CN112976931A - 一种轮-履两模式变形车轮 - Google Patents
一种轮-履两模式变形车轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112976931A CN112976931A CN202110380082.7A CN202110380082A CN112976931A CN 112976931 A CN112976931 A CN 112976931A CN 202110380082 A CN202110380082 A CN 202110380082A CN 112976931 A CN112976931 A CN 112976931A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheel
- main shaft
- track
- planet carrier
- support
- 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
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B60B19/02—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group convertible, e.g. from road wheel to rail wheel; Wheels specially designed for alternative use on road and rail
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
Abstract
一种轮‑履两模式变形车轮，包括轮式传动行走部分和履带传动行走部分。轮式传动部分包括主轴、轴承、主支撑行星架机构、副支撑行星架机构、控制主轴与主动链轮连接或断开的第一离合器装置、控制车轮与车身相对运动或静止的制动器、控制轮圈与动力轴连接或断开的第二离合器装置、一端与轮缘支撑叶连接，另一端与主轴气室连接的气缸伸缩机构；履式传动部分包括轮缘支撑叶、履带保持机构以及包覆在轮圈外部的履带。本发明实现了两种模式的快速切换，增大了车辆可通过区域，能够快速通过硬质路面，平稳渡过软质路面。
Description
技术领域
本发明属于地面机器行走系统领域，尤其是在机器行走过程中面临圆形车轮和三角形履带转换问题。
背景技术
在一般的平坦硬质路面上，圆形车轮已经足以满足人们快速移动的需求，但是在面临一些极端路况时，例如在沙土、雪地、泥泞路面，圆形轮式车轮就难以移动，履带式车轮就显现出其独特的优势，可以满足我们平稳通过恶劣路况的需要。虽大多数机器都有轮式和履带式两种模式，但两种模式基本都是运用履带进行，速度受到很大限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中存在的问题，提供一种轮-履两模式变形车轮，在两种模式变换之间，采用的是机械结构变换，简单可靠，由轮变履，可以增大车轮与地面的接触面积，保证通过的平稳性，增大承重量，由履变轮，可以保证移动的速度，整体上提高了车辆的通过效率。
一种轮-履两模式变形车轮，包括三角支撑机构、链传动驱动机构、第一离合器、制动器、第二离合器、外扩支撑机构和包覆在轮圈外部的履带；
所述三角支撑机构包括主支撑行星架和副支撑行星架；
所述链传动驱动机构包括主轴、轴承、空套在主轴上的第一主动链轮、安装在主轴上控制主轴与第一主动链轮连接或断开的第一离合器、安装在主支撑行星架的顶杆上的第二主动齿轮、安装在主支撑行星架上的第一从动齿轮、一端与第一主动链轮啮合，另一端与地热从动链轮啮合的链条以及包覆在轮圈外部的履带；
所述的外扩支撑机构包括安装在履带内的轮缘支撑叶以及一端与轮缘支撑叶连接，另一端与主轴气室连接的伸缩气缸；安装在主轴上控制车轮与车身相对运动或静止的制动器、安装在主轴上控制轮圈与主轴连接或断开的第二离合器。
所述三角支撑机构为三副，两两夹角为120°。
所述链传动驱动机构的从动链轮与第二主动齿轮固定连接在一起，第一从动齿轮铰接在主支撑行星架上。
所述外扩支撑机构的伸缩气缸为三个，且其两两夹角120°，伸缩气缸与履带支撑叶通过气缸连架连接在一起，其形态是由主轴中气室的气压控制；轮缘支撑叶一端与行星架连接，另一端通过气缸连杆与伸缩气缸连接，轮缘支撑叶上设置有履带保持机构。防止车轮在履带模式行驶时脱轨。
所述的第一主动链轮空套在主轴上，第一离合器安装在主支撑行星架机构内侧；制动器安装在主支撑行星架外侧，第二离合器安装在副支撑行星架外侧。
所述履带模式为链传动；履带为橡胶履带。
本发明的有益效果：
本发明实现了两种模式的快速切换，增大了移动范围，能够快速通过硬质路面，平稳渡过软质路面。
附图说明
图1为本发明轮式模式正面轴测图。
图2为本发明轮式模式轮圈正面轴测图。
图3为本发明链传动驱动机构主视图。
图4为本发明轮式支撑架主视图。
图5为本发明履带模式正面主视图。
图6为本发明外扩支撑机构轴测图。
图7为本发明轮缘支撑叶轴测图。
图8为本发明履带模式轮圈轴测图。
图中：A-三角支撑机构：3-主支撑行星架；18-副支撑行星架；19-顶杆；15-油缸；B-链传动驱动机构：11-主轴；7-轴承；17-第一主动链轮；14-第一离合器；9-第二主动齿轮；12-第一从动齿轮；13-第二从动链轮；6-链条；4-履带；C-外扩支撑机构：1-轮缘支撑叶；5-气缸；2-履带保持机构；8-制动器；10-气缸连架；16-第二离合器。
具体实施方式
如图1至图8所示，一种轮-履两模式变形车轮，包括三角支撑机构A、链传动驱动机构B、第一离合器14、制动器8、第二离合器16、外扩支撑机构C和包覆在轮圈外部的履带4；
所述三角支撑机构A包括主支撑行星架3和副支撑行星架18；
所述链传动驱动机构B包括主轴11、轴承7、空套在主轴11上的第一主动链轮17、安装在主轴11上控制主轴11与第一主动链轮17连接或断开的第一离合器14、安装在主支撑行星架3的顶杆19上的第二主动齿轮9、安装在主支撑行星架3上的第一从动齿轮12、一端与第一主动链轮17啮合，另一端与地热从动链轮13啮合的链条6以及包覆在轮圈外部的履带4；
所述的外扩支撑机构C包括安装在履带4内的轮缘支撑叶1以及一端与轮缘支撑叶1连接，另一端与主轴气室连接的伸缩气缸5；安装在主轴11上控制车轮与车身相对运动或静止的制动器8、安装在主轴11上控制轮圈与主轴11连接或断开的第二离合器16。
所述三角支撑机构A为三副，两两夹角为120°。
所述链传动驱动机构B的从动链轮13与第二主动齿轮9固定连接在一起，第一从动齿轮12铰接在主支撑行星架3上。
