CN113059992A - 具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台 - Google Patents
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Abstract
具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,包括机架、两组主动模块、两组从动模块及两条同步带;所述机架下表面四角处通过螺栓分别与两个主动模块和两个从动模块连接,主动模块与从动模块通过同步带连接,两条同步带交叉且一上一下设置,其中一个主动模块与一个从动模块位于机架的一条对角线上,另一个主动模块和另一个从动模块位于机架的另一条对角线上。模块化及联动式设计,安装方便可靠性高。主动模块中的主动重载车轮采用双电机耦合驱动的方法,转动力矩大,精度高。采用锥齿轮差动轮系,校准传动误差。满足全方位轮的结构和运动特点,并且具有较强的越障能力,机动力较强,结构简单,运动精度,灵活度以及传动效率高,易于控制。
Description
技术领域
本发明属于重载车辆用全方位轮技术领域,具体涉及具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,可以实现重载轮式车辆在不同复杂工况下的全方位高精度移动的需求。主要用于军事、救援、防爆、物流、工业生产等领域。
背景技术
近年来我国各个领域重载车辆的需求不断提高,对其安全性、操纵性、经济型、自适应性、以及控制精度等方面也逐渐严苛。由于传统的重载车辆多为传统轮及履带轮运输,承力性强,抓地力大,但车轴数量一般大于三轴,大轴距,在小场景下调姿十分不便,并在转弯时,质心高,惯性矩大,转弯半径大,前轮转向时与后轮的运动特性不协调,稳定性,灵活性差,加速后轮的磨损;传统的全方位轮如麦克纳姆轮、正交轮、全向轮等具有更好的灵活性和操纵性,但其机构复杂导致磨损严重,需经常更换十分不便;不同的复杂工况下现有的重载车辆及全方位轮不能很好的满足实际的工程需要,趋于一种基于传统轮的重载全方位移动机构的需求逐渐出现。
发明内容
为了解决目前重载轮式车辆普遍存在的运动精度低,灵活度低,越障能力差的问题,设计了具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,可以实现在不同复杂工况下的全方位高精度移动的需求。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,包括机架、两组主动模块、两组从动模块及两条同步带;所述机架下表面四角处通过螺栓分别与两个主动模块和两个从动模块连接,主动模块与从动模块通过同步带连接,两条同步带交叉且一上一下设置,其中一个主动模块与一个从动模块位于机架的一条对角线上,另一个主动模块和另一个从动模块位于机架的另一条对角线上。
所述主动模块包括带有阶梯轴的连接法兰、上支架及主动重载车轮;所述主动模块通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰与机架通过螺栓连接,所述带有阶梯轴的连接法兰的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个主动同步带轮和上支架,两个主动同步带轮和上支架的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的主动同步带轮套装在阶梯轴的大直径部分,且位于上侧的主动同步带轮上表面与带有阶梯轴的连接法兰的连接法兰下端面之间留有间隙,位于下侧的主动同步带轮和上支架的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的定位螺母定位,上支架下端的两个H形水平杆两端分别通过销轴与减震器一端连接,减震器另一端与连接梁的端部通过销轴连接,连接梁的中部耳板通过螺栓与传动箱顶部的耳座固连,两个主动重载车轮之间通过传动箱连接,带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分端面与上万向节一端连接,上万向节另一端与花键轴一端连接,花键轴另一端与下万向节一端连接,上万向节、花键轴及下万向节一起组成滑动副,以适应上万向节和下万向节相对位移,下万向节另一端与传动箱的校准轴连接。
