一种带辅助翅片的月球车车轮制造技术

本发明专利技术涉及月球车领域，尤其涉及一种月球表面等深空探测巡视车辆的带辅助翅片车轮，车轮包括轮毂和轮胎，在轮胎的至少一个侧面上设有辅助翅片，辅助翅片一端为连接端，连接在轮胎侧面，与连接端相对的端为开放端，辅助翅片的连接端到开放端方向与轮胎的半径射线方向一致，且辅助翅片从连接端到开放端呈逐渐远离所述轮胎侧面的弧形，辅助翅片的最低点到轮胎轴心延长线的垂直高度不大于轮胎滚动半径，在车轮行驶到软地面上时，由于土的推力使辅助翅片变形或者是通过偏心轮带动辅助翅片向上摆动，整个车轮在与地面接触部分变宽，翅片分担了部分车轮载荷，同时阻止了车轮的进一步下沉，从而提高了车轮的软地通过能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及月球车领域，尤其涉及一种月球表面等深空探测巡视车辆的带辅助翅片车轮。
技术介绍
目前的星际探测车辆及月球车多采用轮式为主要构型。车轮是星际探测车辆及月球车行走系统的最为关键的部件之一，它承担着支撑整车不至于下沉并将车轮驱动装置的旋转运动转化成车辆前进运动的重要功能。历数已经发射成功的星际探测车辆，以下两种结构形式是星际探测车辆的主要结构形式。a)金属刚性车轮；如美国发射的火星车“索杰纳”和“机遇号”；b)带弹性的筛网轮；如美国“阿婆罗”计划所采用的月球车LRV ；上面所述两种结构形式各有优缺点。金属刚性车轮，结构简单、工作可靠、在硬路面上行驶阻力小，但结构重量较大，不能兼顾在软土面上的行驶性能，易产生沉陷，较适合在整车重量适中的中小型车辆上。带弹性的筛网轮质量轻，且在载荷作用下其变形会增大车轮接地面积，有利于车轮的软地通过性能，但这种结构形式在硬地面上变形较大，土壤越软，变形反而变小，且在有石头等硬物时，车轮筛网会产生破坏，较适合车辆重量较大，行驶速度较快，有一定减震需求的车辆。因此，有很多工程技术人员设计了兼顾硬路面和软路面行驶的车轮，他们的思路大多是通过改变车轮的实际滚动半径或有效滚动半径来实现的。经过对现有技术文献检索发现，中国专利公开号为CN 101524841A，公开日为 2009年9月9日，为一种探测机器人柔性类椭圆车轮。该专利公布的1种探测机器人柔性类椭圆车轮，该车轮有柔性轮圈，支撑杆和滑杆组成的曲柄滑块机构组成，当车轮受载时，车轮上下两组曲柄滑块机构同步运动来保证车轮处于椭圆状态。但这种结构形式活动部件多，结构复杂，带来了可靠性风险。另外，中国专利公开号为CN 1686723A，公开日为2005年10月沈日，为智能可变直径半步行轮。该专利技术公布了一种智能可变直径半步行轮，由驱动电机、张开电机、双向谐波减速器、连接机构等组成，通过连接机构与轮毂间的相对运动，实现轮子直径可变和结构的伸缩。从而实现车轮在直径上的变化。但这种结构形式结构复杂，且在直径变大后，胎面变得不连续起来，多边形效应增强，车轮的行驶平顺性变差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带辅助翅片的月球车车轮，使其兼顾硬地通过时的高效率特性，又能增加其软地通过能力。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案本专利技术提供的一种带辅助翅片的月球车车轮，包括轮毂和轮胎，在所述轮胎的至少一个侧面上设有辅助翅片；所述辅助翅片一端为连接端，连接在所述轮胎侧面，与所述连接端相对的端为开放端，所述辅助翅片的连接端到开放端方向与所述轮胎的半径射线方向一致，且所述辅助翅片从连接端到开放端呈逐渐远离所述轮胎侧面的弧形，所述辅助翅片的最低点到轮胎轴心延长线的垂直高度不大于所述轮胎滚动半径。本专利技术提供的另一优选的一种带辅助翅片的月球车车轮技术方案中，所述辅助翅片连接端铰接在所述轮胎侧面。本专利技术提供的再一优选的一种带辅助翅片的月球车车轮技术方案中，所述轮毂安装轴轴向侧面设有偏心轮，所述偏心轮与所述轮毂安装轴同轴心，所述偏心轮的圆心高于所述轮胎安装轴的轴心，所述偏心轮通过偏心轮轴承安装有偏心轮轮盘，所述偏心轮轮盘上设有连杆，所述连杆与所述轮胎上的辅助翅片连接。本专利技术提供的又一优选的一种带辅助翅片的月球车车轮技术方案中，在所述轮胎同一个侧面上的偏心轮轮盘上设有与同侧所述辅助翅片个数及位置相对应的安装孔，所述连杆的安装方向与所述轮胎的半径射线方向一致，所述连杆一端铰接在所述安装孔内，另一端铰接在所述辅助翅片上连接端以外的位置处。本专利技术提供的又一优选的一种带辅助翅片的月球车车轮技术方案中，所述轮胎侧面上的辅助翅片不小于四个，且以所述轮毂安装轴轴心为圆心均勻对称分布。