本發(fā)明屬于運輸工具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變形車輪及傳動裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)動車圓形車輪適應(yīng)于平坦路面行駛，對于復(fù)雜路面如沙石、松軟、泥濘、廢墟等卻難以行使。為了提高機(jī)動車越障性能，各種各樣結(jié)構(gòu)的行進(jìn)機(jī)構(gòu)應(yīng)用而生，如履帶式、多輪式、超大輪式、徑向變形式等。履帶式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大；多輪式結(jié)構(gòu)臃腫；超大輪式體積龐大，這些行進(jìn)機(jī)構(gòu)無論什么路況，均已固定形式存在，無法根據(jù)路況進(jìn)行調(diào)節(jié)。徑向變形式可根據(jù)路況進(jìn)行調(diào)解，但結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，越障性能相當(dāng)于變形后圓輪直徑的大小，其驅(qū)動裝置不適應(yīng)機(jī)動車輛。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種變形車輪及傳動裝置，解決了現(xiàn)有可變形車輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，驅(qū)動裝置不適應(yīng)機(jī)動車輛的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種變形車輪及傳動裝置，包括可變形車輪和傳動裝置，所述可變形車輪包括輪轂，輪轂一側(cè)設(shè)置有可變形輪體，可變形輪體與輪轂通過輪轂蓋連接，輪轂蓋與輪轂通過螺栓連接，輪轂另一側(cè)經(jīng)中心孔與傳動裝置連接；

所述可變形輪體包括若干等分的圓形輪緣，每一等分的輪緣均與輪轂蓋通過定輻條和動輻條連接，定輻條位于每一等分的輪緣的一端，動輻條靠近每一等分的輪緣的另一端，定輻條和動輻條的一端分別通過定銷和動銷與每一等分的輪緣連接，定輻條和動輻條的另一端分別通過擺銷和固定銷與輪轂蓋連接；

所述輪轂蓋端面設(shè)置有徑向滑槽和徑向擺槽，定輻條設(shè)置于徑向擺槽內(nèi)；徑向滑槽內(nèi)設(shè)置有滑塊，動輻條與滑塊連接。

本發(fā)明的特點還在于，

輪緣為六等分。

定輻條和動輻條圍繞輪轂蓋交替設(shè)置。

定輻條和動輻條均勻分布于輪緣上。

徑向滑槽和徑向擺槽與輪緣等分?jǐn)?shù)相同。

輪轂的中心設(shè)置有圓孔，螺紋盤安裝在輪轂圓孔內(nèi)，螺紋盤外圓與輪轂配合，螺紋盤經(jīng)其中心孔與傳動裝置連接；滑塊的一個端面上設(shè)置有螺紋，滑塊與螺紋盤通過螺紋配合連接，動輻條與滑塊的另一個端面連接。

傳動裝置包括動力驅(qū)動部分和相位驅(qū)動部分；

動力驅(qū)動部分包括傳動套、動力齒輪、動力齒輪軸和動力驅(qū)動齒輪；

相位驅(qū)動部分包括相位軸、相位齒輪、中間齒輪、相位驅(qū)動齒輪、相位齒輪軸和差速器；

傳動套與輪轂中心部連接，動力齒輪安裝在傳動套上，動力驅(qū)動齒輪與動力齒輪嚙合，動力驅(qū)動齒輪安裝在差速器一端，動力齒輪軸通過動力驅(qū)動齒輪、動力齒輪將運動傳遞給傳動套帶動輪轂轉(zhuǎn)動；

相位軸安裝在傳動套內(nèi)，相位軸一端與輪轂臺肩定位及內(nèi)孔定位配合，并通過鍵與螺紋盤固連，帶動螺紋盤轉(zhuǎn)動；相位軸另一端伸出傳動套，相位軸伸出部上設(shè)置有相位齒輪，相位齒輪經(jīng)中間齒輪與相位驅(qū)動齒輪相配合，相位驅(qū)動齒輪安裝在差速器另一端，相位齒輪軸通過差速器齒輪、相位驅(qū)動齒輪、中間齒輪、相位齒輪，驅(qū)動相位軸帶動螺紋盤作相應(yīng)轉(zhuǎn)動。

