CN108454312A - 一种轮胎驱动支撑装置 - Google Patents

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张金利
代丽莉
黄羽
王国平
牟世学
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Abstract

一种轮胎驱动支撑装置，驱动电机与驱动轮之间采用过渡轴机构连接，过渡轴机构包括固定套筒、芯轴、轴承外套、过渡连接套，芯轴与驱动电机的输出轴同轴地连接，固定套筒为中空套筒，同轴地套设在芯轴外侧，固定套筒一端固定在驱动电机的外壳上，固定套筒与芯轴之间设置有第一轴承，轴承外套套设在固定套筒的外侧，轴承外套和固定套筒之间设置有第二轴承，轴承外套外壁沿径向向外侧延伸至与驱动轮的轮辐固定连接，轴承外套远离驱动电机的一端还设置有过渡连接套，过渡连接套采用键连接安装在芯轴上，且沿轴向与轴承外套连接。本发明在正常传输扭矩的情况下，使得轮胎所受压力不会传递给驱动电机输出轴，而是传输给驱动电机外壳，提高驱动电机寿命。

Description

一种轮胎驱动支撑装置
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，具体地说，涉及一种轮胎驱动支撑装置。
背景技术
在当今高速发展的人类社会，交通越来越发达，无论是天上飞的还是地上跑的，都离不开轮胎。轮胎是由传动轴驱动转动的，轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮毂上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，轮胎所受的作用力自然会传递到传动轴上，这必然造成传动轴载荷过大。尤其是在游乐场所的过山车，经常会完成俯冲等刺激性动作，传动轴承受的载荷更大，并有可能造成传动轴过早失效。因此，有必要设计一种能够减少传动轴负荷的装置。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种轮胎驱动支撑装置，驱动电机与驱动轮之间采用过渡轴机构连接，所述过渡轴机构包括固定套筒、芯轴、轴承外套、过渡连接套，芯轴与驱动电机的输出轴同轴地连接，固定套筒为中空套筒，同轴地套设在芯轴的外侧，固定套筒的一端固定在驱动电机的外壳上，在固定套筒与芯轴之间的环形空间内设置有第一轴承，轴承外套套设在固定套筒的外侧，在轴承外套和固定套筒的环形空间内设置有第二轴承，所述轴承外套的外壁沿径向向外侧延伸至与驱动轮的轮辐固定连接，在轴承外套远离驱动电机的一端还设置有过渡连接套，所述过渡连接套采用键连接安装在芯轴上，且沿轴向与轴承外套连接。
优选地，在芯轴上沿径向外侧设置有环形凸台，两个第一轴承分别安装在环形凸台的两端，并且，在所述固定套筒的内壁上，在靠向驱动电机的一端设置有沿径向内侧延伸的第三环形内台阶，从而限制靠向驱动电机一侧的第一轴承的轴向位移，并且，在远离驱动电机的一端则设置有压圈，压圈向第一轴承延伸出第一压环，第一压环抵靠在第一轴承的外圈端面上，从而限制远离驱动电机一侧的第一轴承的轴向窜动。
优选地，在固定套筒的外壁上，设置有第一环形外台阶和第二环形外台阶，对应地，在轴承外套的内壁上设置有第一环形内台阶和第二环形内台阶，其中，靠向驱动电机一侧的第二轴承由第一环形外台阶和第一环形内台阶来限制轴向窜动，并且，所述压圈向第二轴承延伸出第二压环，远离驱动电机一侧的第二轴承由第二环形外台阶、第二环形内台阶和第二压环来限制轴向窜动。
优选地，驱动电机采用变频电机。
优选地，轮胎采用实心橡胶轮胎。
优选地，固定套筒靠向驱动电机的一端具有向径向外侧延伸的环形台肩，该环形台肩通过螺栓与驱动电机的外壳固定连接。
优选地，所述第一轴承和第二轴承均为圆锥滚子轴承。
优选地，过渡连接套沿轴向与轴承外套的端部采用端面键连接的形式。
本发明的轮胎驱动支撑装置采用过渡轴装配方式连接驱动电机输出轴与轮胎，在能够正常传输扭矩的情况下，使得轮胎所受压力不会传递给驱动电机输出轴，而是传输给驱动电机外壳，从而提高驱动电机寿命。尤其应用在过山车上，具有更好的驱动电机输出轴寿命的效果。
附图说明
通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1是本发明实施例中的轮胎驱动支撑装置的剖视图；
图2是图1的C处的局部放大图；
图3是图2的D处的局部放大图；
图4是本发明实施例中的固定套筒的另一固定方式的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的一种轮胎驱动支撑装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
下面结合附图对本发明实施例作进一步详细描述。如图1所示，本实施例的轮胎驱动支撑装置包括驱动电机10、轮胎20和过渡轴机构30。图1中的驱动电机10采用了集成减速机的减速电机，有利于节省空间。然而本实施例并不限于此，也可以是采用驱动电机和减速机分体安装。
驱动电机10的输出轴带动轮胎20旋转。驱动电机10与轮胎20之间采用过渡轴机构30连接。图2是图1中C处的局部放大图。如图2所示，过渡轴机构30包括固定套筒31、芯轴32、轴承外套33、过渡连接套34。芯轴32与驱动电机10的输出轴同轴地连接为一体。固定套筒31为中空套筒，其同轴地套设在芯轴32的外侧，且其靠向驱动电机10的一端固定连接在驱动电机10的外壳上。需要说明的是，此处所说固定连接在驱动电机10的固定外壳上，并不仅限于此，可以是连接在任意与驱动电机外壳固连的结构上。例如，还可以设置有固定支座101，固定支座101与电机外壳固定连接，将固定套筒31靠向驱动电机10的一端固定连接在固定支座101上。