所述传动箱包括校准轴、箱体、电机Ⅰ、电机Ⅱ、锥齿轮组Ⅰ、锥齿轮组Ⅱ、锥齿轮组Ⅲ、锥齿轮组Ⅳ、主动轮、从动轮;所述校准轴一端与下万向节连接,另一端与箱体底板处的盲孔通过轴承连接,且校准轴底端螺接有定位螺母,校准轴与箱体顶板之间通过轴承连接,校准轴底部外圆通过轴承由下至上依次连接锥齿轮组Ⅲ的从动锥齿轮和锥齿轮组Ⅳ上位于下方的水平锥轮,校准轴外圆套装有支撑轴,且支撑轴位于锥齿轮组Ⅳ上位于下方的水平锥轮的上方,支撑轴外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ的竖向锥轮连接,支撑轴上方的校准轴外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮连接,锥齿轮组Ⅳ中位于上方的水平锥轮和位于下方的水平锥轮均与竖向锥轮啮合设置,锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮上方设置有套装于校准轴外圆的支撑架,支撑架底端与锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮螺钉连接,支撑架顶部校准轴外圆通过轴承与从动轮连接,且从动轮与支撑架顶端通过螺钉连接,箱体相互平行的两个侧壁通过轴承分别与车轮轴Ⅰ和车轮轴Ⅱ连接,车轮轴Ⅰ一端伸入箱体内侧通过键与锥齿轮组Ⅰ的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮连接,车轮轴Ⅱ一端伸入箱体内侧通过键依次与锥齿轮组Ⅲ的主动锥齿轮和锥齿轮组Ⅱ的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮连接,所述箱体顶部通过电机盖固定安装有电机Ⅰ和电机Ⅱ,电机Ⅰ输出轴与带轴联轴器Ⅰ一端连接,带轴联轴器Ⅰ顶部与箱体顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅰ底部伸入箱体内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅰ的主动锥齿轮,锥齿轮组Ⅰ的主动锥齿轮与箱体顶板之间通过键连接有与从动轮啮合的主动轮,电机Ⅱ输出轴通过带轴联轴器Ⅱ一端连接,带轴联轴器Ⅱ顶部与箱体顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅱ底部伸入箱体内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅱ的主动锥齿轮。
所述上支架由环形法兰、Z形竖臂、H形水平杆组成,环形法兰外圆与Z形竖臂一端一体成型,且两个Z形竖臂对称设置,Z形竖臂另一端通过螺栓与H形水平杆连接。
所述从动模块包括由从动同步带轮、上支架、减震器及从动重载车轮;所述从动模块通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰与机架通过螺栓连接,所述带有阶梯轴的连接法兰的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个从动同步带轮和上支架,两个从动同步带轮和上支架的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的从动同步带轮套装在阶梯轴的大直径部分,且位于下侧从动同步带轮和上支架的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的螺母定位,上支架下端的两个H形水平杆两端分别通过销轴与减震器一端连接,减震器另一端下支架连接,下支架底部的两个车轮轴分别通过轴承与两个从动重载车轮连接。
所述下支架包括由四个杆件围成的框体、车轮轴连接件,所述框体与从动重载车轮平行设置的杆件上均连接有两个减震器,两个减震器之间的杆件下部一体成型有车轮轴连接件,车轮轴连接件通过轴承与车轮轴一端连接,车轮轴另一端通过轴承与从动重载车轮连接。
本发明的有益效果:本发明一种具有环境适应性的模块化移动机构;模块化及联动式设计,安装方便可靠性高。主动重载车轮采用双电机耦合驱动的方法,转动力矩大,精度高。采用锥齿轮差动轮系,校准传动误差。满足全方位轮的结构和运动特点,并且具有较强的越障能力,机动力较强,结构简单,运动精度,灵活度以及传动效率高,易于控制。
附图说明
图1本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台结构示意图;
图2本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的主动模块、从动模块和两条同步带配合关系示意图;
图3本发明双轮转向与驱动耦合的全方位平台自转运动示意图;
图4本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的主动模块示意图;
图5本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的主动模块剖视图;
