專(zhuān)利名稱(chēng)：具有良好軌跡跟蹤性能的拖車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路運(yùn)輸機(jī)動(dòng)車(chē)輛，特別是機(jī)動(dòng)車(chē)輛牽引的拖車(chē)。
背景技術(shù)：
目前，用機(jī)動(dòng)車(chē)輛牽引拖車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，已被人們廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的拖車(chē)一般都由車(chē)架、前后車(chē)輪及輪軸、用于連接牽引車(chē)和拖車(chē)的牽引桿組成，前后車(chē)輪軸固定在車(chē)架的下方。這種結(jié)構(gòu)的拖車(chē)軌跡跟蹤性能差，它與牽引車(chē)運(yùn)行時(shí)，特別是在彎道上運(yùn)行時(shí)，不能在牽引車(chē)的運(yùn)行軌道上或接近于牽引車(chē)的運(yùn)行軌道上運(yùn)行；從而使得拖車(chē)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)彎半徑小和路面較窄的道路上運(yùn)行時(shí)難以操作控制，當(dāng)由一臺(tái)動(dòng)力牽引車(chē)牽引多臺(tái)拖車(chē)時(shí)，車(chē)輛就更難以操作控制了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有良好軌跡跟蹤性能的拖車(chē)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括車(chē)架、車(chē)架下方的前后車(chē)輪及其輪軸、用于連接牽引車(chē)和拖車(chē)的牽引桿、轉(zhuǎn)向齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和立軸；前車(chē)輪軸通過(guò)立軸與車(chē)架連接，并可繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)前車(chē)輪軸繞立軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿的牽引角θ1與前車(chē)輪軸的轉(zhuǎn)向角θ2的關(guān)系為θ1＝kθ2，k＞1。
本發(fā)明工作原理為牽引桿與前面的牽引車(chē)連接，牽引桿隨著牽引車(chē)的運(yùn)動(dòng)，一方面牽引拖車(chē)前行，另一方面通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制拖車(chē)前車(chē)輪的轉(zhuǎn)向，從而可使拖車(chē)沿著某一指定路線運(yùn)動(dòng)。改變齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比k，就可以改變拖車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向。因此，只要適當(dāng)選取傳動(dòng)比k，就可以使拖車(chē)沿著牽引車(chē)的軌道運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)拖車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，傳動(dòng)比k的選取與牽引桿長(zhǎng)l和拖車(chē)前后輪距d有關(guān)，一般當(dāng)滿足k＞1時(shí)，拖車(chē)就能獲得較好的軌跡跟蹤性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意2為圖1的A-A剖視3為本發(fā)明各參數(shù)計(jì)算分析4為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意5為圖4的B-B剖視6為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意7為圖6的C-C剖視圖具體實(shí)施方案如圖1、2所示的本發(fā)明實(shí)施例1，拖車(chē)包括車(chē)架7、車(chē)架下方的前后車(chē)輪4、6及其車(chē)輪軸、用于連接牽引車(chē)和拖車(chē)的牽引桿2、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)、立軸8等。后車(chē)輪軸與車(chē)架7固定連接，前車(chē)輪軸10與轉(zhuǎn)向齒輪3固定成一體，牽引桿2與牽引齒輪1固定成一體，牽引齒輪1和轉(zhuǎn)向齒輪3都鉸接于立軸8上，立軸8與車(chē)架7固定連接；牽引桿2通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)前車(chē)輪軸10繞立軸8同向轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿2的牽引角θ1與前車(chē)輪軸10的轉(zhuǎn)向角θ2的關(guān)系為θ1＝kθ2，k＞1。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由牽引齒輪1、傳動(dòng)齒輪5、轉(zhuǎn)向齒輪3組成；牽引齒輪1帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪5，傳動(dòng)齒輪5帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪3，轉(zhuǎn)向齒輪3與前車(chē)輪軸10一起繞立軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)齒輪5由上、下兩齒輪組成，其中上齒輪由牽引齒輪1帶動(dòng)，下齒輪用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪3；上、下兩齒輪通過(guò)軸11固定連接，上、下兩齒輪和軸11同軸心，軸11的一端與車(chē)架7鉸接。
根據(jù)拖車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析(如圖3所示)，傳動(dòng)比k的選取與牽引桿長(zhǎng)l和拖車(chē)前后輪距d有關(guān)，一般應(yīng)當(dāng)滿足k＞1；其計(jì)算方法為(i＝1，2，Λ，n)k＝k(di，li)＞1θ1＝kθ2θ.ih=ωih/di]]>θ.if=ωif/li]]>可以證明，各個(gè)拖車(chē)處于牽引車(chē)運(yùn)行軌跡(稱(chēng)為牽引軌跡)上的條件是在牽引軌跡上的任意一點(diǎn)處，各個(gè)拖車(chē)前后車(chē)輪的方位角及其變化率保持不變，與牽引軌跡上該點(diǎn)處的方位角及其變化率一致。由此初步分析表明當(dāng)l＝d時(shí)，k＝2，即轉(zhuǎn)向傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)比為2時(shí)，拖車(chē)能沿著牽引軌跡運(yùn)行，從而各個(gè)拖車(chē)就獲得良好的軌跡跟蹤性能。
