一种越障驱动车轮制造技术

本发明专利技术涉及一种越障驱动车轮，属于车辆行走系统。技术方案包括双作用离合器的动环４与轮轴１１采用花键联结，静环２与行走轮１固连同轴转动，静环７与圆柱齿轮９固连同轴转动，圆柱齿轮１２同时与圆柱齿轮９和齿条１７啮合传动，装有弹簧１５的越障杆１４与齿条１７固连，驱动力矩通过齿轮１３驱动轮轴１１及动环４在车架１６上转动，进而驱动行走轮１转动或越障杆１４运动，越障驱动车轮适应于阶梯攀登及其它复杂路面条件下越障行驶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种越障驱动车轮，属于车辆行走系统；这种越障驱动车轮是在行走轮上附加包含双作用离合器、越障杆等零部件组成的越障驱动机构，当驱动车轮遇到不可自行越过的障碍物时越障杆升起驱动车轮越过障碍物后可以继续行驶，越障驱动车轮适应于阶梯攀登及其它复杂路面条件下越障行驶。技术背景为了满足救灾抢险、特殊环境的交通运输等需求，人类对越障驱动车轮的通过性、适应性和灵活性提出越来越高的要求，车辆行走系统要求能够适用于阶梯攀登及其它复杂路面条件下的越障驱动行驶。目前应用的越障车轮主要形式为用辐射状分布的多个子轮代替行走轮，或者设置可伸缩式千斤顶等，申请号为99224694.6的技术专利是运用多个子轮替代行走轮的越障车轮，同一平面上三个完全相同的子轮，它们通过轮轴与轮毂固定组成一个复合轮，其驱动轴等距固定于三个子轮之间，在驱动齿附近有链条定位轮，在驱动齿和链条定位齿之间有传动链条，驱动齿与子轮上的飞轮通过链条传动，正常行驶时有两个子轮着地，遇到不可自行越过的障碍物时，各子轮围绕中心轴依次旋转着地实现越障，其结构简便，但行驶平稳性差；申请号为02294678.0的技术专利是在车辆底盘后部靠近车轮的位置设计可伸缩式千斤顶，液压千斤顶压力进油管与车辆动力液压泵相连，当遇到障碍时，根据液体压强原理，可伸缩式千斤顶升起车辆实现越障，此方式实现便捷，但成本造价较高，需进一步改进提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种越障驱动车轮，该驱动车轮驱动车辆-->正常行驶在平坦路面上时与普通气胎轮相同，当驱动车轮遇到不可自行越过的障碍物时车轮上附加的越障杆升起驱动车轮越过障碍物继续行驶，适应于阶梯攀登及其它复杂路面条件下低速越障行驶。为了达到本专利技术的目的所采取的技术方案包括：双作用离合器由动环4及其上固连的环形平面齿圈5和6、静环2及其上固连的环形平面齿圈3、静环7及其上固连的环形平面齿圈8、弹簧10组成，轮轴11与动环4采用允许轴向移动的花键联结，行走轮1与静环2固连同轴转动，圆柱齿轮9与静环7固连同轴转动，圆柱齿轮12同时与圆柱齿轮9和齿条17啮合传动，装有弹簧15的越障杆14与齿条17固连，驱动力矩通过齿轮13驱动轮轴11及动环4在车架16上转动，构成本专利技术的越障驱动车轮(如图1)。动环4、静环2和7、行走轮1、圆柱齿轮9、齿轮13及轮轴11具有同一理论回转轴线，动环4在弹簧10控制下可以产生相对轮轴11的轴向移动但始终保持同速转动，其余各零部件均被限制轴向移动仅可以转动；正常行驶状态，动环4被弹簧10压向静环2，环形平面齿圈5、3啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环2驱动行走轮1转动；当行走轮1遇到不可自行越过的障碍物时，行走轮1受到的阻力矩超过设定值，环形平面齿圈5、3打滑、弹簧10被压缩、环形平面齿圈6、8啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环7、圆柱齿轮9、12、齿条17驱动越障杆14向下移动升起行走轮1越过障碍物继续行驶。上述的越障驱动车轮中，可以由杆系18、19、20取代齿条17实现越障杆14向下移动升起行走轮1越障(如图3、图4)。上述的越障驱动车轮中，双作用离合器的动环4由弹簧10控制可以更改为由力矩传感器检测设定力矩，由电磁铁控制其两个确定位置。附图说明-->图1为本专利技术的越障驱动车轮的机构简图；图2为本专利技术的越障驱动车轮的越障部分机构配置原理图；图3为本专利技术采用杆系推动越障杆的越障驱动车轮机构简图；图4为本专利技术采用杆系推动越障杆的越障驱动车轮的越障部分机构配置原理图；图5为本专利技术的越障驱动车轮越障过程原理图；图6为本专利技术的越障驱动车轮组成车辆行走系统示意图。具体实施方案下面根据附图对本专利技术的实施例进行描述。