图6本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的主动模块结构简图;
图7本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的从动模块示意图;
图8本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的电机盖结构示意图;
图9本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的校准轴结构示意图;
图10本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的支撑轴结构示意图;
图11本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的支撑架结构示意图;
图12本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的车轮轴结构示意图;
图13本发明具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的下支架结构示意图;
1-机架,2-主动模块,3-从动模块,4-同步带,5-带有阶梯轴的连接法兰,6-上支架,7-主动重载车轮,8-主动同步带轮,9-定位螺母,10-减震器,11-传动箱,12-上万向节,13-花键轴,14-下万向节,15-校准轴,16-箱体,17-电机Ⅰ,18-电机Ⅱ,19-锥齿轮组Ⅰ,20-锥齿轮组Ⅱ,21-锥齿轮组Ⅲ,22-锥齿轮组Ⅳ,23-主动轮,24-从动轮,25-支撑轴,26-支撑架,27-车轮轴Ⅰ,28-车轮轴Ⅱ,29-环形法兰,30-Z形竖臂,31-H形水平杆,32-从动重载车轮,33-从动同步带轮,34-下支架,35-框体,36-车轮轴连接件,37-连接梁,38-电机盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图13所示,具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,包括机架1、两组主动模块2、两组从动模块3及两条同步带4;所述机架1下表面四角处通过螺栓分别与两个主动模块2和两个从动模块3连接,主动模块2与从动模块3通过同步带4连接,两条同步带4交叉且一上一下设置,其中一个主动模块2与一个从动模块3位于机架1的一条对角线上,另一个主动模块2和另一个从动模块3位于机架1的另一条对角线上。
所述主动模块2包括带有阶梯轴的连接法兰5、上支架6及主动重载车轮7;所述主动模块2通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰5与机架1通过螺栓连接,带有阶梯轴的连接法兰5为易损的关键零件,上端与机架1固联,下方通过轴承与上支架6相对转动,承受全方位重载车轮运行时的冲击和驱动扭矩,平台载荷负载和校准轴15转动的反向力矩,根据弯扭合成和疲劳校核危险截面设计,满足要求,所述带有阶梯轴的连接法兰5的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个主动同步带轮8和上支架6,两个主动同步带轮8和上支架6的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的主动同步带轮8套装在阶梯轴的大直径部分,且位于上侧的主动同步带轮8上表面与带有阶梯轴的连接法兰5的连接法兰下端面之间留有间隙,位于下侧的主动同步带轮8和上支架6的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰5的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的定位螺母9定位,上支架6下端的两个H形水平杆31两端分别通过销轴与减震器10一端连接,减震器个数为4个,其中两个减震器10另一端分别通过销轴与其中一根连接梁37的两端铰接,另外两个减震器10另一端分别通过销轴与另一根连接梁37的两端铰接,两个连接梁37相互平行设置且其通过其上的耳板及螺栓与传动箱11顶部的耳座固连,两个主动重载车轮7之间通过传动箱11连接,带有阶梯轴的连接法兰5的小直径部分端面与上万向节12一端连接,上万向节12另一端与花键轴13一端连接,花键轴13另一端与下万向节14一端连接,上万向节12、花键轴13及下万向节14一起组成滑动副,以适应上万向节12和下万向节14相对位移,下万向节14另一端与传动箱11的校准轴15连接。
