一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘制造技术

本发明专利技术提供一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘主要由车轮、集成制动装置的轮毂电机、车架、集成悬架系统的转向执行器、动力电池组成；驱动/制动总成为一个模块、悬架和转向总成为一个模块，悬架系统集成到了转向执行装置内部；当整车纵向运动时，整车控制器可根据驾驶员或控制系统对车轮纵向力的需求，控制轮毂电机模块的驱动力/制动力；当驾驶员或控制系统有转向需求时，控制系统控制转向电机旋转，通过行星齿轮，带动转向传动机构外壳转动，进而通过转向连杆和轮毂电机带动车轮转动；在行驶过程中，车轮的垂向运动，通过轮毂电机，传给与转向支柱固定连接的悬架机构，经转向执行机构外壳，最终传递至车架。架。架。

【技术实现步骤摘要】
一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘


[0001]本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘。

技术介绍

[0002]整车底盘的模块化能给其生产、使用、维护带来很大的便利，但传统汽车和传统电动汽车，由于发动机、电动机、制动、转向、悬架等系统的部件较多，结构复杂，形状很不规则，在安装空间上存在较大的重合，这使其整车底盘模块化非常困难；随着电动汽车技术的发展，轮毂电机电动车因取消了变速器、离合器、差速器、半轴等传动部件，而提高了整车传动效率，简化了底盘结构，成为电动汽车发展的重要方向之一，这也为整车底盘模块化设计提供了可能；而在采用了轮毂电机方案后，如仍采用传统的转向系统、悬架系统，则也不能很好的实现底盘模块化，尤其不易实现四轮主动转向功能，为此专利技术人在前期研究的基础上(例如，专利技术专利《一种设有制动装置的轮毂电机驱动轮》(杨坤、高松、李鹏程，等.一种设有制动装置的轮毂电机驱动轮[P].ZL ZL201711301996.X)、论文《全电驱动
‑
制动电动轮设计研究》(陈玉.全电驱动
‑
制动电动轮设计研究[D].淄博：山东理工大学，2021)))，结合整车电动化、智能化对底盘的需求，提出了一种具有纵横垂向独立调节功能的模块化四轮线控底盘，其车架、电池、车轮、轮毂电机、制动、转向、悬架均可模块化生产，且左右车轮完全可以互换，轴荷分配也更合理，可以实现互换，最大限度的提高部件的通用化程度，从而可在有效提高整车操纵稳定性的同时，有效降低整车成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘，其技术方案如下。
[0004]一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘由车轮、四套集成制动装置的轮毂电机、车架、四套集成悬架系统的转向执行器、动力电池组成。
[0005]车架由第一车架纵梁(17)、第二车架纵梁(96)和6根车架横梁(97)组成，第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)形状相同，其横截面为矩形管状结构，从垂直于第一车架纵梁右端面(A2)的方向看，两边和中间均为平台结构，中间平台低于两端平台；第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)相互平行，车架横梁(97)固定安装于第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)之间，各车架横梁(97)相互平行，均垂直于第一车架纵梁右端面(A2)和第二车架纵梁右端面(B2)。
[0006]在第一车架纵梁右端面(A2)上靠近第一车架纵梁前端面(A1)处设有4个转向执行器车架安装孔(98)，在第一车架纵梁右端面(A2)上靠近第一车架纵梁后端面(A3)处设有4个转向执行器车架安装孔(98)；在与第二车架纵梁右端面(B2)平行的左端面上靠近第二车架纵梁前端面(B1)处设有4个转向执行器车架安装孔(98)，在第二车架纵梁右端面(B2)上靠近第二车架纵梁后端面(B3)处设有4个转向执行器车架安装孔(98)。
