CN110816891A - 一种刚性月球车车轮 - Google Patents

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spoke
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院老虎
陈源强
陈超凡
杜白雨
赵志萍
卢联杰
宫宪峰
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    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/16—Extraterrestrial cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B15/00—Wheels or wheel attachments designed for increasing traction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group

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Abstract

一种刚性月球车车轮，包括轮毂、辐条及轮圈；轮圈同心套装在轮毂外侧，轮毂与轮圈之间由若干辐条进行固连；在轮毂的外圆周表面均布开设有若干凹槽，在凹槽的槽壁上开设有辐条安装孔；轮圈采用中空结构，在轮圈的内圆周表面开设有若干辐条安装孔，在轮圈的外圆周表面均布设置有若干条状轮刺；辐条一端固连在轮毂凹槽槽壁上的辐条安装孔内，辐条另一端固连在轮圈内圆周表面上的辐条安装孔内，将与轮毂凹槽槽壁上辐条安装孔进行固连的辐条内端端点记为a点，将与轮圈内圆周表面上辐条安装孔进行固连的辐条外端端点记为b点，将轮毂的圆心记为o点，则oa连线与ob连线的夹角为45°；每个凹槽与两根辐条进行配装，且这两根辐条的安装方向相反。

Description

一种刚性月球车车轮
技术领域
本发明属于月球车车轮结构设计技术领域，特别是涉及一种刚性月球车车轮。
背景技术
太空探索是衡量一个国家科技发展水平和综合国力的重要内容，要想探索更为广阔的深空，通常会将探索月球作为第一站。月球车作为探索月球的重要媒介和探索工具，其必须具有良好的月面移动能力和运载能力，而月球车车轮的性能直接决定了月球车整车的承载能力、移动能力和稳定性。由于月球表面环境恶劣而复杂，受到低重力、高真空、强辐射、大温差等因素的影响，使得地球上成熟的橡胶车轮无法应用到月球车上。
目前，国内现有的月球车相关研究多集中在整车构型、悬挂等方面，关于车轮结构的相关研究极少。而在国际上，美国和前苏联作为最早在月球上部署过月球车的国家，其月球车车轮普遍存在直径小、爬坡能力差、承载能力弱的问题，这些月球车车轮主要采用的是筛网轮结构，筛网轮结构的月球车车轮与地面接触面积较小，在松软、滚滑的月面环境下提供的牵引力有限，而且容易陷沉，进而影响月球车的稳定性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种刚性月球车车轮，可以提高车轮与地面的接触面积，在松软、滚滑的月面环境下能够提供充足的牵引力，刚性结构也有效提供了车轮的承载力，同时提高了爬坡和越障能力。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种刚性月球车车轮，包括轮毂、辐条及轮圈；所述轮圈同心套装在轮毂外侧，轮毂与轮圈之间由若干辐条进行固连；在所述轮毂的外圆周表面均布开设有若干凹槽，在凹槽的槽壁上开设有辐条安装孔；所述轮圈采用中空结构，在轮圈的内圆周表面开设有若干辐条安装孔，在轮圈的外圆周表面均布设置有若干条状轮刺。
所述辐条一端固连在轮毂凹槽槽壁上的辐条安装孔内，辐条另一端固连在轮圈内圆周表面上的辐条安装孔内，将与轮毂凹槽槽壁上辐条安装孔进行固连的辐条内端端点记为a点，将与轮圈内圆周表面上辐条安装孔进行固连的辐条外端端点记为b点，将轮毂的圆心记为o点，则oa连线与ob连线的夹角为45°。