相位軸伸出端設(shè)置有軸承；中間齒輪安裝在中間齒輪軸上，并通過軸承組合b定位安裝。

動力齒輪通過軸承組合a定位安裝于傳動套上。

本發(fā)明的有益效果是，一種變形車輪及傳動裝置，變形車輪是在圓形車輪基礎(chǔ)上演變而來的，外圈是由6等分輪緣組成，每一輪緣機(jī)構(gòu)為一獨立單元體，通過輻條的運動驅(qū)使輪緣與輪軸位置發(fā)生變化，按一定方向偏離原輪緣位置，在不增加輪緣摩擦系數(shù)情況下，使輪緣具有更強(qiáng)的越障能力。傳動裝置利用差速機(jī)構(gòu)在驅(qū)動軸速度基礎(chǔ)上另疊加一個驅(qū)動輪緣變形的運動，該運動獨立于車輪之外，不受車輪瞬間速度的影響，可方便控制輪緣做一定角度擺動，變化后的輪緣還具有自鎖性，安全穩(wěn)定。該變形車輪及傳動裝置可根據(jù)不同路況進(jìn)行調(diào)解，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，傳動裝置與機(jī)動車輛相似，比較適應(yīng)于野外作業(yè)的簡易機(jī)動車輛。

附圖說明

圖1是本發(fā)明變形車輪及傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明變形車輪輪轂蓋主視圖和側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明變形車輪輻條驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

圖4是本發(fā)明變形車輪的變形前結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明變形車輪變形后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明變形車輪變形后的輪緣受力示意圖。

圖中，1.輪緣，2.定銷，3.輪轂，4.螺紋盤，5.定輻條，6.擺銷，7.相位軸，8.鍵，9.輪轂蓋，10.固定銷，11.滑塊，12.螺栓a，13.動輻條，14.動銷，15.螺栓b，16.傳動套，17.動力齒輪，18.緊固螺釘a，19.軸承組合a，20.墊片，21.鎖緊螺母，22.緊固螺釘b，23.相位齒輪，24.軸承，25.緊固螺釘c，26.中間齒輪，27.中間齒輪軸，28.軸承組合b，29.相位驅(qū)動齒輪，30.緊固螺釘d，31.相位動力齒輪軸，32.差速器齒輪，33.差速器，34.動力齒輪軸，35.動力驅(qū)動齒輪，36.緊固螺釘?shù)膃。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種變形車輪及傳動裝置，如圖1所示，由可變形車輪和傳動裝置構(gòu)成?？勺冃诬囕啺ㄝ嗇?，輪轂3一側(cè)設(shè)置有可變形輪體，可變形輪體與輪轂3通過輪轂蓋9連接，輪轂蓋9與輪轂3通過螺栓12連接，輪轂3另一側(cè)經(jīng)輪轂中心孔通過螺栓b15與傳動裝置連接。

可變形車輪：包括六等分輪緣1的可變形輪體、輪轂3、螺紋盤4、定輻條5、輪轂蓋9、滑塊11、動輻條13。

輪轂3作為主要的支撐零件與傳動裝置的傳動套16連接用于驅(qū)動車輪運行、與傳動裝置相位軸7連接用于驅(qū)動輪緣變形，每一等分的輪緣1一端與定輻條5通過定銷2連接、靠近另一端與動輻條13通過動銷14相連，定輻條5和動輻條13圍繞輪轂蓋9交替設(shè)置。輪轂蓋9端面設(shè)置有六等份徑向滑槽和六等份徑向擺槽，如圖2所示輪轂蓋，定輻條5設(shè)置于徑向擺槽內(nèi)；動輻條13設(shè)置于徑向滑槽內(nèi)。

定輻條5另一端通過擺銷6與輪轂蓋9相連，動輻條13另一端通過固定銷10與滑塊11的一個端面固連?；瑝K11另一端面上為端面螺紋，與螺紋盤4螺紋配合。輪轂內(nèi)中心孔為臺階圓孔，螺紋盤4安裝在輪轂3圓孔內(nèi)，外圓與輪轂3配合，內(nèi)孔與相位軸7配合、通過鍵8傳動。在螺紋盤4作用下滑塊11帶動動輻條13沿輪轂蓋9的滑槽做徑向移動，定輻條5繞擺銷6在擺槽內(nèi)作微小擺動，圖3所示。

傳動裝置：包括動力驅(qū)動和相位驅(qū)動兩部分，其中差速器為兩者運動的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。

1、動力驅(qū)動部分用于提供輪轂轉(zhuǎn)動的動力，包括傳動套16、動力齒輪17、緊固螺釘a18、軸承組合a19、墊片20、鎖緊螺母21、動力齒輪軸34、動力驅(qū)動齒輪35和緊固螺釘e36。

傳動套16安裝在軸承組合a19上，軸承組合a19包括一對軸承，一個軸承安裝在傳動套16臺肩處、另一個軸承通過墊片20、鎖緊螺母21對傳動套16定位固定，傳動套16通過螺栓15與輪轂3連接。動力齒輪17通過緊固螺釘a18與傳動套16固接，動力齒輪17位于軸承組合a19的一對軸承之間，動力齒輪17與動力驅(qū)動齒輪35相嚙合。動力驅(qū)動齒輪35通過緊固螺釘?shù)膃36安裝在差速器33一端。動力齒輪軸34通過動力驅(qū)動齒輪35、動力齒輪17將運動傳遞給傳動套16帶動輪轂3轉(zhuǎn)動。