[0007]前左支撑柱(4)、前右支撑柱(8)、后左支撑柱(12)、后右支撑柱(16)均为形状相同的长方体，在前左支撑柱(4)的支撑柱上端面(C1)上设有2个中心轴线垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，在前右支撑柱(8)的支撑柱上端面(C1)上有两个中心轴线垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，在后左支撑柱(12)的支撑柱上端面(C1)上设有2个中心轴线垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，在后右支撑柱(16)的支撑柱上端面(C1)上设有2个中心轴线垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)；前左支撑柱(4)的支撑柱前端面(C2)、前右支撑柱(8)的支撑柱前端面(C2)、后左支撑柱(12)的支撑柱前端面(C2)、后右支撑柱(16)的支撑柱前端面(C2)均平行于第一车架纵梁右端面(A2)；前左支撑柱(4)的下端面、后左支撑柱(12)的下端面与第一车架纵梁上端面(A4)共平面，前左支撑柱(4)安装位置靠近第一车架纵梁前端面(A1)侧，后左支撑柱(12)安装位置靠近第一车架纵梁后端面(A3)侧；前右支撑柱(8)的下端面、后右支撑柱(16)的下端面与第二车架纵梁上端面(B4)共平面，前右支撑柱(8)安装位置靠近第二车架纵梁前端面(B1)侧，后右支撑柱(16)安装位置靠近第二车架纵梁后端面(B3)侧。
[0008]转向电机(19)为旋转电机；转向电机轴(45)外端设有电机轴花键(66)，转向电机(19)的安装凸缘上有4个第一转向电机固定孔(20)；转向电机轴(45)的端部中心位置有第二太阳轮支撑板固定孔(65)，太阳轮支撑板(62)为圆板形结构，其中心位置有第一太阳轮支撑板固定孔(63)，第一太阳轮支撑板固定孔(63)、第二太阳轮支撑板固定孔(65)、转向电机轴(45)与太阳轮支撑板(62)的中心轴线重合，太阳轮支撑板(62)通过螺栓和第一太阳轮支撑板固定孔(63)、第二太阳轮支撑板固定孔(65)，与转向电机轴(45)固定连接。
[0009]行星齿轮减速机构包括行星齿轮机构上保护盖(21)、齿圈(23)、行星齿轮机构下保护盖(24)、行星架(46)、太阳轮(61)和行星轮(69)；行星齿轮机构上保护盖(21)为圆柱体，行星齿轮机构上保护盖(21)上均匀设有4个第二转向电机固定孔(67)，1个转向电机轴通孔(68)，4个用于固定齿圈(23)的第一齿圈固定孔(22)；第二转向电机固定孔(67)与第一转向电机固定孔(20)一一对应；行星齿轮机构上保护盖(21)外边缘上有转向执行器固定块(36)，转向执行器固定块(36)上对称设有第一转向执行器固定孔(37)和第二转向执行器固定孔(38)；齿圈(23)上有4个第二齿圈固定孔(73)，第二齿圈固定孔(73)与第一齿圈固定孔(22)一一对应；太阳轮(61)中心有太阳轮内花键(64)，与转向电机轴(45)端部的电机轴花键(66)配合；行星架(46)为圆柱体，其端面上均匀设有3根行星架连接轴(70)、3个第一转向传动机构固定孔(72)、3个行星轮定位凸台(74)；行星架连接轴(70)与行星轮定位凸台(74)均为圆柱体，行星架连接轴(70)的半径小于行星轮定位凸台(74)的半径，二者中心轴线重合，位置一一对应；行星架连接轴(70)与行星轮(69)一一对应，行星轮(69)通过行星轮轴承(71)安装在行星架连接轴(70)上。
[0010]行星齿轮机构下保护盖(24)为圆环形结构，其端部均匀设有4个位置与第一齿圈固定孔(22)、第二齿圈固定孔(73)一一对应的第三齿圈固定孔(75)；行星齿轮机构下保护盖(24)内圆为斜面结构，上端面的内圆半径小于下端面的内圆半径。
