變形輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變形輪，其中傳動(dòng)裝置包括變速部分與擺臂部分，變速部分包括輸入軸、一級(jí)行星輪系、二級(jí)行星輪系、一級(jí)常開式離合器、二級(jí)閉式離合器、一級(jí)制動(dòng)器、第一輸出軸；擺臂部分包括二級(jí)行星輪系、三級(jí)行星輪系、三級(jí)常開式離合器、二級(jí)制動(dòng)器、三級(jí)制動(dòng)器、第二輸出軸。變形裝置包括輪體包括輪體和展開部分，輪體包括第一基架、第二基架、內(nèi)輪、夕卜輪、第一輸出軸、第二輸出軸、第一離合器、第二離合器、輪轂罩;變形部分位于第一基架和第二基架之間，包括第一連架、第二連架、連架桿、從動(dòng)輪。
【專利說(shuō)明】變形輪
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪式與履帶間相互變換的變形裝置，尤其是一種可以一種可以實(shí)現(xiàn)輪式、輪帶和擺臂三種運(yùn)動(dòng)輸出的機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的行進(jìn)方式主要是輪式或者履帶式，輪式前進(jìn)時(shí)，速度快，轉(zhuǎn)向靈活，但是越障能力較差。履帶式前進(jìn)時(shí)，越障能力強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性好，但是速度較慢，機(jī)動(dòng)靈活性差。出于多方面考慮，一般車輛在設(shè)計(jì)使用時(shí)只選擇其中一種，不能全面良好適應(yīng)行駛環(huán)境的行進(jìn)方式極大限制了車輛的功用，形成了性能上的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有行進(jìn)方式在復(fù)雜多變的環(huán)境變化中不能適時(shí)調(diào)整，適應(yīng)的不足，本發(fā)明提供一種變形輪，該變形輪不僅在平整路面時(shí)采用可高速行進(jìn)的輪式行進(jìn)方式，在遇到崎嶇、復(fù)雜路面時(shí)還可以即時(shí)調(diào)整變形為可轉(zhuǎn)動(dòng)擺臂履帶。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:由傳動(dòng)裝置和變形裝置所組成，其中傳動(dòng)裝置包括變速部分和擺臂部分，變形裝置包括輪體部分和展開部分。
[0005]所述傳動(dòng)裝置的變速部分包括輸入軸、一級(jí)太陽(yáng)輪、一級(jí)行星輪、一級(jí)行星架、一級(jí)齒圈、二級(jí)太陽(yáng)輪、二級(jí)行星輪、二級(jí)行星架、二級(jí)齒圈、一級(jí)常開式離合器、二級(jí)常閉式離合器、一級(jí)制動(dòng)器、第一輸出軸；輸入軸一端與伺服電機(jī)連接，另一端與一級(jí)太陽(yáng)輪輪心固定連接，一級(jí)行星輪外嚙于一級(jí)太陽(yáng)輪，并內(nèi)嚙于一級(jí)齒圈，一級(jí)行星架與一級(jí)行星輪通過(guò)銷連接且與二級(jí)太陽(yáng)輪固定連接，二級(jí)行星輪外嚙于二級(jí)太陽(yáng)輪并內(nèi)嚙于二級(jí)齒圈，二級(jí)行星架一端與二級(jí)行星輪鉸鏈接，另一端固定連接于二級(jí)常閉離合器的主動(dòng)端，第一輸出軸與二級(jí)常閉離合器的從動(dòng)端固定連接，一級(jí)常開式離合器的主動(dòng)端與輸入軸固定連接且從動(dòng)端與一級(jí)行星架固定連接，一級(jí)制動(dòng)器安裝于一級(jí)齒圈外部并與之固定。
[0006]所述傳動(dòng)裝置的擺臂部分包括二級(jí)行星架、三級(jí)太陽(yáng)輪、三級(jí)行星輪、三級(jí)行星架、三級(jí)齒圈、三級(jí)常開式離合器、二級(jí)制動(dòng)器、三級(jí)制動(dòng)器、第一單向離合器、第二單向離合器、第二輸出軸；三級(jí)常開式離合器的主動(dòng)端與第二行星架固定連接且從動(dòng)端與三級(jí)太陽(yáng)輪固定連接，三級(jí)行星輪外嚙于三級(jí)太陽(yáng)輪，并內(nèi)嚙于三級(jí)齒圈，三級(jí)行星架通過(guò)鉸鏈接與三級(jí)行星輪，一端可與第二單向離合器嚙合，另一端與二級(jí)制動(dòng)器連接；第一單向離合器與三級(jí)齒圈外端嚙合，第二輸出軸安裝于兩單向離合器之間，三級(jí)制動(dòng)器安裝于三級(jí)齒圈外。
