CN114132401B - 一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人车行走技术领域，公开了一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，用于安装在带轮上，包括底带和多个履带齿，所述底带包括V带和多个同步带带齿，所述同步带带齿间隔固定在所述V带下方，且沿所述V带的长度方向均匀设置，所述履带齿间隔固定在所述底带上方，沿所述底带的长度方向均匀设置，所述V带的数量为一个或多个。本发明的有益效果：本装置的结构简单、成本低，在同步带高传动精度和齿形的大传动力矩的优势下，复合V带齿形，使得复合履带不易脱落且能增加传动力矩；此外，复合履带能够进行快速差速转向，履带的使用稳定性得到了增强，履带的使用寿命也得到了增加。

Description

一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带

【技术领域】

本发明涉及无人车行走领域，尤其涉及一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带。

【背景技术】

目前，行走机构大多采用圆形车轮或履带行走机构。圆形车轮虽然有机动、灵活和所需要的驱动力小等优点，但也会存在一些问题，如接触面小，接触压力大，越障能力差等。在面对复杂的非结构化环境时，诸如沙地、泥泞或者松软的地面上，容易陷落，并造成打滑而无法行走；或者有凸起的障碍，如岩石，也会无法通行。而在结构化环境中，无法越过如台阶(楼梯)等障碍物。履带行走机构能部分解决上述圆形车轮存在的问题，履带行走机构对地形的适应性更好，能应用的范围更广。小型履带式无人车可以协助或取代人类完成很多工作。首先，它可以在恶劣地形或危险情况下进行侦察、攻击等工作；其次，它可对危险物品进行排查，战场救护等；另外在网络通信、人工智能等先进技术应用的基础上，无人车能够从事控制精度和实时性高、复杂性强的工作。但履带式无人车在实际使用也存在一些问题，比较常见的问题为履带容易脱落，从而导致无人车无法正常行驶。因此，有必要提供一种新型的高精度传动复合履带，能在多种环境下保证无人车的正常行驶，履带的稳定性更高且不易脱落。

【发明内容】

本发明公开了一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，用于安装在带轮上，包括底带和多个履带齿，所述底带包括V带和多个同步带带齿，所述同步带带齿间隔固定在所述V带下方，且沿所述V带的长度方向均匀设置，所述履带齿间隔固定在所述底带上方，沿所述底带的长度方向均匀设置；

所述V带顶面的宽度大于其底面的宽度，所述V带顶面的宽度为b；

所述同步带带齿包括同步带上平面、与所述同步带上平面相对且间隔设置的同步带下平面以及四个连接所述同步带上平面和所述同步带下平面的同步带侧平面，所述同步带侧平面向所述同步带带齿的内侧倾斜设置，所述同步带上平面的宽度大于所述同步带下平面的宽度，所述所述同步带上平面与所述V带的底面固定，所述同步带带齿的节距为Pb；

所述履带齿包括横块、左斜块和右斜块，所述横块包括横块上平面、与所述横块上平面相对且间隔设置的横块下平面以及连接所述横块上平面和所述横块下平面的横块前平面、横块后平面、横块左平面和横块右平面，所述横块前平面和所述横块后平面相对间隔设置，所述横块左平面和所述横块右平面相对间隔设置，所述横块前平面的宽度小于所述横块后平面的宽度，所述横块前平面的宽度为C，所述横块前平面和所述横块后平面之间的距离为K，所述左斜块与所述横块左平面连接，所述右斜块与所述横块右平面连接，所述横块上平面为向上弯曲的弧面且弧面所对应的圆的半径为R，相邻的两个所述履带齿的所述横块后平面之间的距离为PN，所述横块上平面的弧面的顶点到所述底带的底面之间的距离为H。

作为本发明的一种优选改进：PN＝Pb，K＝PN/3，C＝b/4。

作为本发明的一种优选改进：所述底带包括一个V带，R＝b×H/3。

作为本发明的一种优选改进：所述底带包括多个所述V带，多个所述V带沿水平方向依次连接，R＝b×H/2。

作为本发明的一种优选改进：所述同步带带齿呈四棱台状。

作为本发明的一种优选改进：所述左斜块和所述右斜块固定在所述底带的顶面上。

作为本发明的一种优选改进：所述左斜块和所述右斜块对称设置在所述横块的两侧。

作为本发明的一种优选改进：所述左斜块和所述右斜块之间的夹角呈90°。

作为本发明的一种优选改进：所述左斜块的顶面为斜面，靠近所述横块左平面的一端高，远离所述横块左平面的一端低；

所述右斜块的顶面为斜面，靠近所述横块右平面的一端高，远离所述横块右平面的一端低。

作为本发明的一种优选改进：选用所述同步带带齿齿形模数和所述V带带型根据各自的选用标准选择，其中以所述同步带带齿齿形尺寸推荐带宽为标准，选用所述V带带型

本发明的有益效果如下：

1、本装置的结构简单、成本低，在同步带高传动精度和齿形的大传动力矩的优势下，复合V带齿形，使得复合履带不易脱落且能增加传动力矩，装配拆卸简单；此外，复合履带能够进行快速差速转向，履带的使用稳定性得到了增强，履带的使用寿命也得到了增加；