所述外扩支撑机构C的伸缩气缸5为三个，且其两两夹角120°，伸缩气缸5与履带支撑叶1通过气缸连架10连接在一起，其形态是由主轴11中气室的气压控制；轮缘支撑叶1一端与行星架连接，另一端通过气缸连杆10与伸缩气缸5连接，轮缘支撑叶1上设置有履带保持机构2。
所述的第一主动链轮17空套在主轴11上，第一离合器14安装在主支撑行星架机构内侧；制动器8安装在主支撑行星架3外侧，第二离合器16安装在副支撑行星架18外侧。
所述履带模式为链传动；履带4为橡胶履带。
本发明车轮实现轮模式和履带模式的方法是：
车辆在硬质路面以车轮模式行走时，操作第二离合器16断开轮圈与主轴11的连接，操作制动器8工作，将主支撑行星架3和副支撑行星架18与车身锁死，与此同时第一离合器14将主轴11和第一主动链轮17结合，第一主动链轮17通过链条6带动第二从动链轮13转动，与第二从动链轮13固定连接的第二主动齿轮9通过履带内侧的齿与第一从动齿轮12啮合转动，车轮变成圆形履带运行，驱动行星架的油缸15和伸缩气缸5，油缸15外伸，伸缩气缸5内缩，三角形履带模式转换完成，增大了车轮与地面的接触面积；当车轮以履带模式行走时，驱动行星架的油缸15和伸缩气缸5，油缸15内缩，伸缩气缸5外撑，车轮变成圆形履带模式运行，操作第一离合装置14和制动器8分别断开主轴11与第一主动链轮17的连接和轮圈和车身的锁死，再通过第二离合装置16将主轴11与轮圈连接在一起，实现轮模式行走。
本发明具备轮式和履带式车轮的优点，实现了两种模式的快速切换，增大了移动范围，既满足了在硬质路面快速通过的要求，又能够平稳渡过软质路面，整体上提高了车辆的通过效率，为全地形车辆轮胎的选择提供了可能。
Claims (6)
1.一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：包括三角支撑机构(A)、链传动驱动机构(B)、第一离合器(14)、制动器(8)、第二离合器(16)、外扩支撑机构(C)和包覆在轮圈外部的履带(4)；
所述三角支撑机构(A)包括主支撑行星架(3)和副支撑行星架(18)；
所述链传动驱动机构(B)包括主轴(11)、轴承(7)、空套在主轴(11)上的第一主动链轮(17)、安装在主轴(11)上控制主轴(11)与第一主动链轮(17)连接或断开的第一离合器(14)、安装在主支撑行星架(3)顶杆(19)上的第二主动齿轮(9)、安装在主支撑行星架(3)上的第一从动齿轮(12)、一端与第二主动链轮(17)啮合，另一端与第二从动链轮(13)啮合的链条(6)以及包覆在轮圈外部的履带(4)；
所述的外扩支撑机构(C)包括安装在履带(4)内的轮缘支撑叶(1)以及一端与轮缘支撑叶(1)连接，另一端与主轴气室连接的伸缩气缸(5)；安装在主轴(11)上控制车轮与车身相对运动或静止的制动器(8)、安装在主轴(11)上控制轮圈与主轴(11)连接或断开的第二离合器(16)。
2.根据权利要求1所述的一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：所述三角支撑机构(A)的支撑杆为三副，两两夹角为120°，上支撑杆长度固定不变，下两支撑杆是可伸缩油缸装置。
3.根据权利要求1所述的一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：所述链传动驱动机构(B)的第二从动链轮(13)与第二主动齿轮(9)固定连接在一起，第一从动齿轮(12)铰接在主支撑行星架(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：所述外扩支撑机构(C)的伸缩气缸(5)为三个，且其两两夹角120°，伸缩气缸(5)与履带支撑叶(1)通过气缸连架(10)连接在一起，其形态是由主轴(11)中气室的气压控制；轮缘支撑叶(1)一端与行星架连接，一端通过气缸连杆(10)与气缸(5)连接，轮缘支撑叶(1)上设置有履带保持机构(2)。
5.根据权利要求1所述的一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：所述的第一主动链轮(17)空套在主轴(11)上，第一离合器(14)安装在主支撑行星架机构内侧；制动器(8)安装在主支撑行星架(3)外侧，第二离合器(16)安装在副支撑行星架(18)外侧。
6.根据权利要求1所述的一种轮-履两模式变形车轮，其特征在于：所述的履带(4)为橡胶履带。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110380082.7A CN112976931A (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种轮-履两模式变形车轮 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110380082.7A CN112976931A (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种轮-履两模式变形车轮 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112976931A true CN112976931A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76339585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110380082.7A Pending CN112976931A (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种轮-履两模式变形车轮 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112976931A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113665289A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 吉林大学 | 一种轮履自主切换星球车车轮 |
| CN114475086A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-13 | 中国北方车辆研究所 | 一种用于重载变形轮的同步变形驱动机构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109649077A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-19 | 山东科技大学 | 一种全地形自适应轮履及其应用 |
