CN101402300A - 具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 - Google Patents
具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101402300A CN101402300A CNA2008102245582A CN200810224558A CN101402300A CN 101402300 A CN101402300 A CN 101402300A CN A2008102245582 A CNA2008102245582 A CN A2008102245582A CN 200810224558 A CN200810224558 A CN 200810224558A CN 101402300 A CN101402300 A CN 101402300A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spring
- impact
- damping
- hub
- buffer capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vibration Dampers (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，包括轮毂，所述的轮毂中心外侧设有减振弹簧，所述的减振弹簧一端固定在减振盖上，所述的减振盖一端嵌入轮毂内，所述的轮毂上设有具有高弹性的充气轮胎；所述的减振盖为圆弧形网状结构或圆弧形实体结构；所述的充气轮胎的主要成分是橡胶，其表面设有具有缓冲能力的弹性胎纹，所述的充气轮胎具有高弹性和高摩擦系数。本发明的弹簧减振充气轮通过轮毂外侧高强度的减振弹簧、减振盖来吸收轴向及侧向冲击能量，通过高弹性充气轮胎来吸收径向冲击能量，从而达到减小对传动轴冲击的目的，可靠的实现全向减振、缓冲。本发明适用于高空落地、撞击等冲击过载的场合。
Description
技术领域
本发明属于机械设计领域，公开了一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮。
背景技术
在振动、冲击等恶劣环境中工作的机器，遭受振动冲击是不可避免的。不管冲击载荷的方向如何，均可以分解为沿着轴向和径向的冲击力。但传动轴往往只能承受有限的弯矩和很小的轴向力，如果不采取一定的轴向和径向减振缓冲措施，强大的冲击力就有可能从运动输出轴(即从动轴)传递至运动输入轴(即主动轴)直至电机轴上，这样，将导致轴变形卡死、电机轴不能正常工作等。因此，用于高空落地、撞击等冲击过载的场合的机器人或车体，为了保证其能够承受来自任意方向的冲击，需要设计有轴向和径向的全向减振缓冲措施。
一般来说，提高机器人或车体抗冲击能力的主要措施有以下两种：一方面是采用减振、缓冲装置来减小对机身的冲击；另一方面是提高机身及内部元器件的抗冲击能力。其中采用减振、缓冲装置对提高机器人或车体抗冲击能力更为有效，通常通过弹性元件如弹簧等来实现。主动轴及从动轴之间通过并联的双弹簧连接是一种解决方案。通过内外两个弹簧的收缩或胀紧分别传递不同方向的扭矩，在起到传递运动的同时，从动轴受到轴向、径向或任意方向的冲击时，通过弹簧的变形吸收冲击能量，并将冲击载荷卸载到机座上，从而起到传动和全向缓冲的作用。但是这种机构在承受侧向冲击时，弹簧承受的过载冲击很大，易卡死。因此，对于可能遭受任意方向冲击的机器人或车体来说，须实现减振、缓冲装置与机身的连接，并具体实现对轴向、径向或任意方向冲击的缓冲能力的高度可靠性，是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种能够可靠缓冲轴向、径向及各个侧向冲击力的具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，包括轮毂，所述的轮毂中心外侧设有减振弹簧，所述的减振弹簧一端固定在减振盖上，所述的减振盖一端嵌入轮毂内，所述的轮毂上设有具有高弹性的充气轮胎。
所述的减振盖为圆弧形网状结构或圆弧形实体结构。
所述的充气轮胎的主要成分是橡胶，其表面设有具有缓冲能力的弹性胎纹，所述的充气轮胎具有高弹性和高摩擦系数。
本发明的有益效果是：
本发明通过轮毂外侧高强度的减振弹簧和圆弧形减振盖来吸收轴向及侧向冲击能量，通过高弹性、高摩擦系数的特制充气轮胎来吸收径向冲击能量，从而达到减小对传动轴冲击的目的，可靠的实现了全向减振、缓冲。本发明尤其适用于高空落地、撞击等冲击过载的场合。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明安装结构示意图。
图中：1、充气轮胎；2、轮毂；3、减振盖；4、减振弹簧；5、外壳盖；6、传动轴；7、卡环；8、电机轴；9、轴承；10、电机固定支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
参见图1，一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，包括轮毂2，轮毂2中心外侧设有减振弹簧4，减振弹簧4一端固定在减振盖3上，减振盖3一端嵌入轮毂2内，其嵌入的尺寸根据减振弹簧4的压缩程度及轮毂2的尺寸而定，减振盖2为圆弧为网状结构，对于特殊的应用场合如草地、泥泞地等还可采用圆弧形实体结构。轮毂2上设具有高弹性的充气轮胎1；充气轮胎的主要成分是橡胶，其表面设有具有缓冲能力的弹性胎纹，所述的充气轮胎具有高弹性和高摩擦系数。
参见图2，轮毂2的一侧安装有减振弹簧4和减振盖3，另一侧与传动轴6固定，传动轴6与电机轴8固定连接，并通过轴承9与外壳盖接触，其中轴承9通过左右卡环7和外壳盖5来固定。另外电机固定支架10将电机固定，并安装与外壳盖5上。
本发明的工作原理：
工作时，当车轮受到轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力时，减振盖发生瞬间的、可恢复的弹性形变，并将冲击力传递至减振弹簧及轮毂内侧。一方面减振弹簧压缩，瞬间吸收大部分的冲击能量，将其转化为弹性势能，随后再缓慢释放。另一方面由于轮毂由高强度、高硬度的硬质金属材料制成，具有较强的抗冲击能力。因此该机构能有效缓减轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力。当车轮受到径向的落地、撞击的冲击力时，特制的高弹性充气轮能瞬间吸收大部分的冲击能量，随后再缓慢释放。因此本发明能有效缓减径向的落地、撞击的冲击力，最终实现了全向缓冲的目的。
本发明的设计原理：
首先，选定弹簧减振充气轮的具体安装机构，根据此机构的传动装置中各部件的结构和材料性能确定其所能承受的安全载荷、安全弯矩和扭矩。并根据具体的使用情况，确定机器人或车体在落地或撞击时所受冲击载荷的范围，并将其分解为轴向与径向冲击载荷。
其次根据所受冲击载荷的大小和传动轴、外壳、支架等所能承受的径向安全载荷、弯矩和扭矩，确定充气轮胎的弹性系数，从而确定充气轮胎的直径、宽度和厚度等尺寸，以及配套轮毂的尺寸。根据冲击载荷的大小和传动轴、外壳、支架等所能承受的轴向安全载荷、弯矩和扭矩，确定所需弹簧的刚度系数和弹性系数，从而确定弹簧的型号。
最后根据所受冲击载荷的大小、以及所选弹簧和轮毂尺寸，确定减振盖的厚度、直径与弧度等尺寸。