[0007]所述變形裝置的輪體部分包括第一基架、第二基架、內(nèi)輪、外輪、第一輸出軸、第二輸出軸、第一離合器、第二離合器、輪轂罩；第一輸出軸的外端固定連接在第二基架的內(nèi)側(cè)，第一輸出軸的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸通過(guò)滾動(dòng)軸承套裝在第一輸出軸上，第二輸出軸的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸的花鍵處與第一離合器固定連接，第二輸出軸通過(guò)輪動(dòng)軸承套接在第一基架上，第二離合器固定連接在第一基架的內(nèi)側(cè)，同時(shí)第一離合器與離合器的摩擦片交替疊裝，內(nèi)輪與外輪分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在第一基架、第二基架上，第一基架與第二基架間通過(guò)銷釘連接，輪轂罩固定連接在第二基架的外側(cè)。
[0008]所述變形裝置的展開部分位于第一基架和第二基架之間，包括第一連架、第二連架、連架桿、從動(dòng)輪；第一連架的固定端環(huán)套并固定連接于第二輸出軸外側(cè)且連接端連架桿的一端鉸鏈接，連架桿中間部分與另一端分別與第二連架的連接端、從動(dòng)輪鉸鏈接，連接架的固定端鉸接與第一基架，第一基架、第一連架、第二連架與連架桿可構(gòu)成一四連桿機(jī)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，可以通過(guò)輪履變形，提高車體在不同環(huán)境中的通過(guò)性；由單一車型實(shí)行多車型的實(shí)用功能；在必要更換行進(jìn)方式時(shí)快速有效；節(jié)約設(shè)計(jì)，節(jié)約生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明
[0011]圖1為傳動(dòng)裝置的整體原理圖；
[0012]圖2為第一級(jí)和第二級(jí)傳動(dòng)裝置原理圖；
[0013]圖3為第三級(jí)傳動(dòng)裝置原理圖；
[0014]圖4為變形輪整體剖面圖；
[0015]圖5為變形輪展開示意圖；
[0016]圖6為變形輪收起示意圖；
[0017]附圖中的標(biāo)號(hào):1輸入軸、201 —級(jí)太陽(yáng)輪、202 —級(jí)行星輪、203 —級(jí)行星架、204一級(jí)齒圈、301 二級(jí)太陽(yáng)輪、302 二級(jí)行星輪、303 二級(jí)行星架、304 二級(jí)齒圈、5 一級(jí)常開式離合器、6 二級(jí)常閉式離合器、8 —級(jí)制動(dòng)器、9 二級(jí)制動(dòng)器、10三級(jí)制動(dòng)器、11第一單向離合器、12第二單向離合器、13第一輸出軸、14第二輸出軸、1501第一基架、1502第二基架、1601內(nèi)輪、1602外輪、1701第一離合器、1702第二離合器、18輪轂罩、19第一連架、20第二連架、21連架桿、22從動(dòng)輪。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0019]本變形輪可完成輪子轉(zhuǎn)動(dòng)、輪履變形、履帶滾動(dòng)、履帶臂擺動(dòng)多個(gè)狀態(tài)，由傳動(dòng)裝置和變形裝置所組成，其中傳動(dòng)裝置包括變速部分和擺臂部分，變形裝置包括輪體部分和展開部分。