2、同步带带齿提高了复合履带的精度，V带带型使得复合履带不易脱落，履带齿减少转向负载，路况优良可减少转向负载，路面松散沙石地面可增大摩擦力，利于行走和转向。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带的示意图；

图2为本发明复合履带的分解示意图；

图3为本发明同步带带齿的结构示意图；

图4为本发明履带齿的结构示意图；

图5为本发明横块的结构示意图；

图6为本发明复合履带的俯视图；

图7为本发明复合履带的另一视角示意图；

图8为本发明同步带带齿的尺寸示意图；

图9为本发明V带的尺寸示意图。

图中：100-V带，200-同步带带齿，201-同步带上平面，202-同步带下平面，203-同步带侧平面，300-履带齿，301-横块，311-横块上平面，312-横块下平面，313-横块前平面，314-横块后平面，315-横块左平面，316-横块右平面，302-左斜块，303-右斜块。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，用于安装在带轮上，包括底带和多个履带齿300，所述底带包括V带100和多个同步带带齿200，所述同步带带齿200间隔固定在所述V带100下方，且沿所述V带100的长度方向均匀设置，所述履带齿300间隔固定在所述底带上方，沿所述底带的长度方向均匀设置。所述底带包括一个或多个所述V带100，多个所述V带100沿水平方向依次连接。在本实施例中，以所述底带由一个所述V带100组成时的结构进行说明。

请参阅图1-图2所示，包括复合履带包括V带100、多个同步带带齿200和多个履带齿300，所述同步带带齿200间隔固定在所述V带100下方，且沿所述V带100的长度方向均匀设置，所述履带齿300间隔固定在所述V带100上方，沿所述V带100的长度方向均匀设置。所述V带100的侧壁向其内侧倾斜设置，且所述V带100顶面的宽度大于其底面的宽度，所述V带100顶面的宽度为b。在本实施例中，所述V带100的长度方向为左右方向，所述V带100的前侧平面和后侧平面为斜面，即所述V带100呈上宽下窄的棱台样式。

请参阅图3所示，所述同步带带齿200包括同步带上平面201、与所述同步带上平面201相对且间隔设置的同步带下平面202以及四个连接所述同步带上平面201和所述同步带下平面202的同步带侧平面203，所述同步带侧平面203向所述同步带带齿200的内侧倾斜设置，所述同步带上平面201的宽度大于所述同步带下平面202的宽度，所述所述同步带上平面201与所述V带100的底面固定，相邻的两个所述同步带带齿200的所述同步带下平面202的中心的距离(即节距)为Pb。所述同步带带齿200呈正四棱台状，所述同步带带齿200的前侧平面和后侧平面的倾斜角度与所述V带100的相对应，使得所述同步带带齿200和所述V带100呈一体式结构。

请参阅图4-图7所示，所述履带齿300包括横块301、左斜块302和右斜块303，所述横块301包括横块上平面311、与所述横块上平面311相对且间隔设置的横块下平面312以及连接所述横块上平面311和所述横块下平面312的横块前平面313、横块后平面314、横块左平面315和横块右平面316，所述横块前平面313和所述横块后平面314相对间隔设置，所述横块左平面315和所述横块右平面316相对间隔设置，所述横块前平面313的宽度小于所述横块后平面314的宽度，所述横块前平面313的宽度为C，所述横块前平面313和所述横块后平面314之间的距离为K，所述左斜块302与所述横块左平面315连接，所述右斜块303与所述横块右平面316连接，所述横块下平面312与所述V带100的顶面(即所述底带的顶面)固定，所述横块上平面311为向上弯曲的弧面且弧面所对应的圆的半径为R，相邻的两个所述履带齿300的所述横块后平面314之间的距离为PN。

具体的，所述履带齿300可以看成3个部分拼接而成，即所述横块301、所述左斜块302和所述右斜块303为3个独立模块。将所述横块301看成一个点的话，所述履带齿300的形状呈V状，所述左斜块302和所述右斜块303相当于V的两个斜边。如图6所示，所述左斜块302和所述右斜块303相对于所述横块301对称，所述左斜块302和所述横块301之间的夹角为135°。所述履带齿300各个部位的高度不同，所述横块上平面311弧面的最高点的高度最高，从最高点向两侧，所述履带齿300的高度逐渐减少。在同步带高传动精度和齿形的大传动力矩的优势下，复合V带齿形，使得复合履带不易脱落且能增加传动力矩；此外，复合履带能够进行快速差速转向，履带的使用稳定性得到了增强，履带的使用寿命也得到了增加。图7中，分别为所述底带包括一个所述V带100和两个所述V带100时，复合履带所对应的侧视图。

