本发明专利技术属于车辆工程配套设备领域，并公开了一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置，其包括沿着轴向方向依次布置且相互嵌合成一体的左支架模块、中间传动模块和右支架模块，其中中间传动模块上设置有中心轮组件、行星轮组件、张紧轮组件、导向轮组件以及同步带，左、右支架模块将对应于中间传动模块的各个组件执行左右两轴端的定位及密封等。通过本发明专利技术，能够综合带传动、链条传动和齿轮传动各自的优点，同步带传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比，传动平稳并且无需进行润滑，整个重量显著降低，因此不仅能够较好地解决车辆的爬坡、跨沟、翻越垂直墙等多种越障问题，而且在非规则的地形同样具有高通过性和快速移动性。
A Vehicle Wheel Assembly Device with Planetary Gear Train and Synchronous Belt Drive
【技术实现步骤摘要】
一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置
本专利技术属于车辆工程配套设备领域，更具体地，涉及一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置。
技术介绍
车辆的车轮组是由车轮与轴、轴承和轴承箱等组成的机械设备。车轮组的构型决定了车辆的承载、耐强冲击振动等多种行驶性能，以及爬坡、跨沟、翻越垂直墙等多种越障功能，因此对于车辆综合性能起到重要的影响。目前常用的车轮组构型主要包括普通轮式、履带式和主动摆臂轮式等。具体而言，普通轮式构型由于轮胎与地面为滚动摩擦，因此运动过程中的能量利用效率较高，且平地移动速度较快，但普通轮式构型主要适合于简单平坦的野外环境及道路环境，在山地、软沙、沼泽、沟壑等具有陡峭、沉陷等地理特性的环境中通过性较差。履带式构型与地面接触面积大，具有较强的抓地力，且履带跨距较长，能够适应离散碎石、沟壑等非结构地形，但是传统履带式构型在面对较宽沟壑和较高障碍时，通过能力仍然较差。即便可采用带摆臂的履带构型，它在行进过程中履带与地面摩擦力偏大，再加上金属履带本身磨损耗能严重、功率损耗显著、行驶效率低，而橡胶履带则存在橡胶易脱落和撕裂等问题，这些都限制了履带式的发展应用。此外，对于主动摆臂轮式构型而言，其具备普通轮式构型的快速运动能力，同时各轮组装配在摆臂末端，可通过调节摆臂运动实现车体底部距地高度连续可调，相应通过摆臂调节能直接通过一定高度的障碍物，在一定程度上提高了通过效率。然而，进一步的研究表明，当面对较高垂直障碍和较宽沟壑时，摆臂调节完成翻越难度较大，而且通过速度慢、效率较低，同时摆臂的主动变形会带来较大的能量消耗与时间浪费。特别是，摆臂轮结构会使得整车不易加装减振缓冲系统，影响了车辆在野外非结构化地面上的抗冲击能力。相应地，本领域亟需寻找更为完善的解决方案，以便更好地符合现代车辆工程在轮式构型优化设计尤其是实现车轮更高效率顺利翻越大型障碍的技术需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置，其中通过结合结构结构力学机理研究和行星轮系传动工况的特征分析，针对车辆轮组的构造组成及其关键组件之间的安装关系及传动方式重新进行了优化设计，相应不仅可以结构紧凑、布局巧妙的方式完成多个复杂元件的组装设置，而且即便面对爬坡、跨沟、翻越垂直墙和非规则地形等时也能具备高通过性和快速移动性，同时有效避免摆臂之类的主动变形操作。相应地，按照本专利技术，提供了一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置，其特征在于，此车辆轮组装置包括沿着轴向方向依次布置且相互嵌合成一体的左支架模块、中间传动模块和右支架模块，其中：所述左支架模块包括作为主体结构的左支架、以及安装在该左支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、回转平台组件、第一张紧轮定位组件和中心轮密封组件，其中该中心轮轴承座组件设置于所述左支架的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件执行左侧的定位安装；该行星轮轴承座组件的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件执行左侧的定位安装，然后分别通过行星轮闷盖予以密封；该回转平台组件套设于所述中心轮组件的左侧外部，并用于对其提供回转的支撑；该第一张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件分别执行左侧的定位安装，然后通过第一张紧轮盖板予以闭合；此外，该中心轮密封组件则对所述中心轮轴组件执行左侧轴端的密封保护；所述中间传动模块处于所述左支架模块与所述右支架模块之间，并除了所述中心轮组件、所述行星轮组件和所述张紧轮组件之外，还包括多个结构相同的导向轮组件、同步带和左右支架密封组件，其中所述中心轮组件的中心轴与驱动电机轴保持相连，所述行星轮组件的行星轴保持与车辆车轮的半轴保持相连；所述同步带是内外两侧都具有齿形的构造，并套在作为主动带轮的所述中心轮组件与作为从动带轮的所述行星轮组件上，由此通过所述张紧轮组件和所述导向轮组件执行预紧和导向，将动力从所述中心轮组件经由所述同步带传递至外围的三个所述行星轮组件，进而实现各轮的同步运动；此外，所述左右支架密封组件用于使所述左支架模块、右支架模块分别嵌合密封安装于所述中间传动模块的左右两侧；所述右支架模块包括作为主体结构的右支架、以及安装在该右支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、第二张紧轮定位组件、行星轮密封组件和中间支撑结构，其中该中心轮轴承座组件设置于所述右支架的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件执行右侧的定位安装，然后通过中心轮闷盖予以密封；该行星轮轴承座组件的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件执行右侧的定位安装；该第二张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件分别执行右侧的定位安装，然后通过第二张紧轮盖板予以闭合；该行星轮密封组件则对所述行星轮轴组件分别执行右侧轴端的密封保护；此外，所述中间支撑结构的数量为多个，它们交错分布且分别与所述左支架和右支架固定相连。