每个所述凹槽与两根辐条进行配装，且这两根辐条的安装方向相反。
本发明的有益效果：
本发明的刚性月球车车轮，可以提高车轮与地面的接触面积，在松软、滚滑的月面环境下能够提供充足的牵引力，刚性结构也有效提供了车轮的承载力，同时提高了爬坡和越障能力。
附图说明
图1为本发明的一种刚性月球车车轮的立体结构示意图；
图2为本发明的轮毂的立体结构示意图；
图3为本发明的轮圈的立体结构示意图；
图4为本发明的轮毂的实施例正视图；
图5为本发明的轮毂的实施例左视图；
图6为本发明的轮毂的实施例左视图(半剖视)；
图7为本发明的轮圈的实施例左视图(半剖视)；
图8为本发明的辐条的实施例位置方案示意图；
图9为图8中A向视图；
图10为图8中H向视图；
图中，1—轮毂，2—辐条，3—轮圈，4—凹槽，5—条状轮刺。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～10所示，一种刚性月球车车轮，包括轮毂1、辐条2及轮圈3；所述轮圈3同心套装在轮毂1外侧，轮毂1与轮圈3之间由若干辐条2进行固连；在所述轮毂1的外圆周表面均布开设有若干凹槽4，在凹槽4的槽壁上开设有辐条安装孔；所述轮圈3采用中空结构，在轮圈3的内圆周表面开设有若干辐条安装孔，在轮圈3的外圆周表面均布设置有若干条状轮刺5。
所述辐条2一端固连在轮毂1凹槽4槽壁上的辐条安装孔内，辐条2另一端固连在轮圈3内圆周表面上的辐条安装孔内，将与轮毂1凹槽4槽壁上辐条安装孔进行固连的辐条2内端端点记为a点，将与轮圈3内圆周表面上辐条安装孔进行固连的辐条2外端端点记为b点，将轮毂1的圆心记为o点，则oa连线与ob连线的夹角为45°。
每个所述凹槽4与两根辐条2进行配装，且这两根辐条2的安装方向相反。
本实施例中，轮毂1、辐条2及轮圈3均由钛合金制作；凹槽4的数量为16处，且相邻凹槽4之间的槽口朝向相反；辐条2的数量为32根，32根辐条2分成两组，每组16根，第一组的16根辐条2与槽口朝向相同的8处凹槽4进行配装，第二组的16根辐条2与槽口朝向相同的另外8处凹槽4进行配装，使装配好的辐条2形成两排；辐条2的长度为77.73mm，辐条2的直径为2mm；轮圈3的壁厚为1mm，轮圈3的外圆周直径为250mm；轮毂1的轴向厚度为40mm，轮毂1的内径为40mm，轮毂1的外径为120mm。
当月球车采用了本发明的刚性月球车车轮后，即可保证月球车在行驶过程中的稳定性，又不会占用过多的月球车空间，可将更多的空间资源留给其他设备。由于在轮圈3的外圆周表面均布设置有若干条状轮刺5，有效提高了车轮的越障能力和抓地力，进而为月球车提供更大的牵引力。轮毂1、辐条2及轮圈3的组合结构，有效减轻了车轮的结构质量，保障了车轮的刚性，而且使车轮的受力更加合理。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种刚性月球车车轮，其特征在于：包括轮毂、辐条及轮圈；所述轮圈同心套装在轮毂外侧，轮毂与轮圈之间由若干辐条进行固连；在所述轮毂的外圆周表面均布开设有若干凹槽，在凹槽的槽壁上开设有辐条安装孔；所述轮圈采用中空结构，在轮圈的内圆周表面开设有若干辐条安装孔，在轮圈的外圆周表面均布设置有若干条状轮刺。
2.根据权利要求1所述的一种刚性月球车车轮，其特征在于：所述辐条一端固连在轮毂凹槽槽壁上的辐条安装孔内，辐条另一端固连在轮圈内圆周表面上的辐条安装孔内，将与轮毂凹槽槽壁上辐条安装孔进行固连的辐条内端端点记为a点，将与轮圈内圆周表面上辐条安装孔进行固连的辐条外端端点记为b点，将轮毂的圆心记为o点，则oa连线与ob连线的夹角为45°。
3.根据权利要求2所述的一种刚性月球车车轮，其特征在于：每个所述凹槽与两根辐条进行配装，且这两根辐条的安装方向相反。
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