[0020]所述傳動(dòng)裝置的變速部分包括輸入軸1、一級(jí)太陽(yáng)輪201、一級(jí)行星輪202、一級(jí)行星架203、一級(jí)齒圈204、二級(jí)太陽(yáng)輪301、二級(jí)行星輪302、二級(jí)行星架303、二級(jí)齒圈304、一級(jí)常開式離合器5、二級(jí)常閉式離合器6、一級(jí)制動(dòng)器8、第一輸出軸13 ;輸入軸I 一端與伺服電機(jī)連接，另一端與一級(jí)太陽(yáng)輪201輪心固定連接，一級(jí)行星輪202外嚙于一級(jí)太陽(yáng)輪201，并內(nèi)嚙于一級(jí)齒圈204，一級(jí)行星架203與一級(jí)行星輪202通過(guò)銷連接且與二級(jí)太陽(yáng)輪固定連接301，二級(jí)行星輪302外嚙于二級(jí)太陽(yáng)輪301并內(nèi)嚙于二級(jí)齒圈304，二級(jí)行星架303 一端與二級(jí)行星輪302鉸鏈接，另一端固定連接于二級(jí)常閉離合器6的主動(dòng)端，第一輸出軸13與二級(jí)常閉離合器6的從動(dòng)端固定連接,一級(jí)常開式離合器5的主動(dòng)端與輸入軸固定連接且從動(dòng)端與一級(jí)行星架固定連接，一級(jí)制動(dòng)器8安裝于一級(jí)齒圈204外部并與之固定。
[0021]所述傳動(dòng)裝置的擺臂部分包括二級(jí)行星架303、三級(jí)太陽(yáng)輪401、三級(jí)行星輪402、三級(jí)行星架403、三級(jí)齒圈404、三級(jí)常開式離合器7、二級(jí)制動(dòng)器9、三級(jí)制動(dòng)器10、第一單向離合器11、第二單向離合器12、第二輸出軸14 ;三級(jí)常開式離合器7的主動(dòng)端與第二行星架303固定連接且從動(dòng)端與三級(jí)太陽(yáng)輪401固定連接，三級(jí)行星輪402外嚙于三級(jí)太陽(yáng)輪401，并內(nèi)嚙于三級(jí)齒圈404，三級(jí)行星架403通過(guò)鉸鏈接與三級(jí)行星輪402，一端可與第二單向離合器12嚙合，另一端與二級(jí)制動(dòng)器9連接；第一單向離合器11與齒圈外端嚙合，第二輸出軸14安裝于兩單向離合器之間。三級(jí)制動(dòng)器10安裝于三級(jí)齒圈404外。
[0022]所述變形裝置的輪體部分包括第一基架1501、第二基架1502、內(nèi)輪1601、外輪1602、第一輸出軸13、第二輸出軸14、第一離合器1701、第二離合器1702、輪轂罩18 ;第一輸出軸13的外端固定連接在第二基架1502的內(nèi)側(cè)，第一輸出軸13的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸14通過(guò)滾動(dòng)軸承套裝在第一輸出軸13上，第二輸出軸14的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸14的花鍵處與第一離合器1701固定連接，第二輸出軸14通過(guò)輪動(dòng)軸承套接在第一基架1501上，第二離合器1702固定連接在第一基架1501的內(nèi)側(cè)，同時(shí)第一離合器1701與離合器2501的摩擦片交替疊裝，內(nèi)輪1601與外輪1602分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在第一基架1501、第二基架1502上，第一基架1501與第二基架1502間通過(guò)銷釘連接，輪轂罩18固定連接在第二基架1502的外側(cè)。
[0023]所述變形裝置的展開部分位于第一基架1501和第二基架1502之間，包括第一連架19、第二連架20、連架桿21、從動(dòng)輪22 ;第一連架19的固定端環(huán)套并固定連接于第二輸出軸14外側(cè)且連接端連架桿21的一端鉸鏈接，連架桿21中間部分與另一端分別與第二連架20的連接端、從動(dòng)輪22鉸鏈接，連接架28的固定端鉸接與第一基架1501，第一基架1501、第一連架19、第二連架20與連架桿21可構(gòu)成一四連桿機(jī)構(gòu)。
[0024]該變形輪的具體工作過(guò)程是:
[0025]輪子滾動(dòng):圖2與圖4傳動(dòng)裝置調(diào)至高速檔:一級(jí)常開式離合器5處于接合狀態(tài)，一級(jí)制動(dòng)器8處于分離狀態(tài)，使一級(jí)行星架203與輸入軸I及一級(jí)太陽(yáng)輪201固連為一整體，一級(jí)行星輪系2形成直接檔傳動(dòng)，輸入軸I動(dòng)力經(jīng)由一級(jí)行星架203傳遞至二級(jí)行星系3再經(jīng)由二級(jí)常閉式離合器6傳遞至第一輸出軸13。第一輸出軸13輸出動(dòng)力，第二輸出軸14無(wú)動(dòng)力輸出，此時(shí)展開部分為收起狀態(tài)，第一離合器1701與第二離合器1702間的摩擦片無(wú)接觸。