可将弹簧减振充气轮安装于一种适用的机器人机构上，通过理论计算、有限元分析和实验法，来研究经过缓冲后，各轴及机械外壳在整个冲击过程中所受的最大载荷和弯矩是否满足要求，从而验证所选用的弹簧、减振盖材料、充气轮的弹性系数是否合适，最终实现产品的优化。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，包括轮毂，其特征在于：所述的轮毂中心外侧设有减振弹簧，所述的减振弹簧一端固定在减振盖上，所述的减振盖一端嵌入轮毂内，所述的轮毂上设有具有高弹性的充气轮胎。
2.根据权利要求1所述的具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，其特征在于：所述的减振盖为圆弧形网状结构或圆弧形实体结构。
3.根据权利要求1所述的具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮，其特征在于：所述的充气轮胎的主要成分是橡胶，其表面设有具有缓冲能力的弹性胎纹，所述的充气轮胎具有高弹性和高摩擦系数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102245582A CN101402300A (zh) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | 具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102245582A CN101402300A (zh) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | 具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101402300A true CN101402300A (zh) | 2009-04-08 |
Family
ID=40536518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102245582A Pending CN101402300A (zh) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | 具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101402300A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101927659A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-29 | 北京理工大学 | 分体式全方位抗过载橡胶车轮 |
| CN102343763A (zh) * | 2010-08-05 | 2012-02-08 | 北京理工大学 | 全方位抗过载橡胶车轮 |
| CN103287201A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-09-11 | 南京航空航天大学 | 防侧翻弹性车轮 |
| CN107599736A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-19 | 武汉理工大学 | 一种抗冲撞汽车车轮 |
| CN113002244A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-22 | 重庆大学 | 深空探测弹跳机器人 |
-
2008
- 2008-10-20 CN CNA2008102245582A patent/CN101402300A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101927659A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-29 | 北京理工大学 | 分体式全方位抗过载橡胶车轮 |
| CN102343763A (zh) * | 2010-08-05 | 2012-02-08 | 北京理工大学 | 全方位抗过载橡胶车轮 |
| CN101927659B (zh) * | 2010-08-05 | 2013-04-03 | 北京理工大学 | 分体式全方位抗过载橡胶车轮 |
| CN103287201A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-09-11 | 南京航空航天大学 | 防侧翻弹性车轮 |
| CN107599736A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-19 | 武汉理工大学 | 一种抗冲撞汽车车轮 |
| CN113002244A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-22 | 重庆大学 | 深空探测弹跳机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101402300A (zh) | 具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮 | |
| WO2010012091A1 (en) | Reactive planar suspension for a wheel | |
| CN103765034A (zh) | 用于机动车的空气弹簧装置 | |
| CN101476610B (zh) | 汽车减振装置 | |
| KR20100101740A (ko) | 비공기식 자동차용 타이어 | |
| CN202149154U (zh) | 圆柱销型橡胶减振器 | |
| CN104924870B (zh) | 一种双螺旋弹簧组合式的移动机器人悬架减震器 | |
| CN202180736U (zh) | 汽车悬置轴套总成 | |
| CN102343763B (zh) | 全方位抗过载橡胶车轮 | |
| EP1702784B1 (en) | In-wheel motor system | |
| JP2007196697A (ja) | インホイールモータシステム | |
| CN209493189U (zh) | 一种改进式电梯缓冲器 | |
| KR20080101120A (ko) | 차량 현가장치 및 그것에 이용되는 베어링 | |
| KR20080006128A (ko) | 자동차 서스펜션 휠 | |
| CN101927659B (zh) | 分体式全方位抗过载橡胶车轮 | |
| JP5761513B2 (ja) | ストラットマウント構造 | |
| CN2905594Y (zh) | 驾驶室半浮前悬置装置 | |
| CN114261250A (zh) | 耐用缓冲器 | |
| CN102563314A (zh) | 冷凝器支架、冷凝器系统及其汽车 | |
| CN204161026U (zh) | 汽车的非独立悬架系统以及汽车 | |
| CN206268360U (zh) | 一种减振器顶胶及顶胶安装结构 | |
| CN214362831U (zh) | 一种降噪减震隔震支座 | |
| CN220185687U (zh) | 一种汽车橡胶减震套 | |
| CN109624630B (zh) | 一种悬挂系统及具有该悬挂系统的托盘车 | |
| CN104074905A (zh) | 一种汽车减震器的隔音装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20090408 |