一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)包括支架、動力輪、前導(dǎo)輪和履帶；所述支架為支撐履帶的內(nèi)框架，包括支架主體、支撐架和張緊架，支架主體通過螺栓與履帶車體剛性連接，支架主體前端設(shè)有前導(dǎo)輪，后端設(shè)有動力輪，支架主體的上側(cè)均勻分布有2-4個張緊架，支架主體的下側(cè)均勻分布有4-6個支撐架；所述支撐架包括支撐架基座、支撐桿、支撐架彈簧和支撐輪，所述張緊架包括張緊架基座、張緊桿、張緊架彈簧和張緊輪。本發(fā)明能平穩(wěn)通過非平整地形，并可根據(jù)具體地形被動的調(diào)整履帶廓型以保證履帶與地面之間盡可能完全接觸。在實現(xiàn)所述功能要求的前提下，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、耗能較低等特點。
【專利說明】一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及履帶車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]履帶式車輛在非平整地形上具有較強(qiáng)的通過性，在軍事、農(nóng)業(yè)、工程機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高履帶式車輛的運(yùn)動性能，目前已設(shè)計了多種新型履帶結(jié)構(gòu)。例如，專利文獻(xiàn)“車輛新型履帶結(jié)構(gòu)(CN2409111Y) ”中應(yīng)用磁力減小履帶鏈板受到的正壓力以提高機(jī)械效率；專利文獻(xiàn)“一種履帶結(jié)構(gòu)(CN202175123U) ”中將驅(qū)動電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)等部件集成在支撐履帶的內(nèi)框架中以實現(xiàn)履帶車體的小型化，進(jìn)而提高運(yùn)動的靈活性；《四連桿變形履帶式機(jī)器人的越障性能分析》(趙希慶等，機(jī)械設(shè)計與研究，第25卷第6期2009年12月)、《具有被動擺臂的四履帶機(jī)器人越障性能分析》(方海峰等，中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，第39卷第5期2010年9月)所涉及履帶結(jié)構(gòu)具備被動變形能力，以提高履帶車體的越障能力。
[0003]盡管現(xiàn)今已開發(fā)出多種性能優(yōu)越的履帶結(jié)構(gòu)，但仍存在兩個關(guān)鍵問題亟待解決。其一，履帶車體在非平整地形上行駛時，履帶與地面之間很難完全接觸，以致影響摩擦，進(jìn)而容易引發(fā)打滑現(xiàn)象。其二，現(xiàn)有的履帶結(jié)構(gòu)中，支撐輪與支架之間均采用剛性連接，以致履帶車體在通過非平整地形(尤其是階梯路面)時容易發(fā)生顛簸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能平穩(wěn)的通過非平整地形，并可根據(jù)具體地形被動的調(diào)整履帶廓型以保證履帶與地面之間盡可能完全接觸。在實現(xiàn)所述功能要求的前提下，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、耗能較低等特點。
[0005]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)包括支架、動力輪、前導(dǎo)輪和履帶；所述支架為支撐履帶的內(nèi)框架，包括支架主體、支撐架和張緊架，支架主體通過螺栓與履帶車體剛性連接，支架主體前端設(shè)有前導(dǎo)輪，后端設(shè)有動力輪，支架主體的上側(cè)均勻分布有2-4個張緊架，支架主體的下側(cè)均勻分布有4-6個支撐架；
[0006]所述支撐架包括支撐架基座、支撐桿、支撐架彈簧和支撐輪，所述支撐架基座為空心圓柱形，支撐架基座的上端與支架主體的下側(cè)相連，支撐桿插入支撐架基座內(nèi)，支撐桿通過支撐架彈簧與支撐架基座相連，支撐架彈簧上端壓在支撐架基座上，下端壓在支撐桿上，支撐架基座和支撐桿構(gòu)成一個移動副；支撐桿的下端與支撐輪連接；
[0007]所述張緊架包括張緊架基座、張緊桿、張緊架彈簧和張緊輪，所述張緊架基座的下端與支架主體的上側(cè)相連，張緊桿插入張緊架基座內(nèi)，張緊桿通過張緊架彈簧與張緊架基座相連，張緊架彈簧下端壓在張緊架基座上，上端壓在張緊桿上，張緊桿的上端與張緊輪相連；張緊架基座和張緊桿構(gòu)成一個移動副。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明支撐輪與支架之間通過彈簧柔性連接，可平穩(wěn)的通過非平整地形，減小運(yùn)動過程中車體的振動；支撐輪和張緊輪與支架之間均通過彈簧柔性連接，可根據(jù)具體地形被動的調(diào)整履帶廓型，以使履帶與地面盡可能完全接觸，從而有效避免打滑現(xiàn)象。本發(fā)明履帶為被動自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，耗能較低，可靠性高，實用性強(qiáng)等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)一種實施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)一種實施例的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中，1.支架、2.動力輪、3.前導(dǎo)輪、4.履帶，11.支架主體、12.支撐架、13.張緊架、121.支撐架基座、122.支撐桿、123.支撐架彈簧、124.支撐輪、131.張緊架基座、132.張緊桿、133.張緊架彈簧、134.張緊輪。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例及其附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明。實施例是以本發(fā)明所述技術(shù)方案為前提進(jìn)行的具體實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程。但本發(fā)明申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于下述的實施例描述。