由于第一輸出軸13與第二基架1502為固定連接，在第一基架1501的帶動(dòng)下外輪為主動(dòng)輪，內(nèi)輪1601為從動(dòng)輪，此時(shí)第二基架1502與第一基架1501之間有銷釘連接，顧在第二基架1502的帶動(dòng)下，第一基架1501繞第二輸出軸14外的滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，在外表現(xiàn)為輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]輪履變形:參見圖4與圖5傳動(dòng)裝置調(diào)至第二輸出軸14輸出動(dòng)力，第一輸出軸13無(wú)動(dòng)力輸出，第一離合器1701與第二離合器1702間的摩擦片分離，無(wú)相對(duì)摩擦。第二輸出軸14輸出動(dòng)力帶動(dòng)固連在其外端的連架8轉(zhuǎn)動(dòng)，使四連桿機(jī)構(gòu)第一基架1501、第一連架19、第二連架20、連架桿21運(yùn)動(dòng)，直至第一連架19、第二連架20、連架桿21共線后形成死點(diǎn)，使桿件固死，實(shí)現(xiàn)對(duì)履帶的支撐，完成輪變履變形。當(dāng)?shù)诙敵鲚S14反向輸入動(dòng)力時(shí)，帶動(dòng)第一連架19反轉(zhuǎn)，從而時(shí)伸出的四連桿機(jī)構(gòu)恢復(fù)初始位置，完成履變輪變形。
[0027]履帶滾動(dòng):參見圖1傳動(dòng)裝置調(diào)至高扭檔，一級(jí)常開式離合器5處于分離狀態(tài)，一級(jí)制動(dòng)器8處于鎖止?fàn)顟B(tài)，使一級(jí)齒圈204固定不動(dòng)，從而達(dá)到可從第一輸出軸13輸出高扭力，在展開部分伸出后，第一輸出軸13輸出動(dòng)力,第二輸出軸14無(wú)動(dòng)力輸出，原理與輪子滾動(dòng)相同，即可完成履帶滾動(dòng)。
[0028]履帶臂擺動(dòng):圖3與圖4，傳動(dòng)裝置控制正向擺臂時(shí)三級(jí)制動(dòng)器10處于鎖止?fàn)顟B(tài)，三級(jí)常開式離合器7處于接合狀態(tài)，第二單向離合器12處于鎖止?fàn)顟B(tài)，第一單向離合器11處于打滑狀態(tài)。動(dòng)力經(jīng)由三級(jí)離常開式合器7，由變速部分進(jìn)入三級(jí)行星系4，由三級(jí)行星架403對(duì)第二輸出軸14進(jìn)行動(dòng)力輸出，則第二輸出軸14輸出與輸入動(dòng)力同向的擺臂動(dòng)作；反向擺臂時(shí)二級(jí)制動(dòng)器9處于鎖止?fàn)顟B(tài)，二級(jí)常閉式離合器6處于接合狀態(tài)，第一單向離合器11處于鎖止?fàn)顟B(tài)，第二單向離合器12處于打滑狀態(tài)。則第二輸出軸14輸出與輸入動(dòng)力反向的擺臂動(dòng)作。變形裝置當(dāng)展開部分伸出時(shí)，第二輸出軸14輸出動(dòng)力，第一輸出軸13無(wú)動(dòng)力輸出，第一離合器1701與離合器502間摩擦片接觸，使第一基架1501與第二輸出軸14固定連接，當(dāng)?shù)诙敵鲚S14輸出動(dòng)力時(shí)，會(huì)帶動(dòng)伸出的展開部分以及第一基架1501第二基架1502 —同轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成履帶臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種變形輪，其特征在于，由傳動(dòng)裝置和變形裝置所組成，其中傳動(dòng)裝置包括變速部分和擺臂部分，變形裝置包括輪體部分和展開部分； 