[0011]转向传动机构包括转向传动机构上端盖(47)、转向传动机构外壳(25)、转向连杆(40)、转向传动机构下端盖(41)；转向传动机构外壳(25)为圆筒形，上端面上设有第三转向传动机构固定孔(78)，并固定有转向传动机构上端盖(47)，下端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四轮纵横垂向运动可独立调节的线控高性能模块化底盘由车轮、4套集成制动装置的轮毂电机、车架、4套集成悬架系统的转向执行器、动力电池组成，其特征在于：车架由第一车架纵梁(17)、第二车架纵梁(96)和6根车架横梁(97)组成，第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)形状相同，其横截面为矩形管状结构，从垂直于第一车架纵梁右端面(A2)的方向看，两边和中间均为平台结构，中间平台低于端部平台；第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)相互平行，车架横梁(97)固定安装于第一车架纵梁(17)和第二车架纵梁(96)之间，各车架横梁(97)相互平行，且均垂直于第一车架纵梁右端面(A2)和第二车架纵梁右端面(B2)；在第一车架纵梁右端面(A2)上靠近第一车架纵梁前端面(A1)处有4个转向执行器车架安装孔(98)，在第一车架纵梁右端面(A2)上靠近第一车架纵梁后端面(A3)处有4个转向执行器车架安装孔(98)；在与第二车架纵梁右端面(B2)平行的左端面上，靠近第二车架纵梁前端面(B1)处有4个转向执行器车架安装孔(98)，在第二车架纵梁右端面(B2)上靠近第二车架纵梁后端面(B3)处有4个转向执行器车架安装孔(98)；前左支撑柱(4)、前右支撑柱(8)、后左支撑柱(12)、后右支撑柱(16)均为形状相同的长方体，前左支撑柱(4)的支撑柱上端面(C1)上有2个垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，前右支撑柱(8)的支撑柱上端面(C1)上有2个垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，后左支撑柱(12)的支撑柱上端面(C1)上有2个垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)，后右支撑柱(16)的支撑柱上端面(C1)上有2个垂直于支撑柱上端面(C1)的转向执行器支撑柱安装孔(79)；前左支撑柱(4)的支撑柱前端面(C2)、前右支撑柱(8)的支撑柱前端面(C2)、后左支撑柱(12)的支撑柱前端面(C2)、后右支撑柱(16)的支撑柱前端面(C2)均平行于第一车架纵梁右端面(A2)；前左支撑柱(4)的下端面、后左支撑柱(12)的下端面与第一车架纵梁上端面(A4)共平面，前左支撑柱(4)的安装位置靠近第一车架纵梁前端面(A1)，后左支撑柱(12)的安装位置靠近第一车架纵梁后端面(A3)；前右支撑柱(8)的下端面、后右支撑柱(16)的下端面与第二车架纵梁上端面(B4)共平面，前右支撑柱(8)安装位置靠近第二车架纵梁前端面(B1)侧，后右支撑柱(16)安装位置靠近第二车架纵梁后端面(B3)；转向电机(19)为旋转电机；转向电机轴(45)外端设有电机轴花键(66)，转向电机(19)的安装凸缘上设有4个第一转向电机固定孔(20)；转向电机轴(45)的端部中心位置设有第二太阳轮支撑板固定孔(65)，太阳轮支撑板(62)为圆板形结构，其中心位置设有第一太阳轮支撑板固定孔(63)，第一太阳轮支撑板固定孔(63)、第二太阳轮支撑板固定孔(65)、转向电机轴(45)与太阳轮支撑板(62)的中心轴线重合，太阳轮支撑板(62)通过螺栓和第一太阳轮支撑板固定孔(63)、第二太阳轮支撑板固定孔(65)，与转向电机轴(45)固定连接；行星齿轮减速机构包括行星齿轮机构上保护盖(21)、齿圈(23)、行星齿轮机构下保护盖(24)、行星架(46)、太阳轮(61)和行星轮(69)；行星齿轮机构上保护盖(21)为圆柱体，行星齿轮机构上保护盖(21)上均匀设有4个第二转向电机固定孔(67)，1个转向电机轴通孔(68)，4个用于固定齿圈(23)的第一齿圈固定孔(22)；第二转向电机固定孔(67)与第一转向电机固定孔(20)一一对应；在行星齿轮机构上保护盖(21)外边缘上设有转向执行器固定块(36)，转向执行器固定块(36)上对称设有第一转向执行器固定孔(37)和第二转向执行器固定孔(38)；齿圈(23)上设有4个第二齿圈固定孔(73)，第二齿圈固定孔(73)与第一齿圈固定孔(22)一一对应；太阳轮(61)中心设有太阳轮内花键(64)，与转向电机轴(45)端部的电机