图1所示为本专利技术的越障驱动车轮的机构简图，由动环4及其上固连的环形平面齿圈5和6、静环2及其上固连的环形平面齿圈3、静环7及其上固连的环形平面齿圈8、弹簧10组成双作用离合器，环形平面齿圈3、5、6、8具有相同的几何尺寸和齿形(等腰梯形或等腰三角形等)，轮轴11与动环4采用花键联结传递扭矩但允许一定量的轴向相对运动，弹簧10将动环4压向静环2保持环形平面齿圈5、3啮合，通过调整弹簧10的预紧力可以设定动环4相对静环2的打滑力矩，静环2、7分别与行走轮1、圆柱齿轮9固连同轴转动，圆柱齿轮12同时与圆柱齿轮9和齿条17啮合传动，装有弹簧15的越障杆14与齿条17固连，可以产生竖直往复直线运动，调整弹簧15的预紧力可以保持越障后越障杆14复位(如图2)；动环4、静环2和7、行走轮1、圆柱齿轮9、齿轮13及轮轴11具有同一理论回转轴线，动环4在弹簧10控制下可以产生相对轮轴11的轴向移动，其余各零部件均被限制轴向移动仅可以转动；正常行驶状态，动环4被弹簧10压向静环2，环形平面齿圈5、3啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环2驱动行走轮1转动；当行走轮1遇到不可自行越过的障碍物时，行走轮1受到的阻力矩超过设定值，环形平面齿-->圈5、3打滑、弹簧10被再压缩、环形平面齿圈6、8啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环7、圆柱齿轮9、12、齿条17驱动越障杆14向下移动升起行走轮1，随着行走轮1相对障碍物上升，作用在行走轮1上的阻力矩越来越小，当阻力矩小于设定值时，环形平面齿圈5、3停止打滑，驱动力矩驱动行走轮1越过障碍物继续行驶；越障后弹簧10复位，环形平面齿圈6、8脱开，环形平面齿圈5、3正常啮合、行走轮1正常行驶，越障后弹簧15复位，越障杆14上升复位，本专利技术的越障驱动车轮越障过程原理如图5所示。图3所示为本专利技术采用杆系推动越障杆的越障驱动车轮机构简图，由连杆18、摆杆19、推杆20组成平面杆系取代齿条17实现越障杆14向下移动升起行走轮1越障，同样可以实现正常行驶和越障驱动功能，其中连杆18一端在圆柱齿轮12上偏心铰接，另一端与摆杆19及推杆20铰接，摆杆19的另一端与车架16铰接，推杆20的另一端与越障杆14铰接(如图4)；正常行驶状态，电磁铁断电、铁芯复位、动环4被压向静环2，环形平面齿圈5、3啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环2驱动行走轮1转动；当行走轮1遇到不可自行越过的障碍物时，行走轮1受到的阻力矩超过设定值，力矩传感器检测到该设定的力矩值后电磁铁通电、铁芯推动动环4，环形平面齿圈5、3脱开、环形平面齿圈6、8啮合，驱动力矩通过齿轮13、轮轴11、动环4、静环7、圆柱齿轮9、12、连杆18、摆杆19、推杆20驱动越障杆14向下移动升起行走轮1，随着行走轮1相对障碍物上升，作用在行走轮1上的阻力矩越来越小，当阻力矩小于设定值时，电磁铁断电、铁芯复位，驱动力矩驱动行走轮1越过障碍物继续行驶；越障后驱动力矩恢复正常，行走轮1正常行驶，越障后弹簧15复位，越障杆14上升复位，以备下一次越障过程。图6所示为本专利技术的越障驱动车轮组成车辆行走系统示意图，在-->车架16上沿前进方向对称配置两组本专利技术的越障驱动车轮且对应并列两个常规的支撑后轮形成前轮驱动行走系统，可以在车架16上沿前进方向对称配置两组本专利技术的越障驱动车轮且对应并列两个常规的支撑前轮形成后轮驱动行走系统，也可以在车架16上沿前进方向对称配置四组本专利技术的越障驱动车轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种越障驱动车轮包括：双作用离合器由动环４及其上固连的环形平面齿圈５和６、静环２及其上固连的环形平面齿圈３、静环７及其上固连的环形平面齿圈８、弹簧１０组成，其特征在于，轮轴１１与动环４采用允许轴向移动的花键联结，行走轮１与静环２固连同轴转动，圆柱齿轮９与静环７固连同轴转动，圆柱齿轮１２同时与圆柱齿轮９和齿条１７啮合传动，装有弹簧１５的越障杆１４与齿条１７固连，驱动力矩通过齿轮１３驱动轮轴１１及动环４在车架１６上转动，进而驱动行走轮１转动或越障杆１４运动。

【技术特征摘要】
1、一种越障驱动车轮包括：双作用离合器由动环4及其上固连的环形平面齿圈5和6、静环2及其上固连的环形平面齿圈3、静环7及其上固连的环形平面齿圈8、弹簧10组成，其特征在于，轮轴11与动环4采用允许轴向移动的花键联结，行走轮1与静环2固连同轴转动，圆柱齿轮9与静环7固连同轴转动，圆柱齿轮12同时与圆柱齿轮9和齿条17啮合传动，装有弹簧15的越障杆14与齿条17固连，驱动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文军，丁杰，李海涛，刘平义，张绍英，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]