在固定套筒31与芯轴32之间的环形空间内，在芯轴32的两端分别设置有第一轴承312。轴承外套33套设在固定套筒31的外侧，在轴承外套33和固定套筒31的环形空间内，在轴承外套33的两端分别设置有第二轴承313。所述轴承外套33的外壁沿径向向外侧延伸至与轮胎20的轮辐291固定连接在一起。在轴承外套33远离驱动电机10的一端还设置有过渡连接套34。所述过渡连接套34同轴地套设在芯轴32上，过渡连接套34沿轴向与轴承外套33的端部连接，从而传递扭矩。在芯轴32的端部采用挡圈322、螺帽321来限制过渡连接套34的轴向位移。为传递扭矩，过渡连接板套34与芯轴32之间可以采用键连接，优选地，过渡连接套34与芯轴32采用花键连接。芯轴32通过花键带动过渡连接套34以及轴承外套33转动，从而驱动轮胎20转动。
本实施例中，轮胎20上的正压力依次经轴承外套33、第二轴承313和固定套筒31传递到驱动电机10的外壳上，，可以防止加载在轮胎20上的正压力直接作用于驱动电机10的输出轴上，消除输出轴受到的径向载荷，提高驱动电机的寿命。而驱动电机10输出的扭矩则经芯轴32、过渡连接套34传递到轮胎20上。
在一个可选实施例中，驱动电机10采用变频电机，通过改变驱动电机的频率来控制轮胎的滚动速度，运行平稳，可满足速度多样性要求。
在一个可选实施例中，轮胎20采用实心橡胶轮胎，安全性能好，承载力高，耐磨性强，使用寿命长。
在一个可选实施例中，固定套筒31靠向驱动电机10的一端具有向径向外侧延伸的环形台肩311，该环形台肩311通过螺栓与驱动电机10的外壳固定连接。
在一个可选实施例中，所述第一轴承312和第二轴承313均为圆锥滚子轴承。
在一个可选实施例中，在芯轴31上沿径向外侧设置有环形凸台314，两个第一轴承312分别安装在环形凸台314的两端。其中，所述环形凸台还可以是在芯轴31上安装环形轴套形成环形凸台。并且，在所述固定套筒31的内壁上，在靠向驱动电机10的一端设置有沿径向内侧延伸的第三环形内台阶315，从而限制靠向驱动电机一侧的第一轴承的轴向位移。在远离驱动电机10的一端则设置有压圈36，压圈36向第一轴承312延伸出第一压环361，第一压环361低靠在第一轴承312的外圈端面上，从而限制远离驱动电机一侧的第一轴承312的轴向窜动。
在一个可选实施例中，在固定套筒31的外壁上，设置有第一环形外台阶371和第二环形外台阶372，对应地，在轴承外套33的内壁上设置有第一环形内台阶331和第二环形内台阶332。其中，靠向驱动电机10一侧的第二轴承313由第一环形外台阶371和第一环形内台阶331来限制其轴向窜动。压圈36向第二轴承313延伸出第二压环362，远离驱动电机10一侧的第二轴承313由第二环形外台阶372和第二环形内台阶332和第二压环362来限制其轴向窜动。
在一个可选实施例中，过渡连接套34沿轴向与轴承外套33的端部采用端面键连接的形式。不过本实施例并不限制过渡连接套34沿轴向与轴承外套33的端部的连接方式，也可以是焊接、粘接方式。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轮胎驱动支撑装置，驱动电机与驱动轮之间采用过渡轴机构连接，其特征在于，
所述过渡轴机构包括固定套筒、芯轴、轴承外套、过渡连接套，芯轴与驱动电机的输出轴同轴地连接，固定套筒为中空套筒，同轴地套设在芯轴的外侧，固定套筒的一端固定在驱动电机的外壳上，在固定套筒与芯轴之间的环形空间内设置有第一轴承，
轴承外套套设在固定套筒的外侧，在轴承外套和固定套筒的环形空间内设置有第二轴承，所述轴承外套的外壁沿径向向外侧延伸至与驱动轮的轮辐固定连接，在轴承外套远离驱动电机的一端还设置有过渡连接套，所述过渡连接套采用键连接安装在芯轴上，且沿轴向与轴承外套连接。
2.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
在芯轴上沿径向外侧设置有环形凸台，两个第一轴承分别安装在环形凸台的两端，并且，在所述固定套筒的内壁上，在靠向驱动电机的一端设置有沿径向内侧延伸的第三环形内台阶，从而限制靠向驱动电机一侧的第一轴承的轴向位移，
并且，在远离驱动电机的一端则设置有压圈，压圈向第一轴承延伸出第一压环，第一压环抵靠在第一轴承的外圈端面上，从而限制远离驱动电机一侧的第一轴承的轴向窜动。
3.根据权利要求2所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
在固定套筒的外壁上，设置有第一环形外台阶和第二环形外台阶，对应地，在轴承外套的内壁上设置有第一环形内台阶和第二环形内台阶，其中，靠向驱动电机一侧的第二轴承由第一环形外台阶和第一环形内台阶来限制轴向窜动，
并且，所述压圈向第二轴承延伸出第二压环，远离驱动电机一侧的第二轴承由第二环形外台阶、第二环形内台阶和第二压环来限制轴向窜动。
4.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
驱动电机采用变频电机。
5.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
轮胎采用实心橡胶轮胎。
6.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
固定套筒靠向驱动电机的一端具有向径向外侧延伸的环形台肩，该环形台肩通过螺栓与驱动电机的外壳固定连接。
7.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
所述第一轴承和第二轴承均为圆锥滚子轴承。
8.根据权利要求1所述的轮胎驱动支撑装置，其特征在于，
过渡连接套沿轴向与轴承外套的端部采用端面键连接的形式。
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