轴花键(66)配合连接；行星架(46)为圆柱体，其端面上设有3根行星架连接轴(70)、3个第一转向传动机构固定孔(72)、3个行星轮定位凸台(74)；行星架连接轴(70)与行星轮定位凸台(74)均为圆柱体，行星架连接轴(70)的半径小于行星轮定位凸台(74)的半径，二者中心轴线重合，位置一一对应；行星架连接轴(70)与行星轮(69)一一对应，行星轮(69)通过行星轮轴承(71)安装在行星架连接轴(70)上；行星齿轮机构下保护盖(24)为圆环形结构，其端部均匀设有4个位置与第一齿圈固定孔(22)、第二齿圈固定孔(73)一一对应的第三齿圈固定孔(75)；行星齿轮机构下保护盖(24)内圆为斜面结构，上端面的内圆半径小于下端面的内圆半径；转向传动机构包括转向传动机构上端盖(47)、转向传动机构外壳(25)、转向连杆(40)、转向传动机构下端盖(41)；转向传动机构外壳(25)为圆筒形，上端面上设有第三转向传动机构固定孔(78)，并固定有转向传动机构上端盖(47)，下端面上设有第一转向传动机构槽(80)和第二转向传动机构槽(83)，外壁中间位置固定有圆锥滚子轴承定位环(55)；在第一转向传动机构槽(80)和第二转向传动机构槽(83)中均布置有2个第一直线轴承定位块固定孔(82)，在转向传动机构外壳(25)的下端面上设有4个第一下端盖固定孔(81)；转向传动机构外壳(25)的下部内壁上固定有环形的直线轴承定位环(58)；在转向传动机构上端盖(47)上均匀设有4个减振器活塞杆基座固定阶梯孔(77)和3个第二转向传动机构固定孔(76)，第二转向传动机构固定孔(76)的位置与第一转向传动机构固定孔(72)、第三转向传动机构固定孔(78)一一对应，行星架(46)通过螺栓与转向传动机构上端盖(47)、转向传动机构外壳(25)固定连接；车架安装基体由上定位轴套筒(26)、第一固定板(27)、第一圆锥滚子轴承(54)、第二固定板(31)、第二圆锥滚子轴承(56)、下定位轴套筒(32)、第三固定板(34)和第四固定板(35)组成；上定位轴套筒(26)的形状与下定位轴套筒(32)相同，上定位轴套筒(26)和下定位轴套筒(32)均为圆盘形结构，底部中心位置有圆孔，转向传动机构外壳(25)从该圆孔中穿过，上定位轴套筒(26)和下定位轴套筒(32)外侧均设有第一固定板安装平面(E3)、第二固定板安装平面(E5)，第一固定板安装平面(E3)和第二固定板安装平面(E5)相互平行，第一固定板安装平面(E3)和第二固定板安装平面(E5)上均设有两个第二固定板安装孔(85)；上定位轴套筒(26)的内部空腔与下定位轴套筒(32)的内部空腔相对安装，二者的定位轴套盘上端面(E2)共平面；上定位轴套筒(26)的第一固定板安装平面(E3)和下定位轴套筒(32)的第二固定板安装平面(E5)共平面；上定位轴套筒(26)的第二固定板安装平面(E5)和下定位轴套套筒(21)的第一固定板安装平面(E3)共平面；在圆锥滚子轴承定位环(55)的两侧分别装有第一圆锥滚子轴承(54)和第二圆锥滚子轴承(56)，第一圆锥滚子轴承(54)安装于圆锥滚子轴承定位环(55)和上定位轴套筒(26)之间，第二圆锥滚子轴承(56)安装于圆锥滚子轴承定位环(55)和下定位轴套筒(32)之间；第一固定板(27)、第二固定板(31)、第三固定板(34)和第四固定板(35)的形状相同，均为工字形结构，在各固定板前端面(D1)上靠近固定板上端面(D3)侧设有两个第一固定板安装孔(28)；第一固定板(27)上的第一固定板安装孔(28)与上定位轴套筒(26)的第二固定板安装平面(E5)上的第二固定板安装孔(85)一一对应，固定连接；第二固定板(31)上的第一固定板安装孔(28)与下定位轴套筒(32)的第一固定板安装平面(E3)上的第二固定板安装孔(85)一一对应，固定连接；第三固定板(34)上的第一固定板安装孔(28)与下定位轴套筒
(32)的第二固定板安装平面(E5)上的第二固定板安装孔(85)一一对应，固定连接；第四固定板(35)上的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，高兆桥，王杰，聂孟稳，王戈，陈立智，黄壮壮，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：