作品名稱:智能汽車全向轉向裝置
學校名稱:山東科技大學
參賽隊伍:道勤隊
參賽學生:王愛波 王凱 耿樂
指導老師:劉晉霞
本裝置適用于智能汽車、無人駕駛汽車以及裝有SBW線控轉向系統的普通電動車輛上。本設計將驅動機構、制動機構和減振機構集成在汽車車輪中,降低車輛非簧載質量、增強整車穩定性、簡化了車輛底盤結構,在滿足車輛在正常行駛工況各種性能要求的前提下,同時也可以為車輛提供更大的角度轉向,甚至原地轉向,并能夠實現車輛橫向行駛、斜向行駛的功能,極大提高汽車行駛效率。
開發背景
現有智能汽車的車輪轉向角度一般限制在25°~40°之間,因此在停放時要產求較大的調整空間,而隨著汽車數量的激增以及城市人口密度的逐步增大,原本有限的城市生活空間已變的更加緊張,因此急需開發一款智能汽車用全向轉向裝置以應對停車空間逐漸緊張的難題。
當前研究領域針對這一問題已有一些應對方案,如專利號位200810000129.7的專利文獻中公開了一種電動汽車橫向行進及順、逆時針旋轉車身轉向機械傳動技術,專利號為201521090604.6的專利文獻中公開了一種原地轉向及橫向行駛的輪轂電機電動汽車轉向裝置等,但這些技術手段皆采用傳統機械轉向裝置,不僅占用空間較大,而且結構復雜,不利于大規模的推廣應用。
結構說明、功能
智能汽車用全向轉向裝置,由轉向機構、驅動機構、制動機構以及減振機構組成;轉向機構包括支撐架、轉向電機、轉向節;轉向電機固定設置于支撐架上;轉向電機的輸出端設置有一號齒輪,一號齒輪位于支撐架的內部;一號齒輪與二號齒輪相嚙合;二號齒輪套置于花鍵軸上,通過花鍵軸、上軸套及下軸套,實現其徑向以及軸向定位;轉向電機的輸出扭矩通過一號齒輪、二號齒輪傳遞給花鍵軸,進而帶動轉向節旋轉,滿足汽車轉向要求。