本专利技术提供的又一优选的一种带辅助翅片的月球车车轮技术方案中，所述每个辅助翅片与连杆铰接后的整体以所述轮胎的半径射线作为对称轴，左右对称。由于采用了上述技术方案，本专利技术得到的有益效果是1、增加车轮的接地面积是提高车轮软地通过能力的重要途径，与以往的其他专利技术不同，本专利技术从增加软地通过时车轮的宽度出发，使得车轮的接地面积大大增加的同时，避免了改变车轮直径的复杂性。2、本专利技术在宽度方向上增加还避免提高车辆的重心，保证了车辆的行驶稳定性。3、本专利技术只是在车轮接地区域才产生车轮宽度方向上的变形，而在相对于接地区域的上部，车轮在宽度方向上的变化恢复，避免了车轮与车厢的干涉。附图说明图1为本专利技术的实施例1的结构示意图；图2为本专利技术的实施例1在软土平面使用状态时的结构示意图；图3为本专利技术的实施例2结构的立体图；图4为本专利技术的实施例2结构的主视图；图5为本专利技术的实施例2结构的轴向剖视图；图6为本专利技术的辅助翅片主视图；图7为本专利技术的辅助翅片右视图；其中，1-轮胎，2-辅助翅片，3-车厢，4-连杆，5-偏心轮，6-偏心轮轴承，7-偏心轮轮盘，8-连接端，9-开放端。具体实施例方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1 4如图1-7所示，本专利技术的一种带辅助翅片的月球车车轮，车轮包括轮毂和轮胎1， 在轮胎1的至少一个侧面上设有辅助翅片2，可以只是一个侧面，也可以两个侧面同时设置；辅助翅片2 —端为连接端8，连接在轮胎1侧面，与连接端8相对的端为开放端9，辅助翅片2的连接端8到开放端9方向与轮胎1的半径射线方向一致，且辅助翅片2从连接端8 到开放端9呈逐渐远离轮胎1侧面的弧形，辅助翅片2的最低点到轮胎1轴心延长线的垂直高度不大于轮胎1滚动半径，轮毂安装在轮毂安装轴上，辅助翅片2不小于四个，且以轮毂安装轴轴心为圆心对称分布。在图2中，辅助翅片2在土壤的作用下，产生一定的变形，轮胎与辅助翅片2组成的整体宽度变大，车轮的接地面积增加；在轮胎1滚过一定角度后，辅助翅片2与地面土壤脱离接触，辅助翅片2变形恢复，轮胎1与辅助翅片(2)组成的整体宽度恢复，在与接地区域相对的上部，避免了轮胎1与车厢3干涉。辅助翅片2为一个具有一定弹性的薄片，且为分段式，辅助翅片2的连接端8到辅助翅片2上连杆4铰接点为一段，连杆4铰接点到开放端为一段，到如图6、7所示形状，当然其他的形状只要能够达在软土平面加大轮胎1与地面接触面积的目的也在本专利技术的保护范围之内，薄片的材料要保证能适应月球特殊的温度环境。偏心轮5为是一个偏心轴；偏心轮轴承6为安装在偏心轴上的轴承，偏心轮轮盘7 是一个安装在偏心轮轴承6上的圆环。实施例2 如图1-7所示，本专利技术的一种带辅助翅片的月球车车轮，其车轮辅助翅片2结构与实施例1基本相同，不同之处在于，辅助翅片2的连接端8铰接在所述轮胎1侧面，轮毂安装在轮毂安装轴上，轮毂安装轴轴向侧面设有偏心轮5，偏心轮5与轮毂安装轴同轴心，偏心轮5的圆心高于所述轮毂安装轴的轴心，偏心轮5通过偏心轮轴承6安装有偏心轮轮盘 7，偏心轮轮盘7上设有连杆4，连杆4与轮胎1上的辅助翅片2连接，在轮胎1同一个侧面上的偏心轮轮盘7上设有与同侧辅助翅片2个数及位置相对应的安装孔，连杆4的安装方向与轮胎1的半径射线方向一致，连杆4 一端铰接在安装孔内，另一端铰接在辅助翅片2上连接端8以外的位置处，轮胎1侧面上的辅助翅片2不小于四个，且以所述轮毂安装轴轴心为圆心对称分布，每个辅助翅片2与连杆4铰接后的整体以轮胎1的半径射线作为对称轴， 左右对称。在图3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带辅助翅片的月球车车轮，所述车轮包括轮毂和轮胎（１），其特征在于：在所述轮胎（１）的至少一个侧面上设有辅助翅片（２）；所述辅助翅片（２）一端为连接端（８），连接在所述轮胎（１）侧面，与所述连接端（８）相对的端为开放端（９），所述辅助翅片（２）的连接端（８）到开放端（９）方向与所述轮胎（１）的半径射线方向一致，且所述辅助翅片（２）从连接端（８）到开放端（９）呈逐渐远离所述轮胎（１）侧面的弧形，所述辅助翅片（２）的最低点到轮胎（１）轴心延长线的垂直高度不大于所述轮胎（１）滚动半径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国轩，江磊，蓝伟，刘兴杰，赵红雷，冯石柱，杨树岭，姚其昌，蒋云峰，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：11