2、相位驅(qū)動部分用于保證螺紋盤4與輪轂3同步或相位差旋轉(zhuǎn)，包括相位軸7、緊固螺釘b22、相位齒輪23、軸承24、緊固螺釘c25、中間齒輪26、中間齒輪軸27、軸承組合b28、相位驅(qū)動齒輪29、緊固螺釘d30、相位齒輪軸31、差速器33。

相位軸7安裝在傳動套16內(nèi)，相位軸7一端與輪轂3臺肩定位及內(nèi)孔定位配合，并通過鍵8與螺紋盤4固連，帶動螺紋盤4轉(zhuǎn)動。相位軸7另一端伸出傳動套16，且安裝在軸承24，相位軸7伸出傳動套16部分上安裝有相位齒輪23，相位齒輪23通過緊固螺釘b22與相位軸7連接。相位齒輪23經(jīng)中間齒輪26與相位驅(qū)動齒輪29相嚙合，中間齒輪26通過緊固螺釘c25與中間齒輪軸27連接，中間齒輪軸27通過軸承組合b28定位安裝在中間齒輪軸27上。相位驅(qū)動齒輪29通過緊固螺釘d30安裝在差速器33另一端。相位齒輪軸31通過差速器齒輪32、相位驅(qū)動齒輪29、中間齒輪26、相位齒輪23，驅(qū)動相位軸7帶動螺紋盤4作相應(yīng)轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明的工作原理是：

圓形車輪行駛時，動力齒輪軸34帶動動力驅(qū)動齒輪35旋轉(zhuǎn)，一路經(jīng)動力齒輪17帶動傳動套16旋轉(zhuǎn)正向旋轉(zhuǎn)ω；同時另一路經(jīng)差速器33輸出給相位驅(qū)動齒輪29，此時由于差速器傳動比為-1、差速器齒輪32自鎖無運動輸入，相位驅(qū)動齒輪29反向旋轉(zhuǎn)-ω。經(jīng)中間齒輪26帶動相位齒輪23正向旋轉(zhuǎn)ω，驅(qū)動相位軸7與傳動套16同步旋轉(zhuǎn)，圖4所示。

遇障礙車輪打滑無法通過時，動力驅(qū)動齒輪35旋轉(zhuǎn)速度不變，相位齒輪軸31帶動差速器齒輪32旋轉(zhuǎn)δω，由于差速器運動合成作用，相位驅(qū)動齒輪29反向旋轉(zhuǎn)-ω-2δω，通過中間齒輪26帶動相位齒輪23、驅(qū)動相位軸7正向旋轉(zhuǎn)ω+2δω，相位軸帶動螺紋盤4實現(xiàn)與輪轂3速度差。在螺紋盤4作用下，滑塊9驅(qū)使動輻條10沿輪轂3滑槽做徑向移動，輪緣1及定輻條5作相應(yīng)擺動，實現(xiàn)變形，圖5所示。

圖6所示，變形后輪緣的實際圓心o’偏離了輪軸圓心o距離ln，輪緣所受正壓力n對輪軸產(chǎn)生一定的反扭矩(n*ln)。車輪扭矩等于輪緣所受摩擦力f對輪軸扭矩和輪緣所受正壓力n對輪軸的扭矩，由于正壓力扭矩不等于零，因此在總扭矩不變的情況下輪緣所需摩擦力對輪軸扭矩減小，越障性能提高。

本發(fā)明變形車輪及傳動裝置，是在圓形車輪基礎(chǔ)上演變而來，外圈是由6等分輪緣組成，每一輪緣機(jī)構(gòu)為一獨立單元體，通過輻條的運動驅(qū)使輪緣與輪軸位置發(fā)生變化，按一定方向偏離原輪緣位置，在不增加動力情況下，使輪緣具有更強(qiáng)的越障能力。

由于車輪旋速度瞬間變化，利用差速機(jī)構(gòu)在驅(qū)動軸速度基礎(chǔ)上另疊加一個驅(qū)動輪緣變形的運動，該運動獨立于車輪之外，不受車輪瞬間速度的影響，可方便控制輪緣做一定角度擺動，變化后的輪緣還具有自鎖性，安全穩(wěn)定。該變形車輪及傳動裝置可根據(jù)不同路況進(jìn)行調(diào)解，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，傳動裝置與機(jī)動車輛相似，比較適應(yīng)于野外作業(yè)的簡易機(jī)動車輛。