[发明专利]越障驱动行走机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种越障驱动行走机构，属于车辆行走系统。该机构采用机械强制越障连续行走方式，具有较强的地面适应能力，能够在泥泞打滑、凹凸不平等不利作业条件下的复杂路面驱动行走。

技术背景

为了在各种凹凸不平等复杂路面上行进，要求行走系统具有较强的越障能力和较高的灵活性、适应性，人们设计了各种行走机构以期满足这种需求。

在哈尔滨工业大学学报2003年第2期发表的文章《行星越障轮式月球车的设计》中，描述月球车的每个行星越障轮都是一个只有一个中心轮的差动轮系，车轮与系杆外端行星轮固连，在中心轮上有独立的驱动。实际上，该差动轮系只是在定轴轮系和行星轮系之间转化，控制两侧中心轮上的驱动转速，可以实现直线行驶、转向和自动越障功能。由于系杆不是直接被驱动而是被动转动，所以其越障能力相对较低。

申请号为94236978.5的实用新型专利“登攀轮”，描述的每个登攀轮是在行星轮系和定轴轮系之间转化，与“月球车”的区别有三点：一是只有一个动力，采用控制机构来驱动不同的构件，二是越障时同时驱动两侧轮系的系杆，使两侧轮架同时越障，三是转向时只驱动一侧中心轮，而另一侧静止，其转向和越障都不灵活。申请号为200580008392.5的发明专利，描述的每个车轮机构都是有两个中心轮的差动轮系，车轮与系杆固连，主动力驱动两侧车轮机构的一个中心轮，左右侧各有一辅助动力分别驱动对应车轮机构的另一中心轮，可以控制车辆的直线行驶和转向，只适用于平地行走，无法实现越障。

发明内容

本发明的目的是要提供一种越障驱动行走机构，采用差动越障轮系和定轴行走轮系共同驱动行走机构，驱动车轮连续式越障、行走，能够在凹凸不平的复杂路面等不利作业条件下直线行驶、转向和跨越障碍。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括：差动轮系由系杆3、中心齿轮4、行星齿轮5组成，越障轮6与行星齿轮5固连同轴转动，锥齿轮2与系杆3固连同轴转动，锥齿轮17与圆柱齿轮18固连同轴转动并与锥齿轮2形成90°啮合传动，构成越障轮系18-17-2-3-4-5-6，圆柱齿轮7、8定轴啮合传动，行走轮9通过长闭式扭矩离合器12与圆柱齿轮8同轴联接并绕车轴11转动，构成行走轮系7-8-11-12-9，由行走轮系和越障轮系组成右半驱动装置18-17-2-3-4-5-6-7-8-11-12-9，与右半驱动装置的结构、几何参数和连接组合形式完全相同对称的左半驱动装置18₁-17₁-2₁-3₁-4₁-5₁-6₁-7₁-8₁-11₁-12₁-9₁在保证圆柱齿轮18与18₁正确啮合传动条件下沿前进方向对称布置于倾角架19上，倾角架19相对于车架20可以绕车轴11转动倾角β，锥齿轮1、中心齿轮4和4₁、圆柱齿轮7和7₁由主轴10固连并在倾角架19上同轴转动，锥齿轮13与圆柱齿轮15固连同轴转动并与锥齿轮1形成90°啮合传动，锥齿轮14与圆柱齿轮16固连同轴转动并与锥齿轮2形成90°啮合传动，圆柱齿轮15、16保持正确啮合传动，驱动力驱动圆柱齿轮15，构成本发明越障驱动行走机构(如图1)。锥齿轮1、2、2₁和系杆3、3₁及中心齿轮4、4₁以及圆柱齿轮7、7₁具有同一理论回转轴线，差动轮系3-4-5、3₁-4₁-5₁中各齿轮满足正确啮合传动条件，锥齿轮副2-17、2₁-17₁、2-14、1-13及圆柱齿轮副7-8、7₁-8₁、18-18₁、15-16中各齿轮满足正确啮合传动条件；驱动力转速为n_d，行走轮9和9₁转速相等均为n₉＝n₉₁＝n_d×z₇×z₁₃/z₈/z₁，越障轮6和6₁转速相等均为n₆＝n₆₁＝n_d×z₄×z₁₃/z₅/z₁+n_d(1+z₄/z₅)×z₁₅×z₁₄/z₁₆/z₂，n_d正向及越障轮、行走轮转向如图1所示；当车辆正常行驶时，由行走轮9、9₁驱动车辆行走，当车辆需要越障时，由越障轮6、6₁驱动车辆越障，并与行走轮9、9₁配合共同驱动车辆行走，车辆转向时行走机构通过改变长闭式扭矩离合器12₁或12的接触状态并辅以对左、右车轮的机械制动实现，长闭式扭矩离合器12及12₁同时闭合时车辆直线行驶。