CN104228456B - 中间支撑式麦克纳姆轮轮毂 - Google Patents

Abstract

中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体(1)和多个相同规格的小辊安装叶片(4)，所述的轮毂本体的外缘上均布有多个尺寸相同的定位槽(3)，所述定位槽的长度方向与轮毂本体的轴线呈一夹角，所述定位槽的中心的深度方向为轮毂本体的外缘(2)圆柱面的法线方向；所有所述的定位槽构成以轮毂本体的轴线为轴心的圆周阵列；所述的小辊安装叶片的上端设有垂直于小辊安装叶片的小辊安装孔(5)，所述的小辊安装叶片下端面(6)长宽尺寸与定位槽的长宽尺寸一致；小辊安装叶片下端置入定位槽内，小辊安装叶片下端面与定位槽底面接触，且小辊安装叶片与述轮毂本体固联；将小辊装配到小辊安装叶片上组成中间支撑式麦克纳姆轮。

Description

中间支撑式麦克纳姆轮轮毂

技术领域

本发明涉及一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，属于移动平台用全方位轮行走机构领域。

背景技术

麦克纳姆轮是目前应用较为广泛的一种全向轮机构，三个或者四个麦克纳姆轮经过合理组合，可使移动机构具有全方位运动的能力。麦克纳姆轮的轮缘上均匀的分布有许多自由旋转的鼓形小辊子，且辊子轴线与轮毂轴线之间有一定的夹角。辊子通常采用中间支撑和两端支撑两种形式。中间支撑较两端支撑有以下优点：(1)中间支撑型的麦克纳姆轮无侧支撑件，避免了与障碍物的碰撞与干涉，可保证整车的运动轨迹，其运动性能好；(2)中间支撑型的麦克纳姆轮易拆卸与维修；(3)中间支撑式麦克纳姆轮外形简洁美观。因此，中间支撑式得到较为广泛的应用。在麦克纳姆轮的制造过程中，需要保证小辊子均布在轮缘上，即要求(1)小辊子间的夹角要相同；(2)辊子的轴线与轮毂的轴线的夹角相同；(3)辊子的轴线与轮毂轴线的间距相同。因此，和普通的车轮相比，麦克纳姆轮对加工装配要求较高。轮毂是小辊安装的基座，轮毂的加工精度是保证麦克纳姆轮加工精度的保证。目前，麦克纳姆轮轮毂的加工方法有以下几种：(1)数控切削加工法，采用立体加工中心，使用整块坯料铣削出轮毂的结构，加工成本较高；(2)采用冲压方式加工，通常只适合量产了的两边支撑的承载小的麦克纳姆轮；(3)采用注塑加工，适合量产了的承载较小的塑料材质的麦克纳姆轮的加工。在中国博士后基金(项目编号：20110491479)与国家自然科学基金青年基金(项目编号：51205391)的支持下，本发明人团队进一步进行研究，探索一种结构简单，便于加工，精度易于保证的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题，提供一种结构简单，便于加工，精度易于保证的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，用于麦克纳姆轮行走机构的设计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体和多个相同规格的小辊安装叶片，所述的轮毂本体的外缘上均布有多个尺寸相同的定位槽，所述定位槽的长度方向与轮毂本体的轴线呈一夹角，所述定位槽的中心的深度方向为轮毂本体的外缘圆柱面的法线方向；所有所述的定位槽构成以轮毂本体的轴线为轴心的圆周阵列；所述的小辊安装叶片的上端设有垂直于小辊安装叶片的小辊安装孔，所述的小辊安装叶片下端面长宽尺寸与定位槽的长宽尺寸一致；小辊安装叶片下端置入定位槽内，小辊安装叶片下端面与定位槽底面接触，且小辊安装叶片与述轮毂本体固联。

优选地，所述定位槽纵向与轮毂本体轴线夹角为45°。

优选地，所述的轮毂本体和小辊安装叶片为金属材料，两者焊接在一起。

采用上述方案，所述的轮毂本体的外缘上设有多个均布的呈圆周阵列的同规格的定位槽，该定位槽可使用立体加工中心进行加工，或采用普通三轴数控铣床配合分度头进行加工，很容易保证其位置与尺寸，该定位槽的作用为定位，所以加工量较小，加工效率高。所述的相同规格的小辊安装叶片其下端面长宽尺寸与定位槽的长宽尺寸一致，当小辊安装叶片下端置入定位槽内，且小辊安装叶片下端面与定位槽底面接触，小辊安装叶片的相对轮毂本体的位置得以保证。优化地，轮毂本体与小辊安装叶片可采用金属材料，这样两者可通过焊接固联在一起，两者间除存在焊缝外，而没有其他联接件，加工装配简单。轮毂本体与小辊安装叶片固联形成中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，所述的小辊安装叶片上设有小辊安装孔，这样一系列同规格小辊可安装在麦克纳姆轮轮毂上装配成麦克纳姆轮。