所述传动箱11包括校准轴15、箱体16、电机Ⅰ17、电机Ⅱ18、锥齿轮组Ⅰ19、锥齿轮组Ⅱ20、锥齿轮组Ⅲ21、锥齿轮组Ⅳ22、主动轮23、从动轮24;所述校准轴15一端与下万向节14连接,另一端与箱体16底板处的盲孔通过轴承连接,且校准轴15底端螺接有定位螺母9,校准轴15受两主动重载车轮7误差产生的扭矩,扭转强度最大的零件,满足弯扭合成和疲劳校核条件下,采用高强度材料制成,校准轴15与箱体16顶板之间通过轴承连接,校准轴15底部外圆通过轴承由下至上依次连接锥齿轮组Ⅲ21的从动锥齿轮和锥齿轮组Ⅳ22上位于下方的水平锥轮,校准轴15外圆套装有支撑轴25,且支撑轴25位于锥齿轮组Ⅳ22上位于下方的水平锥轮的上方,支撑轴25上的轴座和短轴一体成型,安装方便、空间小,免去与校准轴15螺纹连接或一体加工困难,支撑轴25外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ22的竖向锥轮连接,支撑轴25上方的校准轴15外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ22的位于上方的水平锥轮连接,锥齿轮组Ⅳ22中位于上方的水平锥轮和位于下方的水平锥轮均与竖向锥轮啮合设置,锥齿轮组Ⅳ22的位于上方的水平锥轮上方设置有套装于校准轴15外圆的支撑架26,支撑架26起到联轴器的作用连接从动轮24和锥齿轮组Ⅳ22的上水平锥轮,避免使用光轴与校准轴15干涉,支撑架26底端与锥齿轮组Ⅳ22的位于上方的水平锥轮螺钉连接,支撑架26顶部校准轴15外圆通过轴承与从动轮24连接,且从动轮24与支撑架26顶端通过螺钉连接,箱体16相互平行的两个侧壁通过轴承分别与车轮轴Ⅰ27和车轮轴Ⅱ28连接,车轮轴Ⅰ27一端伸入箱体16内侧通过键与锥齿轮组Ⅰ19的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮7连接,车轮轴Ⅱ28一端伸入箱体16内侧通过键依次与锥齿轮组Ⅲ21的主动锥齿轮和锥齿轮组Ⅱ20的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮7连接,所述箱体16顶部通过电机盖38固定安装有电机Ⅰ17和电机Ⅱ18,电机盖38上边固定电机,下边与箱体16相连,又能作为轴承端盖给带轴联轴器和轴承定位,同时起到密封作用,节省空间;电机Ⅰ17输出轴与带轴联轴器Ⅰ一端连接,带轴联轴器Ⅰ顶部与箱体16顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅰ底部伸入箱体16内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅰ19的主动锥齿轮,锥齿轮组Ⅰ19的主动锥齿轮与箱体16顶板之间通过键连接有与从动轮24啮合的主动轮23,电机Ⅱ18输出轴通过带轴联轴器Ⅱ一端连接,带轴联轴器Ⅱ顶部与箱体16顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅱ底部伸入箱体16内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅱ20的主动锥齿轮;箱体16采用中央分离式结构,在主动模块2装配时更加方便快捷,承受机架1载荷,随机振动以及传动轴的弯曲应力,满足弯扭合成和疲劳校核条件下更好的实现全方位动作。
所述上支架6由环形法兰29、Z形竖臂30、H形水平杆31组成,环形法兰29外圆与Z形竖臂30一端一体成型,且两个Z形竖臂30对称设置,Z形竖臂30另一端通过螺栓与H形水平杆31连接;上支架6在满足弹簧阻尼系统强迫振动幅值和弹跳、俯仰固有频率刚度的条件下,优化弹簧阻尼系统和上支架6的实际尺寸,使运行时更加接近车载环境响频率范围。
所述从动模块3包括由从动同步带轮33、上支架6、减震器10及从动重载车轮32;所述从动模块3通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰5与机架1通过螺栓连接,所述带有阶梯轴的连接法兰5的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个从动同步带轮33和上支架6,两个从动同步带轮33和上支架6的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的从动同步带轮33套装在阶梯轴的大直径部分,且位于下侧从动同步带轮33和上支架6的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰5的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的螺母定位,上支架6下端的两个H形水平杆31两端分别通过销轴与减震器10一端连接,减震器10另一端下支架34连接,下支架34底部的两个车轮轴分别通过轴承与两个从动重载车轮32连接,左端通过花键与重载车轮精确固定,右端通过轴承与箱体相对转动,承载车轮与箱体之间的剪切和扭转力,根据弯扭合成和疲劳校核危险截面,为全方位车轮的控制减小误差。