| CN110182269A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-30 | 中国北方车辆研究所 | 一种可实现轮履转换的履带轮行走装置 |
| CN111572272A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-25 | 中国人民解放军陆军军事交通学院 | 一种新型轮履复合式变结构轮 |
| CN111605634A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 天津捷强动力装备股份有限公司 | 轮式-履带式变体轮机构 |
| CN211468602U (zh) * | 2019-12-19 | 2020-09-11 | 河南科技大学 | 一种可实现轮履切换的可重构变体轮 |
| CN111761990A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | 河南科技大学 | 一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置 |
-
2021
- 2021-04-09 CN CN202110380082.7A patent/CN112976931A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109649077A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-19 | 山东科技大学 | 一种全地形自适应轮履及其应用 |
| CN110182269A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-30 | 中国北方车辆研究所 | 一种可实现轮履转换的履带轮行走装置 |
| CN211468602U (zh) * | 2019-12-19 | 2020-09-11 | 河南科技大学 | 一种可实现轮履切换的可重构变体轮 |
| CN111572272A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-25 | 中国人民解放军陆军军事交通学院 | 一种新型轮履复合式变结构轮 |
| CN111605634A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 天津捷强动力装备股份有限公司 | 轮式-履带式变体轮机构 |
| CN111761990A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | 河南科技大学 | 一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113665289A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 吉林大学 | 一种轮履自主切换星球车车轮 |
| CN113665289B (zh) * | 2021-09-03 | 2023-11-21 | 吉林大学 | 一种轮履自主切换星球车车轮 |
| CN114475086A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-13 | 中国北方车辆研究所 | 一种用于重载变形轮的同步变形驱动机构 |
| CN114475086B (zh) * | 2022-03-02 | 2024-01-02 | 中国北方车辆研究所 | 一种用于重载变形轮的同步变形驱动机构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112976931A (zh) | 一种轮-履两模式变形车轮 | |
| CN102328704B (zh) | 可展轮式移动机器人 | |
| CN111572272A (zh) | 一种新型轮履复合式变结构轮 | |
| CN101890986B (zh) | 一种可变形适应全地形的机器人行走机构 | |
| CN109649077A (zh) | 一种全地形自适应轮履及其应用 | |
| CN102514446B (zh) | 一种轮履转换机构 | |
| CN102069856B (zh) | 装载机可更换履带轮 | |
| CN102350917A (zh) | 可折展组合式越障车轮 | |
| CN100418832C (zh) | 机械增力行走系统 | |
| CN102991596B (zh) | 一种用于轮履变结构移动机器人的可伸缩履带及行走轮定位机构 | |
| CN113386872A (zh) | 轮履切换式变体轮、轮履切换式驱动行走机构及轮履切换方法 | |
| CN112793679B (zh) | 一种可切换为履带结构的全变形车轮装置 | |
| CN104210570A (zh) | 可伸缩变形的弹性履带 | |
| CN110182272B (zh) | 一种基于内齿轮的履带式三角形/圆形变形轮机构 | |
| CN210191668U (zh) | 一种轮履复合车辆的轮履切换装置 | |
| CN201914343U (zh) | 一种用于装载机可更换的履带轮 | |
| CN103342138B (zh) | 轮履带移动装置及其轮履带 | |
| CN103318279B (zh) | 轮履带移动装置 | |
| CN113561701A (zh) | 一种适应复杂路况的可变体车轮 | |
| CN109649078A (zh) | 一种适用于复杂工况的全地形车辆底盘及其应用 | |
| CN113788081B (zh) | 一种基于车体变形驱动的多地形行驶无人车 | |
| CN212921003U (zh) | 一种新型轮履复合式变结构轮 | |
| CN110228540B (zh) | 一种基于变位齿轮的履带式三角形/圆形变形轮机构 | |
| CN210083379U (zh) | 一种全地形移动机器人用轮履可变形移动机构 | |
| CN203666287U (zh) | 一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |