【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种直线运动轨迹悬架及地面仿形车辆，属于丘陵山区农业机械底盘，特别涉及非道路自动作业车辆地面仿形行驶控制技术。
技术介绍
1、我国适宜农牧业发展的丘陵约有100万平方公里，占国土面积的十分之一，丘陵山区是我国粮食和特色农产品的重要生产基地，适合各种经济树木和果树的栽培生长，对发展多种经济十分有利；丘陵山区地面落差大、平整度差，属于典型非道路地面，部分区域的丘陵山区宜机化土地改良，投入巨大、收效甚微，地形适应性强的丘陵山区机械化发展缓慢。
2、文献：三自由度地面仿形车辆、cn202111207283.3，由一组横向仿形机构对横向波动地面仿形，两组纵向仿形机构独立对纵向波动地面仿形，三自由度地面仿形原理解决了三维地形条件下多轮全时驱动，实现丘陵、坡地非道路地面仿形行走、作业；常用的拖曳臂式悬架，通过车轮轴线相对车身转动能够获得车轮相对车身大位移量运动，为了提高车辆作业效率，车辆快速仿形行驶时车轮轴同时受到离心力和切向力作用，切向力实现仿形运动快速响应以及车轮快速仿形到位，而作用于车轮轴的仿形运动离心力对车辆性能无任何有益效果；探索一种直线运动轨迹悬架，车辆仿形运动时车轮相对车身直线运动，仿形行驶过程中车轮轴仅受到沿直线运动的切向力、而不受离心力作用，通过消除作用于车轮轴的仿形运动离心力，提高非道路车辆仿形行驶速度，实现高效作业。
技术实现思路
1、本专利技术目的是要提供一种直线运动轨迹悬架及地面仿形车辆，由悬架保持单个车轮沿竖直方向定直线运动，实现车轮对地面仿
2、为了达到本专利技术目的所采取的技术方案包括：
3、直线运动轨迹悬架，包括：两个齿数相同的圆柱齿轮（11）分别与车身（10）转动连接，过两连接点a、e的转动轴线均垂直于车身中垂面，两个圆柱齿轮（11）啮合传动、两个圆柱齿轮（11）的转动轴线位于同一车身水平面，两个曲柄（12）的一端分别与车身（10）转动连接、转动轴线分别与两个圆柱齿轮（11）的转动轴线重合，两个等长曲柄（12）的另一端分别与两个连杆（13）一端转动连接、两连接点b、d处转动轴线均垂直于车身中垂面，两个等长连杆（13）的另一端相互转动连接、连接点c，车轮中心与c点重合、车轮（14）与两连杆（13）同轴线转动连接，车轮（14）转动轴线垂直于车身中垂面，车轮（14）相对两个连杆（13）转动、车辆行驶，两个曲柄（12）以ae的中垂线l对称条件下、分别与两个圆柱齿轮（11）固连，两个连杆（13）关于直线l对称，构成同一相对运动平面的闭式运动链abcde；电机（15）串联减速器（16）后固定安装在车身（10）上，减速器（16）的输出轴与其中一个圆柱齿轮（11）同转动轴线固连，电机（15）通过减速器（16）驱动两个相啮合圆柱齿轮（11）等角度、反向转动，两个曲柄（12）等角度、反向转动，车轮中心沿直线l运动、车轮对地面仿形，形成直线运动轨迹悬架；
4、其中：由电机（15）串联减速器（16）驱动圆柱齿轮（11）转动、控制曲柄（12）相对车身的转角，控制变量为曲柄与车身水平面的夹角α，车轮中心沿直线l运动、位移h=f(α)，通过控制变量α，直线运动轨迹悬架实现主动控制，获得单个车轮中心沿直线l运动控制、实现车轮主动对地面仿形。
5、上述的直线运动轨迹悬架中，两圆柱齿轮（11）齿数z相等、转动轴线平行，两圆柱齿轮（11）啮合传动；两圆柱齿轮均为直齿圆柱齿轮时，直齿圆柱齿轮啮合传动条件为：两齿轮具有相同的模数m和压力角，两齿轮中心距ae=m×z；两圆柱齿轮均为斜齿圆柱齿轮时，斜齿圆柱齿轮啮合传动条件为：两齿轮具有相同的法面模数mn和法向压力角、螺旋角β等值反向，两齿轮中心距ae=(mn/cosβ)×z；斜齿圆柱齿轮传动相对直齿圆柱齿轮传动具备承载能力高、运动平稳之优点。
6、上述的直线运动轨迹悬架中，电机（15）选用永磁同步电动机，减速器（16）选用行星齿轮减速器、或者rv减速器。
7、地面仿形车辆，包括：四组结构和性能参数相同的直线运动轨迹悬架依据给定的轮距和轴距以车身中垂面左右对称布置、共用同一车身，四个车轮独立驱动、差速转向，四组直线运动轨迹悬架独立控制、四个车轮主动对地面仿形，形成四轮驱动、全轮主动仿形的全地形车辆。
