CN105000038B - 车辆前轮运动轨迹调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆前轮运动轨迹调节装置，由摩擦轮传动机构和空间四连杆机构组成，其中摩擦轮传动机构的输入轴与车辆后轮有固定的传动比，通过改变摩擦轮轴轴向位置来改变输入轴与传动轴的传动比，理论上可以实现后轮与前轮摆动传动比的无穷大到无穷小的变化；空间四连杆机构通过调节曲柄半径、可伸缩连杆长度和螺纹杆长度变化可实现前轮摆角变化，摩擦轮传动机构和空间四连杆机构配合调节使得车辆轨迹得到控制。本发明与人工控制的方式相比，采用简单的结构设计实现车辆运动轨迹的精确控制，且可调性好；与电子控制的方式相比，通过机械传动，运行可靠；且结构简单，制造成本低。

Description

车辆前轮运动轨迹调节装置

技术领域

本发明属于摩擦传动技术领域，特别是一种车辆前轮运动轨迹调节装置。

背景技术

目前市场上需要行走固定轨迹的车辆，实现这种功能的车辆主要有人工控制和电子控制两种方式，而人工控制方式轨迹精度无法保证，电子控制方式设备复杂，成本高，因此，目前市场上缺少一种轨迹精度高、可调性好、机构简单、成本低的车辆运动轨迹调节装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨迹精度高、可调性好、机构简单、成本低的车辆前轮运动轨迹调节装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种车辆前轮运动轨迹调节装置，包括：

与输入轴同轴固连的主动摩擦轮，

与输入轴平行且竖直方向上位于同一平面的从动摩擦轮轴，

与从动摩擦轮轴同轴固连的从动摩擦轮，

设置在主动摩擦轮和从动摩擦轮之间，转动平面与主动摩擦轮和从动摩擦轮的转动平面垂直，且圆周面与主动摩擦轮和从动摩擦轮的端面摩擦配合的摩擦轮，

与摩擦轮同轴转动配合，对摩擦轮轴向定位，且能沿轴向运动的摩擦轮轴，

通过其上同轴固连且与从动摩擦轮啮合的齿轮实现传动的传动轴，

设置在传动轴的一端，且与传动轴组成曲柄的转动臂，

穿过前轮架并通过螺母与前轮架定位的螺纹杆，

与螺纹杆和转动臂球铰连接的可伸缩连杆；

其中，前轮的转动平面相对于前轮架固定，曲柄的曲柄半径能够调，摩擦轮轴在其轴向上能够移动。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明与目前市场上人工控制车辆运动轨迹的方式相比，采用简单的结构设计实现车辆运动轨迹的精确控制，且可调性好。

(2)本发明与目前市场上电子控制车辆运动轨迹的方式相比，通过机械传动，运行可靠；且结构简单，制造成本低。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明车辆前轮运动轨迹调节装置的总体结构示意图。