因此，本發(fā)明實(shí)施例1，若l＝d時(shí)，k＝2，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，各個(gè)齒輪的齒數(shù)比關(guān)系為z3z9×z5z1=k]]>(z1、z3、z5、z9分別是齒輪1、3、5、9的齒數(shù))。
如圖4、5所示的本發(fā)明實(shí)施例2，它的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由牽引齒輪1、傳動(dòng)齒輪5、轉(zhuǎn)向齒輪3組成；牽引齒輪1與牽引桿2固定連接，牽引齒輪1帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪5，傳動(dòng)齒輪5帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪3，轉(zhuǎn)向齒輪3與前輪軸10固定連接。牽引齒輪1設(shè)置在軸9上，并可繞軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，軸9的一端與車(chē)架7連接；傳動(dòng)齒輪5設(shè)置在軸11上，并可繞軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，軸11的一端與車(chē)架7連接。該齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，齒輪5是惰輪，各個(gè)齒輪的齒數(shù)比關(guān)系為z3z5×z5z1=z3z1=k]]>(z1、z3、z5分別是齒輪1、3、5的齒數(shù))。
如圖6、7所示的本發(fā)明實(shí)施例3，它的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由牽引齒輪1和轉(zhuǎn)向齒輪3組成；牽引齒輪1與牽引桿2固定連接，轉(zhuǎn)向齒輪3為內(nèi)齒輪，牽引齒輪1是外齒輪，牽引齒輪1設(shè)置在轉(zhuǎn)向齒輪3內(nèi)，牽引齒輪1帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪3，轉(zhuǎn)向齒輪3與前輪軸10固定連接。牽引齒輪1設(shè)置在軸9上，并可繞立軸9轉(zhuǎn)動(dòng)。該齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，齒輪1、3的齒數(shù)比關(guān)系為z3z1=k]]>(z1、z3分別是齒輪1、3的齒數(shù))。
權(quán)利要求
1.具有良好軌跡跟蹤性能的拖車(chē)，它包括車(chē)架(7)、車(chē)架下方的前后車(chē)輪(4、6)及其輪軸、用于連接牽引車(chē)和拖車(chē)的牽引桿(2)；其特征在于它還包括轉(zhuǎn)向齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和立軸(8)；前車(chē)輪軸(10)通過(guò)立軸(8)與車(chē)架(7)連接，并可繞立軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿(2)通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)前車(chē)輪軸(10)繞立軸(8)同向轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿(2)的牽引角θ1與前車(chē)輪軸(10)的轉(zhuǎn)向角θ2的關(guān)系為θ1＝kθ2，k＞1。
2.如權(quán)利要求1所述的拖車(chē)，其特征在于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由牽引齒輪(1)、傳動(dòng)齒輪(5)、轉(zhuǎn)向齒輪(3)組成；牽引齒輪(1)與牽引桿(2)固定連接，牽引齒輪(1)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪(5)，傳動(dòng)齒輪(5)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪(3)，轉(zhuǎn)向齒輪(3)與前輪軸(10)固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的拖車(chē)，其特征在于傳動(dòng)齒輪(5)由上、下兩齒輪組成，其中一齒輪由牽引齒輪(1)帶動(dòng)，另一齒輪用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪(3)；上、下兩齒輪通過(guò)軸(11)固定連接，上、下兩齒輪和軸(11)同軸心，軸(11)的一端與車(chē)架(7)鉸接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的拖車(chē)，其特征在于牽引齒輪(1)設(shè)置在立軸(8)上，并可繞立軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求2所述的拖車(chē)，其特征在于牽引齒輪(1)設(shè)置在軸(9)上，并可繞軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸(9)的一端與車(chē)架(7)連接；傳動(dòng)齒輪(5)設(shè)置在軸(11)上，并可繞軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸(11)的一端與車(chē)架(7)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的拖車(chē)，其特征在于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由牽引齒輪(1)和轉(zhuǎn)向齒輪(3)組成；牽引齒輪(1)與牽引桿(2)固定連接，轉(zhuǎn)向齒輪(3)為內(nèi)齒輪，牽引齒輪(1)為外齒輪，牽引齒輪(1)設(shè)置在轉(zhuǎn)向齒輪(3)內(nèi)，牽引齒輪(1)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪(3)，轉(zhuǎn)向齒輪(3)與前輪軸(10)固定連接；牽引齒輪(1)設(shè)置在軸(9)上，并可繞立軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有良好軌跡跟蹤性能的拖車(chē)，它包括車(chē)架(7)、車(chē)架下方的前后車(chē)輪(4、6)及其輪軸、用于連接牽引車(chē)和拖車(chē)的牽引桿(2)、轉(zhuǎn)向齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和立軸(8)；前車(chē)輪軸(10)通過(guò)立軸(8)與車(chē)架(7)連接，并可繞立軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿(2)通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)前車(chē)輪軸(10)繞立軸(8)同向轉(zhuǎn)動(dòng)；牽引桿(2)的牽引角θ
文檔編號(hào)B62D13/00GK1480367SQ03128358
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者譚躍剛 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)