所述傳動(dòng)裝置的變速部分包括輸入軸(I)、一級(jí)太陽(yáng)輪(201)、一級(jí)行星輪(202)、一級(jí)行星架(203)、一級(jí)齒圈(204)、二級(jí)太陽(yáng)輪(301)、二級(jí)行星輪(302)、二級(jí)行星架(303)、二級(jí)齒圈(304)、一級(jí)常開式離合器(5)、二級(jí)常閉式離合器(6)、一級(jí)制動(dòng)器(8)、第一輸出軸(13);輸入軸(I)一端與伺服電機(jī)連接，另一端與一級(jí)太陽(yáng)輪(201)輪心固定連接，一級(jí)行星輪(202)外嚙于一級(jí)太陽(yáng)輪(201)，并內(nèi)嚙于一級(jí)齒圈(204)，一級(jí)行星架(203)與一級(jí)行星輪(202)通過(guò)銷連接且與二級(jí)太陽(yáng)輪固定連接(301)，二級(jí)行星輪(302)外嚙于二級(jí)太陽(yáng)輪(301)并內(nèi)嚙于二級(jí)齒圈(304)，二級(jí)行星架(303) —端與二級(jí)行星輪(302)鉸鏈接，另一端固定連接于二級(jí)常閉離合器(6)的主動(dòng)端，第一輸出軸(13)與二級(jí)常閉離合器(6)的從動(dòng)端固定連接，一級(jí)常開式離合器(5)的主動(dòng)端與輸入軸固定連接且從動(dòng)端與一級(jí)行星架固定連接，一級(jí)制動(dòng)器(8)安裝于一級(jí)齒圈(204)外部并與之固定； 所述傳動(dòng)裝置的擺臂部分包括二級(jí)行星架(303)、三級(jí)太陽(yáng)輪(401)、三級(jí)行星輪(402)、三級(jí)行星架(403)、三級(jí)齒圈(404)、三級(jí)常開式離合器(7)、二級(jí)制動(dòng)器(9)、三級(jí)制動(dòng)器(10)、第一單向離合器(11)、第二單向離合器(12)、第二輸出軸(14);三級(jí)常開式離合器(7)的主動(dòng)端與第二行星架(303)固定連接且從動(dòng)端與三級(jí)太陽(yáng)輪(401)固定連接，三級(jí)行星輪(402)外嚙于三級(jí)太陽(yáng)輪(401)，并內(nèi)嚙于三級(jí)齒圈(404)，三級(jí)行星架(403)通過(guò)鉸鏈接與三級(jí)行星輪(402)，一端可與第二單向離合器(12)嚙合，另一端與二級(jí)制動(dòng)器(9)連接；第一單向離合器(11)與三級(jí)齒圈(14)外端嚙合，第二輸出軸(14)安裝于兩單向離合器之間，三級(jí)制動(dòng)器(10)安裝于三級(jí)齒圈(404)外； 所述變形裝置的輪體部分包括第一基架(1501)、第二基架(1502)、內(nèi)輪(1601)、外輪(1602)、第一輸出軸(13)、第二輸出軸(14)、第一離合器(1701)、第二離合器(1702)、輪轂罩(18);第一輸出軸(13)的外端固定連接在第二基架(1502)的內(nèi)側(cè)，第一輸出軸(13)的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸(14)通過(guò)滾動(dòng)軸承套裝在第一輸出軸(13)上，第二輸出軸(14)的內(nèi)端為動(dòng)力輸出端，第二輸出軸(14)的花鍵處與第一離合器(1701)固定連接，第二輸出軸通過(guò)輪動(dòng)軸承套接在第一基架(1501)上，第二離合器(1702)固定連接在第一基架(1501)的內(nèi)側(cè)，同時(shí)第一離合器(1701)與離合器2(501)的摩擦片交替疊裝，內(nèi)輪(1601)與外輪(1602)分別通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在第一基架(1501)、第二基架(1502)上，第一基架(1501)與第二基架(1502)間通過(guò)銷釘連接，輪轂罩(18)固定連接在第二基架(1502)的外側(cè)； 所述變形裝置的展開部分位于第一基架(1501)和第二基架(1502)之間，包括第一連架(19)、第二連架(20)、連架桿(21)、從動(dòng)輪(22);第一連架(19)的固定端環(huán)套并固定連接于第二輸出軸(14)外側(cè)且連接端連架桿(21)的一端鉸鏈接，連架桿(21)中間部分與另一端分別與第二連架(20)的連接端、從動(dòng)輪(22)鉸鏈接，連接架2(8)的固定端鉸接與第一基架(1501)，第一基架(1501)、第一連架(19)、第二連架(20)與連架桿(21)可構(gòu)成一四連桿機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F16H37/12GK104214300SQ201310211434
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】秦建軍, 何振龍, 金維, 馬瑞, 何旭國(guó), 柳珊, 華巖, 王立行, 蔣科學(xué), 劉承榮 申請(qǐng)人:北京建筑大學(xué)