所述下支架34包括由四个杆件围成的框体35、车轮轴连接件36,所述框体35与从动重载车轮32平行设置的杆件上均连接有两个减震器10,两个减震器10之间的杆件下部一体成型有车轮轴连接件36,车轮轴连接件36通过轴承与车轮轴一端连接,车轮轴另一端通过轴承与从动重载车轮32连接。
具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台的使用方法为:
机架1由两组主动模块2通过同步带4带动两组从动模块3同时向各个方向运动,实现全方位运动平台的全方位运动,如图2所示;机架1由两组主动模块2通过同步带4带动两组从动模块3同时反向内倾45°,实现全方位运动平台的自转运动,如图3所示。
理想情况下,主动模块2全方位移动时,电机Ⅰ17和电机Ⅱ18分别通过锥齿轮组Ⅰ19、锥齿轮组Ⅱ20带动两边主动重载车轮7同转速输出,并分别通过从动轮24和锥齿轮组Ⅱ20、锥齿轮组Ⅲ21带动锥齿轮组Ⅳ22组成的差动轮系的上下水平锥齿轮同转速的差动转动,校准轴15相对于箱体16不发生转动,但是实际运转中,电机Ⅰ17和电机Ⅱ18的输出角速度和给定值均会存在偏差,使两主动重载车轮7的转速不等,前进方向有偏移,那么电机Ⅰ17和电机Ⅱ18的不等转速通过从动轮24和锥齿轮组Ⅱ20、锥齿轮组Ⅲ21,传递至锥齿轮组Ⅳ22上下水平锥齿轮不等的转速,使得固定在机架1上的校准轴15向箱体16转动的反方向转动,使系统偏移的速度回正。主动重载车轮7运行中只要电机Ⅰ17和电机Ⅱ18或者两主动重载车轮7有角速度偏差的倾向,那么在许用强度范围内机架1就会通过校准轴15施加以反方向的扭矩抵消,扭矩越大,抵消力矩越大;并且在电机Ⅰ17和电机Ⅱ18以预定不等角速度同向运行时,校准轴15会以反向角速度运行,误差产生时仍起到校准作用;
理想情况下,主动模块2自转运动时,电机Ⅰ17和电机Ⅱ18分别通过锥齿轮组Ⅰ19、锥齿轮组Ⅱ20带动两边主动重载车轮7反向同转速输出,并分别通过从动轮24和锥齿轮组Ⅱ20、锥齿轮组Ⅲ21带动锥齿轮组Ⅳ22组成的差动轮系的上下水平锥齿轮同转速的同向转动,校准轴15相对于箱体16以反向角速度转动,但是实际运转中,电机Ⅰ17和电机Ⅱ18的输出角速度和给定值均存在偏差,使两主动重载车轮7的转速不等,自转中心有偏移,那么电机Ⅰ17和电机Ⅱ18的反向不等转速通过从动轮24和锥齿轮组Ⅱ20、锥齿轮组Ⅲ21,传递给锥齿轮组Ⅳ22上下水平锥齿轮反向不等的转速,使得固定在机架1上的校准轴15在原有自转角速度减去角速度偏差,使主动模块2的自传中心回正。主动重载车轮7运行中只要电机Ⅰ17和电机Ⅱ18或者两主动重载车轮7有角速度偏差的倾向,那么在许用强度范围内机架1就会通过校准轴15施加以反方向的扭矩抵消,扭矩越大,抵消力矩越大;运行中由减震器10、上支架6、下支架34组成弹簧阻尼系统自适应不同的环境。
Claims (6)
1.具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于,包括机架、两组主动模块、两组从动模块及两条同步带;所述机架下表面四角处通过螺栓分别与两个主动模块和两个从动模块连接,主动模块与从动模块通过同步带连接,两条同步带交叉且一上一下设置,其中一个主动模块与一个从动模块位于机架的一条对角线上,另一个主动模块和另一个从动模块位于机架的另一条对角线上。
2.根据权利要求1所述的具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于:所述主动模块包括带有阶梯轴的连接法兰、上支架及主动重载车轮;所述主动模块通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰与机架通过螺栓连接,所述带有阶梯轴的连接法兰的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个主动同步带轮和上支架,两个主动同步带轮和上支架的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的主动同步带轮套装在阶梯轴的大直径部分,且位于上侧的主动同步带轮上表面与带有阶梯轴的连接法兰的连接法兰下端面之间留有间隙,位于下侧的主动同步带轮和上支架的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的定位螺母定位,上支架下端的两个H形水平杆两端分别通过销轴与减震器一端连接,减震器另一端与连接梁的端部通过销轴连接,连接梁的中部耳板通过螺栓与传动箱顶部的耳座固连,两个主动重载车轮之间通过传动箱连接,带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分端面与上万向节一端连接,上万向节另一端与花键轴一端连接,花键轴另一端与下万向节一端连接,上万向节、花键轴及下万向节一起组成滑动副,以适应上万向节和下万向节相对位移,下万向节另一端与传动箱的校准轴连接。