各个结构的实际尺寸要根据实际使用场景综合考量，本实施例给出其中一种重要参数选取计算方法。所述横块上平面311的弧面的顶点到所述V带100底面之间的距离为H，PN＝Pb，K＝PN/3，C＝b/4。所述底带包括一个所述V带100时，R＝b×H/3。所述底带包括多个所述V带(100)时，R＝b×H/2。

在本实施例中，所述左斜块302和所述右斜块303固定在所述V带100的顶面上。所述左斜块302和所述右斜块303对称设置在所述横块301的两侧。所述左斜块302和所述右斜块303之间的夹角呈90°。所述左斜块302的顶面为斜面，靠近所述横块左平面315的一端高，远离所述横块左平面315的一端低；所述右斜块303的顶面为斜面，靠近所述横块右平面316的一端高，远离所述横块右平面316的一端低。

请参阅图8-图9所示，选用所述同步带带齿200齿形模数和所述V带100带型根据各自的选用标准选择，其中以所述同步带带齿200齿形尺寸推荐带宽为标准，选用所述V带100带型。同步带带型尺寸如表一所示，V带带型尺寸如表二所示。

表一

表二

作为一种实施方式，同步带带型尺寸Pb＝22.225mm，ht＝6.35mm，hs＝11.2mm。对应的所述V带100的bp＝41.4mm，b＝44.5mm，h＝19.8mm。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，用于安装在带轮上，其特征在于：包括底带和多个履带齿(300)，所述底带包括V带(100)和多个同步带带齿(200)，所述同步带带齿(200)间隔固定在所述V带(100)下方，且沿所述V带(100)的长度方向均匀设置，所述履带齿(300)间隔固定在所述底带上方，沿所述底带的长度方向均匀设置；

所述V带(100)顶面的宽度大于其底面的宽度，所述V带(100)顶面的宽度为b；

所述同步带带齿(200)包括同步带上平面(201)、与所述同步带上平面(201)相对且间隔设置的同步带下平面(202)以及四个连接所述同步带上平面(201)和所述同步带下平面(202)的同步带侧平面(203)，所述同步带侧平面(203)向所述同步带带齿(200)的内侧倾斜设置，所述同步带上平面(201)的宽度大于所述同步带下平面(202)的宽度，所述所述同步带上平面(201)与所述V带(100)的底面固定，所述同步带带齿(200)的节距为Pb；

所述履带齿(300)包括横块(301)、左斜块(302)和右斜块(303)，所述横块(301)包括横块上平面(311)、与所述横块上平面(311)相对且间隔设置的横块下平面(312)以及连接所述横块上平面(311)和所述横块下平面(312)的横块前平面(313)、横块后平面(314)、横块左平面(315)和横块右平面(316)，所述横块前平面(313)和所述横块后平面(314)相对间隔设置，所述横块左平面(315)和所述横块右平面(316)相对间隔设置，所述横块前平面(313)的宽度小于所述横块后平面(314)的宽度，所述横块前平面(313)的宽度为C，所述横块前平面(313)和所述横块后平面(314)之间的距离为K，所述左斜块(302)与所述横块左平面(315)连接，所述右斜块(303)与所述横块右平面(316)连接，所述横块上平面(311)为向上弯曲的弧面且弧面所对应的圆的半径为R，相邻的两个所述履带齿(300)的所述横块后平面(314)之间的距离为PN，所述横块上平面(311)的弧面的顶点到所述底带的底面之间的距离为H。

2.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：PN＝Pb，K＝PN/3，C＝b/4。

3.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述底带包括一个V带(100)，R＝b×H/3。

4.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述底带包括多个所述V带(100)，多个所述V带(100)沿水平方向依次连接，R＝b×H/2。

5.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述同步带带齿(200)呈四棱台状。

6.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述左斜块(302)和所述右斜块(303)固定在所述底带的顶面上。

7.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述左斜块(302)和所述右斜块(303)对称设置在所述横块(301)的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述左斜块(302)和所述右斜块(303)之间的夹角呈90°。

9.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：所述左斜块(302)的顶面为斜面，靠近所述横块左平面(315)的一端高，远离所述横块左平面(315)的一端低；

所述右斜块(303)的顶面为斜面，靠近所述横块右平面(316)的一端高，远离所述横块右平面(316)的一端低。

10.根据权利要求1所述的一种侧向不易脱落的高精度传动复合履带，其特征在于：选用所述同步带带齿(200)齿形模数和所述V带(100)带型根据各自的选用标准选择，其中以所述同步带带齿(200)齿形尺寸推荐带宽为标准，选用所述V带(100)带型。