原地转向

作动方式

原地转向（英语：spin turn、neutral turn、counter-rotation turn，日语：超信地旋回）为坦克、挖土机及其他一些履带车辆的一种作动方式。它利用左右履带等速且相反的转动使之原地旋转，使旋转轴心位于车体中心，因此没有旋转弧度。

介绍

自然旋转转弯是华尔兹舞厅使用的舞厅舞步。它通常用于推进几个7/8的旋转舞蹈线，尽管旋转转弯对于转弯也非常有用。自然旋转也被认为是学习枢纽的中间步骤。

相比于旋转转弯，原地转向只需要非常小的空间，因此被用于许多空间狭窄的工程上。原地转向缺点是对于地面以及履带的负荷相当大，以及为了让履带能够左右反转，需要有相当复杂的传动系统。

发展

在坦克方面上，即使在第二次世界大战中，能够使用原地转向的车辆也属少量，乃因当时的技术不纯熟，并且为了快速生产，许多车辆并没有采用。在当时，英国有丘吉尔坦克、克伦威尔坦克。而在德国，自从三号坦克便出现了此类系统，之后的四号坦克、虎式坦克也都能够进行原地转向，尤其在重型坦克上大量采用，但履带容易脱落，并且传动系统容易故障。在美国，战后的M41华克猛犬和M46巴顿坦克使用的交叉传动式变速器则是一个较可行的方案，因此后来陆续为各国所采用。

在现代，几乎所有包括北约成员在内的西方主坦克皆能够使用原地转向，日本陆上

自卫队的74式坦克、90式坦克和10式坦克也可使用。

苏联由于战术思想原因并不重视该功能，所制造的坦克都几乎无法进行原地转向。包含由苏联坦克改变而来的许多中国坦克以及东方集团的坦克也没有此功能。新型阿玛塔重型履带通用平台是俄罗斯少数有此功能的车系。。20世纪90年代，中国在出口用的90-II式坦克上引进西方自动变速箱，首次实现了车体的原地转向。经过7年的技术攻关，中国于21世纪初成功自主研制出新型国产综合传动装置，并装备于99A式坦克和VT-4主战坦克等第三代主战坦克的改进型，这些坦克都具备原地转向功能。

原地转向电动汽车方案设计

如图1所示 , 原地转向电动汽车的 4 个车轮独立驱动 , 独立转向 , 因此 4 个车轮可采用相同的结构形式。 4 个车轮由 4 个转向电机独立驱动 , 方向盘与车轮转向器之间无机械连接 , 即采用线控转向。图2

为方向盘操纵机构 3 维模型 , 线控转向的控制系统原理如图3所示。 ECU 检测方向盘角度电位器获得方向盘转角 , 并通过转向控制器计算各车轮转角 , 每个车轮均由 PI 控制器构成角度位置闭环。根据4个车轮的轮速计算车速 , 根据车速和方向盘转角计算路感 , 路感电机通过蜗杆减速器在方向盘转向管柱上施加反力以模拟路感。

图4为原地转向电动汽车的悬架和转向机构3维模型。电动轮由外转子式轮毂电机、轮辋、盘式制动器组成。双横臂悬架与传统的双横臂悬架导向机构不同 , 转向主销通过转向支架与上下横臂相连 ,主销轴线与上下横臂铰链中心连线平行而不重合 ,所以车轮只绕转向主销轴线旋转。上横臂与转向支架之间采用虎克铰以避免转向支架自转 , 转向主销通过上下两个球铰与转向支架相连。转向时 , 转向电机通过蜗杆减速器减速 , 经万向节驱动安装在转向支架和主销上的一对锥齿轮 , 带动车轮转动。两个万向节之间采用花键联接 , 消除了车轮上下跳动时由转向机构引起的附加转向。扭杆弹簧采用上置式 , 减振器可倾斜布置在车架之间。

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