[0013]本發(fā)明設(shè)計的被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)(簡稱結(jié)構(gòu)，參見圖1-2)包括支架1、動力輪
2、前導(dǎo)輪3和履帶4 ;所述支架I為支撐履帶的內(nèi)框架，包括支架主體11、支撐架12和張緊架13，支架主體11通過螺栓與履帶車體剛性連接，支架主體I前端設(shè)有前導(dǎo)輪3，后端設(shè)有動力輪2，支架主體11的上側(cè)均勻分布有2-4個張緊架13，支架主體I的下側(cè)均勻分布有4-6個支撐架12 ；
[0014]所述支撐架12包括支撐架基座121、支撐桿122、支撐架彈簧123和支撐輪124，所述支撐架基座121為空心圓柱形，支撐架基座121的上端與支架主體11的下側(cè)相連，支撐桿122插入支撐架基座121內(nèi)，支撐桿122通過支撐架彈簧123與支撐架基座121相連，支撐架彈簧123上端壓在支撐架基座121上，下端壓在支撐桿122上，支撐架基座121和支撐桿122構(gòu)成一個移動副；支撐桿122的下端與支撐輪124連接；
[0015]所述張緊架13的結(jié)構(gòu)與支撐架12的結(jié)構(gòu)類似，包括張緊架基座131、張緊桿132、張緊架彈簧133和張緊輪134，所述張緊架基座131的下端與支架主體11的上側(cè)相連，張緊桿132插入張緊架基座131內(nèi)，張緊桿132通過張緊架彈簧133與張緊架基座131相連，張緊架彈簧133下端壓在張緊架基座131上，上端壓在張緊桿132上，張緊桿132的上端與張緊輪134相連；張緊架基座131和張緊桿132構(gòu)成一個移動副。
[0016]本發(fā)明被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)的工作原理和過程是:動力輪2拖動履帶運(yùn)動，前導(dǎo)輪3為被動輪，用于導(dǎo)向，防止履帶脫落。由于支撐輪124與支架主體11之間通過彈簧進(jìn)行柔性連接，當(dāng)該結(jié)構(gòu)在非平整地形上行走時(參見圖2)，各支撐架12會根據(jù)自身受力情況動態(tài)的調(diào)整各支撐輪124距支架主體11的高度，進(jìn)而調(diào)整履帶廓型以適應(yīng)地形。在此過程中，張緊架13動態(tài)調(diào)整張緊輪134距支架主體11高度，進(jìn)而實時張緊履帶4。
[0017]本發(fā)明中支撐架12及張緊架13的個數(shù)與履帶的規(guī)格及支架主體11的尺寸相關(guān)。
[0018]需要補(bǔ)充說明的是，本發(fā)明所述的“前、后；左、右；上、下”等方位詞是為了描述清楚，只具有相對意義。一般情況下，以履帶4向前行進(jìn)的方向為前，并作為其他方位詞的基準(zhǔn)。
[0019]實施例1
[0020]本實施例中有4個支撐架12，2個張緊架13。動力輪2拖動履帶4運(yùn)動，前導(dǎo)輪3為被動輪，用于導(dǎo)向，防止履帶4脫落。支撐輪124與支架主體11之間通過彈簧柔性連接，可平穩(wěn)的通過非平整地形，減小運(yùn)動過程中車體的振動；支撐輪124和張緊輪134與支架主體11之間均通過彈簧柔性連接，可根據(jù)具體地形被動的調(diào)整履帶廓型，以使履帶4與地面盡可能完全接觸，從而有效避免打滑現(xiàn)象。
[0021 ] 本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種被動自適應(yīng)履帶結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)包括支架、動力輪、前導(dǎo)輪和履帶；所述支架為支撐履帶的內(nèi)框架，包括支架主體、支撐架和張緊架，支架主體通過螺栓與履帶車體剛性連接，支架主體前端設(shè)有前導(dǎo)輪，后端設(shè)有動力輪，支架主體的上側(cè)均勻分布有2-4個張緊架，支架主體的下側(cè)均勻分布有4-6個支撐架； 所述支撐架包括支撐架基座、支撐桿、支撐架彈簧和支撐輪，所述支撐架基座為空心圓柱形，支撐架基座的上端與支架主體的下側(cè)相連，支撐桿插入支撐架基座內(nèi)，支撐桿通過支撐架彈簧與支撐架基座相連，支撐架彈簧上端壓在支撐架基座上，下端壓在支撐桿上，支撐架基座和支撐桿構(gòu)成一個移動副；支撐桿的下端與支撐輪連接； 所述張緊架包括張緊架基座、張緊桿、張緊架彈簧和張緊輪，所述張緊架基座的下端與支架主體的上側(cè)相連，張緊桿插入張緊架基座內(nèi)，張緊桿通過張緊架彈簧與張緊架基座相連，張緊架彈簧下端壓在張緊架基座上，上端壓在張緊桿上，張緊桿的上端與張緊輪相連；張緊架基座和張緊桿構(gòu)成一個移動副。
【文檔編號】B62D55/108GK104163213SQ201410389649
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月9日
【發(fā)明者】張小俊, 李滿宏, 孫凌宇, 張建華, 張明路 申請人:河北工業(yè)大學(xué)