8、其中：每个直线运动轨迹悬架中，车轮中心沿直线轨迹运动实现车辆对地面主动仿形，消除了作用于各个车轮轴的仿形运动离心力；且各个车轮中心运动轨迹相对车身位置不变，仿形行驶过程中车辆轴距始终不变，车轮牵连转速为零、车轮绝对转速恒等于车轮自转的相对转速，消除了各个车轮仿形运动对车辆行驶速度的影响；车辆轮距和轴距不变，同时减少了寄生功率和轮胎磨损；由于各直线运动轨迹悬架独立控制，四个车轮中心独立直线运动实现车辆对地面主动仿形，可以保持车身上平台的作业表面水平，利于机械手等部件的对靶作业；实现丘陵山区非道路地面高速仿形行驶、作业，提高了丘陵山区机械化水平。
9、本专利技术的有益效果在于，所提出的一种直线运动轨迹悬架及地面仿形车辆，实现丘陵山区非道路地面高速仿形行驶、作业，利于丘陵山区机械化水平提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.直线运动轨迹悬架，其特征在于，包括：两个齿数相同的圆柱齿轮分别与车身转动连接，过两连接点A、E的转动轴线均垂直于车身中垂面，两个圆柱齿轮啮合传动、两个圆柱齿轮的转动轴线位于同一车身水平面，两个曲柄的一端分别与车身转动连接、转动轴线分别与两个圆柱齿轮的转动轴线重合，两个等长曲柄的另一端分别与两个连杆一端转动连接、两连接点B、D处转动轴线均垂直于车身中垂面，两个等长连杆的另一端相互转动连接、连接点C，车轮中心与C点重合、车轮与两连杆同轴线转动连接，车轮转动轴线垂直于车身中垂面，车轮相对两连杆转动、车辆行驶，两个曲柄以AE的中垂线L对称分别与两个圆柱齿轮固连，两个连杆关于直线L对称，构成同一相对运动平面的闭式运动链ABCDE；电机串联减速器后固定安装在车身上，减速器的输出轴与其中一个圆柱齿轮同转动轴线固连，电机通过减速器驱动两个相啮合圆柱齿轮等角度、反向转动，两个曲柄等角度、反向转动，车轮中心沿直线L运动、车轮对地面仿形。
2.根据权利要求1所述的直线运动轨迹悬架，其特征在于，两圆柱齿轮齿数Z相等、转动轴线平行，两圆柱齿轮啮合传动；两圆柱齿轮均为直齿圆柱齿轮时，直齿圆柱
3.根据权利要求1所述的直线运动轨迹悬架，其特征在于，所述的电机选用永磁同步电动机，减速器选用行星齿轮减速器、或者RV减速器。
4.一种地面仿形车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1和3所述的直线运动轨迹悬架，四组结构和性能参数相同的直线运动轨迹悬架依据给定的轮距和轴距以车身中垂面左右对称布置、共用同一车身，四个车轮独立驱动、差速转向，四组直线运动轨迹悬架独立控制、四个车轮主动对地面仿形，形成四轮驱动、全轮主动仿形的全地形车辆。
...【技术特征摘要】
1.直线运动轨迹悬架，其特征在于，包括：两个齿数相同的圆柱齿轮分别与车身转动连接，过两连接点a、e的转动轴线均垂直于车身中垂面，两个圆柱齿轮啮合传动、两个圆柱齿轮的转动轴线位于同一车身水平面，两个曲柄的一端分别与车身转动连接、转动轴线分别与两个圆柱齿轮的转动轴线重合，两个等长曲柄的另一端分别与两个连杆一端转动连接、两连接点b、d处转动轴线均垂直于车身中垂面，两个等长连杆的另一端相互转动连接、连接点c，车轮中心与c点重合、车轮与两连杆同轴线转动连接，车轮转动轴线垂直于车身中垂面，车轮相对两连杆转动、车辆行驶，两个曲柄以ae的中垂线l对称分别与两个圆柱齿轮固连，两个连杆关于直线l对称，构成同一相对运动平面的闭式运动链abcde；电机串联减速器后固定安装在车身上，减速器的输出轴与其中一个圆柱齿轮同转动轴线固连，电机通过减速器驱动两个相啮合圆柱齿轮等角度、反向转动，两个曲柄等角度、反向转动，车轮中心沿直线l运动、车轮对地面仿形。
2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚，王圣学，魏文军，
申请(专利权)人：坐骑科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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