采用上述的方案，可以达到以下几点有益效果：(1)所述的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂由轮毂本体与一系列相同规格的小辊安装叶片固联而成，结构简单；(2)所述轮毂本体的外缘上均布有相同规格的定位槽，通过目前的加工手段很容易加工，其位置与尺寸精度也可得以保证；(3)小辊安装叶片的下端面的尺寸与定位槽一致，小辊安装叶片置于该定位槽，小辊安装叶片通过轮毂本体上的定位槽进行定位，其安装尺寸与精度也很容易保证。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体图；

图2为图1所示实施例轮毂本体的立体图；

图3为图1所示实施例的小辊安装叶片的立体图；

图4为图1所示实施例的焊接结构的局部立体图；

图5为使用图1所示实施例的装配的麦克纳姆轮的立体图；

图中：1、轮毂本体2、外缘3、定位槽4、小辊安装叶片5、小辊安装孔6、下端面7、焊缝8、小辊

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1、2、3所示，中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体1和多个相同规格的小辊安装叶片4，所述的轮毂本体1的外缘2上均布有多个尺寸相同的定位槽3，所述定位槽3的长度方向与轮毂本体1的轴线呈一夹角，所述定位槽3的中心的深度方向为轮毂本体1的外缘2圆柱面的法线方向；所有所述的定位槽3构成以轮毂本体1的轴线为轴心的圆周阵列；所述的小辊安装叶片4的上端设有垂直于小辊安装叶片4的小辊安装孔5，所述的小辊安装叶片4下端面6长宽尺寸与定位槽3的长宽尺寸一致；小辊安装叶片4下端置入定位槽3内，小辊安装叶片4下端面6与定位槽3底面接触，且小辊安装叶片4与述轮毂本体1固联。

优选地，所述定位槽3纵向与轮毂本体1轴线夹角为45°。

优选地，所述的轮毂本体1和小辊安装叶片4为金属材料，两者焊接在一起，如图4所示。

采用上述方案，所述的轮毂本体1的外缘2上设有多个均布的呈圆周阵列的同规格的定位槽3，该定位槽3可使用立体加工中心进行加工，或采用普通三轴数控铣床配合分度头进行加工，很容易保证其位置与尺寸，该定位槽3的作用为定位，所以加工量较小，加工效率高。为了避免加工圆角带来的装配干涉问题，在铣削加工定位槽3时，超出定位槽的边缘线一部分，如图2所示的实施例，该定位槽加工成工字形。所述的相同规格的小辊安装叶片4其下端面6长宽尺寸与定位槽的长宽尺寸一致，当小辊安装叶片4下端置入定位槽3内，且小辊安装叶片4下端面6与定位槽3底面接触，小辊安装叶片4的相对轮毂本体1的位置得以保证。优化地，轮毂本体1与小辊安装叶片4可采用金属材料，这样两者可通过焊接固联在一起，两者间除存在焊缝7外，而没有其他联接件，加工装配简单。轮毂本体1与小辊安装叶片4固联形成中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，所述的小辊安装叶片4上设有小辊安装孔5，这样一系列同规格小辊8可安装在麦克纳姆轮轮毂上装配成麦克纳姆轮，如图5所示。

采用上述的方案，所述的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂由轮毂本体1与多个相同规格的小辊安装叶片4固联而成，结构简单；所述轮毂本体1的外缘2上均布有相同尺寸的定位槽3，通过目前的加工手段很容易加工，其位置与尺寸精度也可得以保证；小辊安装叶片4的下端面的尺寸与定位槽3一致，小辊安装叶片置于该定位槽3，小辊安装叶片4通过轮毂本体1上的定位槽3进行定位，其安装尺寸与精度也很容易保证。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1.中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体(1)和多个相同规格的小辊安装叶片(4)，其特征在于：所述的轮毂本体(1)的外缘(2)上均布有多个尺寸相同的定位槽(3)，所述定位槽(3)的长度方向与轮毂本体(1)的轴线呈一夹角，所述定位槽(3)的中心的深度方向为轮毂本体(1)的外缘(2)圆柱面的法线方向；所有所述的定位槽(3)构成以轮毂本体(1)的轴线为轴心的圆周阵列；所述的小辊安装叶片(4)的上端设有垂直于小辊安装叶片(4)的小辊安装孔(5)，所述的小辊安装叶片(4)下端面(6)长宽尺寸与定位槽(3)的长宽尺寸一致；小辊安装叶片(4)下端置入定位槽(3)内，小辊安装叶片(4)下端面(6)与定位槽(3)底面接触，且小辊安装叶片(4)与所述轮毂本体(1)固联。

2.根据权利要求1所述的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，其特征在于：所述定位槽(3)纵向与轮毂本体(1)轴线夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的中间支撑式麦克纳姆轮轮毂，其特征在于：所述的轮毂本体(1)和小辊安装叶片(4)为金属材料，两者通过焊接联接在一起。