3.根据权利要求2所述的具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于:所述传动箱包括校准轴、箱体、电机Ⅰ、电机Ⅱ、锥齿轮组Ⅰ、锥齿轮组Ⅱ、锥齿轮组Ⅲ、锥齿轮组Ⅳ、主动轮、从动轮;所述校准轴一端与下万向节连接,另一端与箱体底板处的盲孔通过轴承连接,且校准轴底端螺接有定位螺母,校准轴与箱体顶板之间通过轴承连接,校准轴底部外圆通过轴承由下至上依次连接锥齿轮组Ⅲ的从动锥齿轮和锥齿轮组Ⅳ上位于下方的水平锥轮,校准轴外圆套装有支撑轴,且支撑轴位于锥齿轮组Ⅳ上位于下方的水平锥轮的上方,支撑轴外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ的竖向锥轮连接,支撑轴上方的校准轴外圆通过轴承与锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮连接,锥齿轮组Ⅳ中位于上方的水平锥轮和位于下方的水平锥轮均与竖向锥轮啮合设置,锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮上方设置有套装于校准轴外圆的支撑架,支撑架底端与锥齿轮组Ⅳ的位于上方的水平锥轮螺钉连接,支撑架顶部校准轴外圆通过轴承与从动轮连接,且从动轮与支撑架顶端通过螺钉连接,箱体相互平行的两个侧壁通过轴承分别与车轮轴Ⅰ和车轮轴Ⅱ连接,车轮轴Ⅰ一端伸入箱体内侧通过键与锥齿轮组Ⅰ的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮连接,车轮轴Ⅱ一端伸入箱体内侧通过键依次与锥齿轮组Ⅲ的主动锥齿轮和锥齿轮组Ⅱ的从动锥齿轮连接,另一端通过轴承与主动重载车轮连接,所述箱体顶部通过电机盖固定安装有电机Ⅰ和电机Ⅱ,电机Ⅰ输出轴与带轴联轴器Ⅰ一端连接,带轴联轴器Ⅰ顶部与箱体顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅰ底部伸入箱体内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅰ的主动锥齿轮,锥齿轮组Ⅰ的主动锥齿轮与箱体顶板之间通过键连接有与从动轮啮合的主动轮,电机Ⅱ输出轴通过带轴联轴器Ⅱ一端连接,带轴联轴器Ⅱ顶部与箱体顶板之间通过轴承连接,带轴联轴器Ⅱ底部伸入箱体内侧部分末端通过键连接有锥齿轮组Ⅱ的主动锥齿轮。
4.根据权利要求2所述的具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于:所述上支架由环形法兰、Z形竖臂、H形水平杆组成,环形法兰外圆与Z形竖臂一端一体成型,且两个Z形竖臂对称设置,Z形竖臂另一端通过螺栓与H形水平杆连接。
5.根据权利要求1所述的具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于:所述从动模块包括由从动同步带轮、上支架、减震器及从动重载车轮;所述从动模块通过其顶部带有阶梯轴的连接法兰与机架通过螺栓连接,所述带有阶梯轴的连接法兰的阶梯轴外圆从上至下依次套装有两个从动同步带轮和上支架,两个从动同步带轮和上支架的法兰通过螺栓连接固定,位于上侧的从动同步带轮套装在阶梯轴的大直径部分,且位于下侧从动同步带轮和上支架的法兰通过轴承与带有阶梯轴的连接法兰的小直径部分转动安装,轴承顶部通过大直径的轴肩定位,底部通过螺接在小直径部分上的螺母定位,上支架下端的两个H形水平杆两端分别通过销轴与减震器一端连接,减震器另一端下支架连接,下支架底部的两个车轮轴分别通过轴承与两个从动重载车轮连接。
6.根据权利要求5所述的具有双轮转向与驱动耦合轮结构的全方位运动平台,其特征在于:所述下支架包括由四个杆件围成的框体、车轮轴连接件,所述框体与从动重载车轮平行设置的杆件上均连接有两个减震器,两个减震器之间的杆件下部一体成型有车轮轴连接件,车轮轴连接件通过轴承与车轮轴一端连接,车轮轴另一端通过轴承与从动重载车轮连接。
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2021
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