами осей колес при поворотах; при некотором увеличении площади контакта колеса с поверхностью дороги. When using the shape of the wheel as the surface of rotation of the ellipse (when the parameters of the ellipse are close to the circle, that is, the focal points of the ellipse should be quite close to each other (very far spaced centers of the ellipse will worsen the control of the all-terrain vehicle), even more stabilization of the straightness of movement and with lesser working slopes is possible wheel axles during turns; with some increase in the area of contact of the wheel with the road surface.
Радиус поворота системы пары колес зависит еще и от расстояния между обкатываемыми окружностями колес, то есть от колесной колеи, чем ближе друг к другу колеса моста, тем с меньшим радиусом может быть произведен поворот системы пары колес при их наклоне. The turning radius of the pair of wheels system also depends on the distance between the wheels being rolled around, that is, on the wheel track, the closer the wheels of the bridge are to each other, the smaller the radius of the pair of wheels can be rotated when they are tilted.
На предлагаемом вездеходе предусмотрена передача вращения от двигателя на колеса посредством гибких валов. Такие валы достаточно прочны и износостойки. Хотя они и передают небольшие крутящие моменты (порядка 0,5-1,0 кгм при диаметрах от 12 до 16 мм), но при этом могут вращаться с большими угловыми скоростями (порядка 2000-4000 об/мин). Поэтому на колесах применены встроенные понижающие редукторы, дающие возможность получения на осях колес больших крутящих моментов. The proposed all-terrain vehicle provides for the transmission of rotation from the engine to the wheels through flexible shafts. Such shafts are quite durable and wear resistant. Although they transmit small torques (of the order of 0.5-1.0 kgm with diameters from 12 to 16 mm), they can also rotate at high angular speeds (of the order of 2000-4000 rpm). Therefore, built-in reduction gears are used on the wheels, making it possible to obtain large torques on the axles of the wheels.
Гибкие валы дают возможность отказаться от использования любых карданных передач, в том числе и от карданов равных угловых скоростей, что также существенно упрощает конструкцию предлагаемого транспортного средства. При использовании гибких валов возможно применение вставок из жестких валов там, где гибкие валы проходят прямолинейные участки (фиг.4). Flexible shafts make it possible to refuse the use of any cardan gears, including cardans of equal angular speeds, which also greatly simplifies the design of the proposed vehicle. When using flexible shafts, it is possible to use inserts from hard shafts where the flexible shafts pass straight sections (figure 4).
Так как гибкие валы в оплетке ("броне") достаточно шумны и их КПД низок, то их можно применить без "брони" на участках только с изгибом траектории передачи ими вращения. Благодаря возможности прокладки гибких валов практически в любом месте - компоновка вездехода может быть осуществлена достаточно оптимально. Малый вес валов, возможность установки их довольно произвольно, некоторое демпфирование передающих нагрузок, низкая цена, удобство ремонта - все это говорит за их применение в практике. Since the flexible shafts in the braid (“armor”) are quite noisy and their efficiency is low, they can be used without “armor” in areas with only a bend in the path of transmission of rotation. Due to the possibility of laying flexible shafts almost anywhere - the layout of the all-terrain vehicle can be carried out quite optimally. The light weight of the shafts, the ability to install them quite arbitrarily, some damping of the transmitting loads, low price, ease of repair - all this speaks for their application in practice.
Предлагаемое вездеходное транспортное средство в отличие от аналога принципиально не нуждается при поворотах в обгонном устройстве колес (дифференциале), так как при повороте колес они (колеса) вращаются с одинаковой угловой скоростью, но при этом каждое колесо катится по поверхности дороги по разным диаметрам качения А2-В и А1-В1.The proposed all-terrain vehicle, in contrast to the analogue, does not fundamentally need, when turning, a wheel overrun (differential), since when turning the wheels they (the wheels) rotate at the same angular speed, but each wheel rolls along the road surface at different rolling diameters A 2 -B and A 1 -B 1 .