具体实施方式

结合图1：

本发明一种车辆前轮运动轨迹调节装置，包括：

与输入轴4同轴固连的主动摩擦轮5，

与输入轴4平行且竖直方向上位于同一平面的从动摩擦轮轴8，

与从动摩擦轮轴8同轴固连的从动摩擦轮7，

设置在主动摩擦轮5和从动摩擦轮7之间，转动平面与主动摩擦轮5和从动摩擦轮7的转动平面垂直，且圆周面与主动摩擦轮5和从动摩擦轮7的端面摩擦配合的摩擦轮6，

与摩擦轮6同轴转动配合，对摩擦轮6轴向定位，且能沿轴向运动的摩擦轮轴10，

通过其上同轴固连且与从动摩擦轮7啮合的齿轮实现传动的传动轴9，

设置在传动轴9的一端，且与传动轴9组成曲柄的转动臂3，

穿过前轮架12并通过螺母与前轮架12定位的螺纹杆1，

与螺纹杆1和转动臂3球铰连接的可伸缩连杆2；

其中，前轮的转动平面相对于前轮架12固定，曲柄的曲柄半径能够调，摩擦轮轴10在其轴向上能够移动。

摩擦轮6与摩擦轮轴10通过轴承装配并用螺母定位，摩擦轮轴10的端部通过螺纹与机架构成螺纹副实现轴向移动。

转动臂3一端插入传动轴9孔中，与插入孔滑动配合，并通过螺钉紧固。

主动摩擦轮5和输入轴4、从动摩擦轮7和从动摩擦轮轴8以及与从动摩擦轮7啮合的齿轮和传动轴9均通过顶丝固连。

本发明的工作原理：

输入轴4与后轮有固定的传动比，主动摩擦轮5与从动摩擦轮7通过弹簧与摩擦轮6压紧，主动摩擦轮5通过摩擦带动摩擦轮6转动，摩擦轮6通过摩擦带动从动摩擦轮7及与其固连的从动摩擦轮轴8转动，通过与从动摩擦轮7啮合的齿轮带动传动轴9与其上转动臂3转动，转动臂3转动通过可伸缩连杆2的连接带动螺纹杆1前后摆动，从而带动前轮架12及与其固连的前轮周期性摆动，使车辆行走出固定的轨迹。

其中，通过摩擦轮6上下的位置调节，理论上后轮转动周期与前轮摆动周期无穷大到无穷小的连续调节，通过曲柄半径的调节、可调节连杆2的长短调节和转动臂3的长短调节可以调节前轮摆动角度，通过摩擦轮传动机构和空间四连杆机构配合调节即可使得车辆轨迹得到控制。

Claims (5)

1.一种车辆前轮运动轨迹调节装置，其特征在于：包括：

与输入轴(4)同轴固连的主动摩擦轮(5)，

与输入轴(4)平行且竖直方向上位于同一平面的从动摩擦轮轴(8)，

与从动摩擦轮轴(8)同轴固连的从动摩擦轮(7)，

设置在主动摩擦轮(5)和从动摩擦轮(7)之间，转动平面与主动摩擦轮(5)和从动摩擦轮(7)的转动平面垂直，且圆周面与主动摩擦轮(5)和从动摩擦轮(7)的端面摩擦配合的摩擦轮(6)，

与摩擦轮(6)同轴转动配合，对摩擦轮(6)轴向定位，且能沿轴向运动的摩擦轮轴(10)，

通过其上同轴固连且与从动摩擦轮(7)啮合的齿轮实现传动的传动轴(9)，

设置在传动轴(9)的一端，且与传动轴(9)组成曲柄的转动臂(3)，

穿过前轮架(12)并通过螺母与前轮架(12)定位的螺纹杆(1)，

与螺纹杆(1)和转动臂(3)球铰连接的可伸缩连杆(2)；

其中，前轮的转动平面相对于前轮架(12)固定，曲柄的曲柄半径能够调，摩擦轮轴(10)在其轴向上能够移动。

2.根据权利要求1所述的车辆前轮运动轨迹调节装置，其特征在于：所述摩擦轮(6)与摩擦轮轴(10)通过轴承装配并用螺母定位，摩擦轮轴(10)的端部通过螺纹与机架构成螺纹副实现轴向移动。

3.根据权利要求1或2所述的车辆前轮运动轨迹调节装置，其特征在于：所述转动臂(3)一端插入传动轴(9)孔中，与插入孔滑动配合，并通过螺钉紧固。

4.根据权利要求1或2所述的车辆前轮运动轨迹调节装置，其特征在于：所述主动摩擦轮(5)和输入轴(4)、从动摩擦轮(7)和从动摩擦轮轴(8)以及与从动摩擦轮(7)啮合的齿轮和传动轴(9)均通过顶丝固连。

5.根据权利要求3所述的车辆前轮运动轨迹调节装置，其特征在于：所述主动摩擦轮(5)和输入轴(4)、从动摩擦轮(7)和从动摩擦轮轴(8)以及与从动摩擦轮(7)啮合的齿轮和传动轴(9)均通过顶丝固连。