作为进一步优选地，对于所述中心轮密封组件而言，它优选包括中心轮密封盖板、FB型内包骨架旋转轴唇型密封圈和中心轮透盖，其中该中心轮密封盖板通过螺钉与所述中心轮透盖相连，该FB型内包骨架旋转轴唇型密封圈内嵌安装于所述中心轮透盖，所述中心轮透盖与所述左支架的中心轴孔的侧端相连。作为进一步优选地，对于所述第一、第二张紧轮定位组件而言，它优选包括张紧轮定位块和六角螺钉，其中该六角螺钉与该张紧轮定位块上的螺纹孔配合安装，该张紧轮定位块则通过螺钉与所述左支架固连，由此实现张紧轮的位置调整和固定。作为进一步优选地，对于所述回转平台组件而言，它优选包括回转平台固定板、回转平台压板、回转平台和回转平台过渡板，其中该回转平台过渡板与所述左支架相连，该回转平台与所述左支架和所述回转平台过渡板相互配合安装，该回转平台压板通过螺钉固定在所述左支架上，该回转平台固定板通过螺钉固定在所述回转平台过渡板上。作为进一步优选地，对于所述左、右支架模块上的各个行星轮轴承座组件而言，它们的结构相同且各自优选包括行星轮密封挡板、FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈和行星轮轴承座，其中该行星轮密封挡板通过螺钉与所述行星轮轴承座相连，该FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈与所述行星轮轴承座相连，该行星轮轴承座与所述左支架、右支架的行星轮孔对应相配合。作为进一步优选地，对于所述左、右支架模块上的各个中心轮轴承座组件而言，它们的结构相同且各自优选包括中心轮密封挡板、FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈和中心轮轴承座，其中该中心轮密封挡板通过螺钉与所述中心轮轴承座连接，该FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈与所述中心轮轴承座连接，该中心轮轴承座与所述左支架、右支架的中心轮孔分别相配合。作为进一步优选地，对于所述行星轮密封组件而言，它们的数量等同于于所述行星轮组件的数量且结构呈现相同的结构，并各自包括行星轮透盖、FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈和行星轮密封盖板，其中该行星轮密封盖板通过螺钉与所述行星轮透盖相连，该FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈内嵌安装于所述行星轮透盖连接，所述行星轮透盖与所述右支架的行星轮轴孔的侧端相连。作为进一步优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置，其特征在于，此车辆轮组装置包括沿着轴向方向依次布置且相互嵌合成一体的左支架模块、中间传动模块和右支架模块，其中：所述左支架模块(I)包括作为主体结构的左支架、以及安装在该左支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、回转平台组件、第一张紧轮定位组件和中心轮密封组件，其中该中心轮轴承座组件(006)设置于所述左支架(4)的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件(020)执行左侧的定位安装；该行星轮轴承座组件(004,007,008)的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件(006)的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件(018,022,025)执行左侧的定位安装，然后分别通过行星轮闷盖(1,3,5)予以密封；该回转平台组件(003)套设于所述中心轮组件的左侧外部，并用于对其提供回转的支撑；该第一张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件(019,027)分别执行左侧的定位安装，然后通过第一张紧轮盖板(2,6)予以闭合；此外，该中心轮密封组件(001)则对所述中心轮轴组件执行左侧轴端的密封保护；所述中间传动模块(III)处于所述左支架模块(I)与所述右支架模块(II)之间，并除了所述中心轮组件(020)、所述行星轮组件(018,022,025)和所述张紧轮组件(019,027)之外，还包括多个结构相同的导向轮组件(021,023,024,026)、同步带(36)和左右支架密封组件(028)，其中所述中心轮组件(020)的中心轴(55)与驱动电机轴保持相连，所述行星轮组件(018,022,025)的行星轴保持与车辆车轮(81)的半轴保持相连；所述同步带(36)是内外两侧都具有齿形的构造，并套在作为主动带轮的所述中心轮组件与作为从动带轮的所述行星轮组件上，由此通过所述张紧轮组件和所述导向轮组件执行预紧和导向，将动力从所述中心轮组件经由所述同步带传递至外围的三个所述行星轮组件，进而实现各轮的同步运动；此外，所述左右支架密封组件(028)用于使所述左支架模块、右支架模块分别嵌合密封安装于所述中间传动模块的左右两侧；所述右支架模块(II)包括作为主体结构的右支架、以及安装在该右支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、第二张紧轮定位组件、行星轮密封组件和中间支撑结构，其中该中心轮轴承座组件(010)设置于所述右支架(29)的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件(020)执行右侧的定位安装，然后通过中心轮闷盖(30)予以密封；该行星轮轴承座组件(009,011,012)的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件(010)的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件(018,022,025)执行右侧的定位安装；该第二张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件(019,027)分别执行右侧的定位安装，然后通过第二张紧轮盖板(31,32)予以闭合；该行星轮密封组件(015,016,017)则对所述行星轮轴组件分别执行右侧轴端的密封保护；此外，所述中间支撑结构的数量为多个，它们交错分布且分别与所述左支架和右支架固定相连。...
