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大学生科技创新竞赛获奖作品:机械机电控制类解析

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:现有的轻型履带式机动平台悬挂系统往往采用直接的刚性连接或者简易的减震悬挂装置,虽然结构简单、成本低廉,但减震效果较差,不能适应轻型履带式机动平台高速越野机动的实际需要。此外,现有的轻型履带式机动平台悬挂装置功能单一,缺乏冗余度与履带张紧的调节能力,这些都制约了轻型履带机动平台及履带式移动机器人机动性能的发挥。附图说明附图A-1为减震悬挂装置整体结构示意图。

大学生科技创新竞赛获奖作品:机械机电控制类解析

专利名称:轻型履带式机动平台减震悬挂装置

发明人:罗庆生;韩宝玲;徐嘉;潘登;张辉

轻型履带式机动平台减震悬挂装置

技术领域

本发明涉及一种适用于各种轻型履带式机动平台,尤其是履带式移动机器人的减震悬挂装置,该装置用于连接轻型履带式机动平台负重轮与车体,可以起到改善平台机动性能和调节履带张紧程度的作用。

背景技术

目前,普通的履带式车辆一般采用液压、气压、扭杆弹簧等悬挂装置,而上述悬挂装置因存在体积庞大、结构复杂、成本高昂等缺点,不利于直接移植到轻型履带式机动平台上。现有的轻型履带式机动平台悬挂系统往往采用直接的刚性连接或者简易的减震悬挂装置,虽然结构简单、成本低廉,但减震效果较差,不能适应轻型履带式机动平台高速越野机动的实际需要。此外,现有的轻型履带式机动平台悬挂装置功能单一,缺乏冗余度与履带张紧的调节能力,这些都制约了轻型履带机动平台及履带式移动机器人机动性能的发挥。

发明内容

本发明涉及一种适应轻型履带式机动平台高速越野机动要求的可调式减震悬挂装置,克服现有悬挂装置结构、体积、功能及成本上的缺点,扩展减震悬挂系统的功能,减少轻型履带式机动平台行驶时的震动和冲击,提高其机动能力。

本发明是通过以下技术方案实现的。该减震悬挂装置包括直线运动轴承螺旋弹簧、承重轮、承重轮轴、销轴、橡胶垫、承重轮连杆、T形转动支架、导向移动轴、悬挂装置固定座、限位螺母和调节垫圈,其中承重轮连杆两端的通孔中插有承重轮轴,承重轮轴两端安装承重轮;T形转动支架下端通过销轴与承重轮连杆中点铰接,构成摆动组件,使得承重轮连杆可以绕销轴小范围摆动;转动支架的上部两端竖直插入贯穿螺旋弹簧中心线的两根导向移动轴,导向移动轴的上端穿过悬挂装置固定座,并在顶端装有限位调节螺母;螺旋弹簧被限制在所述T形转动支架与悬挂装置固定座之间,构成弹簧减震组件。当机动平台通过崎岖路面时,导向移动轴与固定座产生相对位移,弹簧受压变形,吸纳能量,实现减震,同时所述承重轮连杆绕销轴转动,使两端承重轮可以依地形起伏,收到缓冲效果;所述减震悬挂装置通过固定座与车体连接并固定。

在上述结构中,所述承重轮连接杆上部两端嵌有橡胶垫,当连接杆与转动支架两端发生接触时,所述橡胶垫起到平衡、缓冲和降噪作用。

在上述结构中,所述螺旋弹簧与转动支架之间及限位调节螺母与悬挂装置固定座之间装有若干调节垫圈,通过增减垫圈的数量与厚度,可以调节悬挂系统刚度和履带张紧程度。

在上述结构中,所述导向移动轴与悬挂装置固定座之间装有直线运动球轴承,该轴承保证了导向移动轴与悬挂装置固定座的相对径向精度,同时不影响两者之间的相对轴向运动。

上述结构中,所述悬挂装置固定座与机动平台底盘通过螺栓固定连接。(www.xing528.com)

本发明的优点效果为:①在轻型履带式机动平台通过崎岖路面时,悬挂装置通过弹簧变形与转动支架摆动实现双重减震,极大地提高了轻型履带式机动平台的越障能力与行驶稳定性;②该悬挂装置还具有良好的调节功能,可根据需要调整悬挂系统的刚度和履带的张紧程度,且操作方便,机动灵活;③使用直线运动球轴承,在确保轴向相对运动精度的同时降低了零件的摩擦损耗;④悬挂装置与机动平台的连接方式简单、牢固,实现了悬挂系统的模块化设计,可广泛应用于各种轻型履带式机动平台和履带式移动机器人。

附图说明

附图A-1为减震悬挂装置整体结构示意图

附图A-2为减震悬挂装置上部弹簧减震组件分解结构示意图。

附图A-1与附图A-2中,1—直线运动球轴承;2—螺旋弹簧;3—承重轮;4—销轴;5—橡胶垫;6—承重轮轴;7—承重轮连杆;8—T形转动支架;9—导向移动轴;10—悬挂装置固定座;11—限位螺母;12—调节垫圈。

具体实施方式

下面结合附图A-1与附图A-2对本发明作进一步说明。

在附图A-1中,两根承重轮轴6穿过承重轮连杆7两端的通孔,承重轮3对称安装在承重轮轴6的两端,承重轮连杆7与T形转动支架8通过销轴4在连杆中点铰接,使得纵向布置的承重轮组件在通过崎岖路面时可以依地形起伏发生偏转,从而均匀分配地面对悬挂系统的冲击;在承重轮连杆7可能与T形转动支架8发生碰撞的位置嵌有橡胶垫5,可起到平衡、缓冲和降噪的作用;两根导向移动轴9安装在T形转动支架8的上部两端,用于限制螺旋弹簧2的径向位置以保持一定的稳定性;悬挂装置固定座10插入两根导向移动轴9中,其间插入直线运动球轴承1,来降低两者之间的滑动摩擦;悬挂装置固定座10与T形转动支架8共同限制了螺旋弹簧2的轴向位置,构成了悬挂系统的弹簧减震机构,当机动平台通过崎岖路面时,导向移动轴9与悬挂装置固定座10产生相对位移,螺旋弹簧2受压变形,吸纳能量,实现减震;在导向移动轴9的顶部装有限位螺母11,用于限制悬挂系统的下行行程;悬挂装置固定座10通过4个螺栓固定在机动平台底盘侧壁上,实现了悬挂装置的模块化配置,便于整体装卸,且定位牢固可靠。

在附图A-2中,调节垫圈12的数量和厚度可根据需要进行增减,配合调节限位螺母11,可以在不更换螺旋弹簧2的情况下改变悬挂系统的刚度和履带的张紧程度。

说明书附图

附图A-1 减震悬挂装置整体结构示意图

附图A-2 减震悬挂装置上部弹簧减震组件分解结构示意图

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