[实用新型]一种仿生金属柔性车轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适应特殊地形的探测车车轮，具体来说是一种火星 探测车的车轮。

背景技术

目前，我国对于火星的探索还处在预言阶段，而由于火星表面特殊的形 貌特征(表面覆盖一层风化层，且有大量岩石存在)，一般的车轮很难实现探 测任务。随着我国对火星探测的不断推进，一款能很好适应火星表面，并能 顺利完成探测任务的探测车车轮对于火星探测来说，是很有必要的。而已经 成功登陆火星的探测车车轮，大多为刚性轮或半刚性轮，很难很好的适应火 星表面的特殊地貌。因此本设计针对火星表面的特殊形貌特征，以及前人已 经得到的经验信息，设计了本款车轮。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供一种仿生金属柔性车轮，以适应火星地面 的要求，提高车轮对环境的适应性和通过性，降低不平路面的振动影响。

本实用新型灵感来源是松塔，松塔具有张开的多鳞片结构，成熟的松塔从 树上掉落下来，它的鳞片起到缓冲减震的作用，而张开的鳞片构成松塔的椭 球形结构，使松塔快速滚出去，远离松塔而生根发芽。

本实用新型的轮面的支撑采用仿松塔的鳞片支撑方式，即实现支撑又很好 的起到缓冲作用。由于一体式的金属轮面会出现相互挤压作用，不利于缓冲 减震的实现，而参照松塔的多鳞片结构，轮子的设计采用多轮片的结构，由 多个轮片构成轮子的轮面结构，每个轮片即可以单独触地，也可以在轮子大 变形时多轮片共同作用，很好的在实现了缓冲作用的前提下保证了轮子承载 能力，通过铆接将轮片固定到轮毂上，轮片的曲面是仿松塔的外部轮廓线构 成的，轮面的支撑也采用仿松塔的多鳞片结构，由两个圆弧来与轮面连接， 既起到支撑作用，又能实现缓冲减震效果，为了消除应力集中，在弧与弧的 连接处进行圆角化处理。

本实用新型是由轮毂和若干轮片构成，若干轮片间隔排列固定在轮毂 上，所述的轮片是由顶弧面、过渡弧面和连接板构成，轮毂为管状结构，顶 弧面两侧通过过渡弧面与连接板连接，轮片通过连接板固定在轮毂上，过渡 弧面起到支撑的作用，过渡弧面与顶弧面的连接处呈圆角过渡，消除应力集 中，顶弧面的曲线符合下述公式：

y＝-0.0513x²+1.071x+4.6785

所述的轮毂和轮片的材质为金属。

所述的轮毂的材质为6082T6铝合金；所述的轮片材质为65Mn弹簧钢，65Mn 弹簧钢具有良好的弹性，有助于变形的实现和恢复。

本实用新型的缓冲减震原理：

本实用新型在承载时会有部分变形，并且会通过变形对地面不平带来的 不同作用力做出反应，实现缓冲减震效果，并且在作用力过大时，多轮片共 同触地，实现多支撑，避免轮子被压坏。

本实用新型的有益效果：

1)、参考松塔结构，多个轮片构成了具有缓冲减震能力的轮面结构，即 可以很好的完成缓冲减震，又保证了承载能力的要求。

2)、轮片的顶弧面两侧通过过渡弧面与连接板连接，使轮片本身也具有 缓冲结构，使轮子具有了多级缓冲的效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的轮片立体图。

图5为本实用新型的轮毂立体图。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型是由轮毂1和若 干轮片2构成，轮毂1为管状结构，若干轮片2间隔排列固定在轮毂1上， 如图4所示，所述的轮片2是由顶弧面21、过渡弧面22和连接板23构成， 顶弧面21两侧通过过渡弧面22与连接板23连接，轮片2通过连接板23固 定在轮毂1上，过渡弧面22起到支撑的作用，过渡弧面22与顶弧面21的连 接处呈圆角过渡，消除应力集中，顶弧面21的曲线符合下述公式：

y＝-0.0513x²+1.071x+4.6785

所述的轮毂1和轮片2的材质为金属。

所述的轮毂1的材质为6082T6铝合金；所述的轮片2材质为65Mn弹簧钢， 65Mn弹簧钢具有良好的弹性，有助于变形的实现和恢复。