【技术特征摘要】
1.一种行星轮系及同步带传动的车辆轮组装置，其特征在于，此车辆轮组装置包括沿着轴向方向依次布置且相互嵌合成一体的左支架模块、中间传动模块和右支架模块，其中：所述左支架模块(I)包括作为主体结构的左支架、以及安装在该左支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、回转平台组件、第一张紧轮定位组件和中心轮密封组件，其中该中心轮轴承座组件(006)设置于所述左支架(4)的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件(020)执行左侧的定位安装；该行星轮轴承座组件(004,007,008)的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件(006)的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件(018,022,025)执行左侧的定位安装，然后分别通过行星轮闷盖(1,3,5)予以密封；该回转平台组件(003)套设于所述中心轮组件的左侧外部，并用于对其提供回转的支撑；该第一张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件(019,027)分别执行左侧的定位安装，然后通过第一张紧轮盖板(2,6)予以闭合；此外，该中心轮密封组件(001)则对所述中心轮轴组件执行左侧轴端的密封保护；所述中间传动模块(III)处于所述左支架模块(I)与所述右支架模块(II)之间，并除了所述中心轮组件(020)、所述行星轮组件(018,022,025)和所述张紧轮组件(019,027)之外，还包括多个结构相同的导向轮组件(021,023,024,026)、同步带(36)和左右支架密封组件(028)，其中所述中心轮组件(020)的中心轴(55)与驱动电机轴保持相连，所述行星轮组件(018,022,025)的行星轴保持与车辆车轮(81)的半轴保持相连；所述同步带(36)是内外两侧都具有齿形的构造，并套在作为主动带轮的所述中心轮组件与作为从动带轮的所述行星轮组件上，由此通过所述张紧轮组件和所述导向轮组件执行预紧和导向，将动力从所述中心轮组件经由所述同步带传递至外围的三个所述行星轮组件，进而实现各轮的同步运动；此外，所述左右支架密封组件(028)用于使所述左支架模块、右支架模块分别嵌合密封安装于所述中间传动模块的左右两侧；所述右支架模块(II)包括作为主体结构的右支架、以及安装在该右支架上的中心轮轴承座组件、行星轮轴承座组件、第二张紧轮定位组件、行星轮密封组件和中间支撑结构，其中该中心轮轴承座组件(010)设置于所述右支架(29)的中央位置，并用于对处于所述中间传动模块上的中心轮组件(020)执行右侧的定位安装，然后通过中心轮闷盖(30)予以密封；该行星轮轴承座组件(009,011,012)的数量为三个且结构相同，它们对称环绕分布于所述中心轮轴承座组件(010)的外围，并用于对处于所述中间传动模块上的对应三个行星轮组件(018,022,025)执行右侧的定位安装；该第二张紧轮定位组件用于对处于所述中间传动模块上的多个张紧轮组件(019,027)分别执行右侧的定位安装，然后通过第二张紧轮盖板(31,32)予以闭合；该行星轮密封组件(015,016,017)则对所述行星轮轴组件分别执行右侧轴端的密封保护；此外，所述中间支撑结构的数量为多个，它们交错分布且分别与所述左支架和右支架固定相连。2.如权利要求1所述的车辆轮组装置，其特征在于，对于所述回转平台组件而言，它优选包括回转平台固定板(12)、回转平台压板(13)、回转平台(14)和回转平台过渡板(15)，其中该回转平台过渡板与所述左支架相连，该回转平台与所述左支架和所述回转平台过渡板相互配合安装，该回转平台压板通过螺钉固定在所述左支架上，该回转平台固定板通过螺钉固定在所述回转平台过渡板上。3.如权利要求1或2所述的车辆轮组装置，其特征在于，对于所述左、右支架模块上的各个行星轮轴承座组件而言，它们的结构相同且各自优选包括行星轮密封挡板(16)、FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈(17)和行星轮轴承座(18)，其中该行星轮密封挡板通过螺钉与所述行星轮轴承座相连，该FB型内包骨架旋转轴唇形油封圈与所述行星轮轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩斌，陈学东，张熠，张文才，钱乐天，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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