Литература
1. "Мост транспортного средства" по описанию изобретения к а.с. СССР 1585201, класс МПК В 62 D 9/00, опубликовано в БИ 30 15.08.90 г.Literature
1. "Vehicle bridge" according to the description of the invention to AS USSR 1585201, IPC class B 62
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108175A RU2197403C2 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108175A RU2197403C2 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2197403C2 true RU2197403C2 (en) | 2003-01-27 |
Family
ID=20247650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001108175A RU2197403C2 (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2197403C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2257307C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-07-27 | Кочанов-Сорокин Сергей Сергеевич | Axle control system of two-section articulated cross-country vehicle |
| RU2260535C2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-09-20 | Кочанов-Сорокин Сергей Сергеевич | Steering system of two-section articulated cross-country vehicle |
| RU2278050C1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-06-20 | Сергей Сергеевич Кочанов-Сорокин | Cross-country vehicle axle control system (versions) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4546977A (en) * | 1984-06-14 | 1985-10-15 | Ektelon | Racquet stringing machine with improved racquet retaining standard |
| SU1240675A1 (en) * | 1983-08-05 | 1986-06-30 | Государственный Автотранспортный Научно-Исследовательский И Проектный Институт | Method of changing direction of wheeled vehicle movement |
| US4624469A (en) * | 1985-12-19 | 1986-11-25 | Bourne Jr Maurice W | Three-wheeled vehicle with controlled wheel and body lean |
| SU1585201A1 (en) * | 1988-02-08 | 1990-08-15 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Vehicle axle |
-
2001
- 2001-03-26 RU RU2001108175A patent/RU2197403C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1240675A1 (en) * | 1983-08-05 | 1986-06-30 | Государственный Автотранспортный Научно-Исследовательский И Проектный Институт | Method of changing direction of wheeled vehicle movement |
| US4546977A (en) * | 1984-06-14 | 1985-10-15 | Ektelon | Racquet stringing machine with improved racquet retaining standard |
| US4624469A (en) * | 1985-12-19 | 1986-11-25 | Bourne Jr Maurice W | Three-wheeled vehicle with controlled wheel and body lean |
| SU1585201A1 (en) * | 1988-02-08 | 1990-08-15 | Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина | Vehicle axle |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2260535C2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-09-20 | Кочанов-Сорокин Сергей Сергеевич | Steering system of two-section articulated cross-country vehicle |
| RU2257307C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-07-27 | Кочанов-Сорокин Сергей Сергеевич | Axle control system of two-section articulated cross-country vehicle |
| RU2278050C1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-06-20 | Сергей Сергеевич Кочанов-Сорокин | Cross-country vehicle axle control system (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4817747A (en) | All-terrain vehicle | |
| US6951259B2 (en) | Multi-wheel vehicle | |
| JP7284756B2 (en) | Front carriage for tilting vehicle with two front wheels and associated tilting vehicle | |
| GB2279047A (en) | Banking suspension | |
| JPS60189617A (en) | Independent suspension system of car | |
| CN109353405B (en) | Vehicle steering and roll linkage mechanism and roll control method | |
| CA3000511C (en) | Floating differential suspension system | |
| RU2628285C2 (en) | Chassis for moving over various support surfaces with wheel-step movers | |
| CN109353406B (en) | Vehicle turning and rolling device and rolling control method | |
| JP2014534118A (en) | Double pivot type connecting device with traveling device for road vehicles | |
| CN114206636A (en) | Wheel suspension system with movable steering axis | |
| JP4243432B2 (en) | Bogie structure | |
| HK1042070A1 (en) | Improved steering system | |
| US3161250A (en) | Multiple-wheel articulated drive axle and vehicle | |
| RU2197403C2 (en) | Two-section articulated cross-country vehicle steering system and its transmission | |
| US5088570A (en) | Steerable rear dual axle system for large trucks | |
| CN105873776B (en) | Differential Assembly and Method | |
| US4223910A (en) | Vehicle suspensions | |
| WO2020208476A1 (en) | Tilting motor vehicle with tilting locking device | |
| RU2142893C1 (en) | Steering gear (design versions) | |
| US3659666A (en) | Articulated vehicle | |
| RU2331542C1 (en) | Wheeled-walking vehicle | |
| US10589792B2 (en) | Three-wheeled vehicle | |
| AU604628B2 (en) | Track-guidable omnibus | |
| RU2582001C1 (en) | Combined bridge dual wheels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110327 |