首页 / 专利库 / 泉水 / 碟形弹簧 / 集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置

集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置

阅读:904发布:2022-10-25

专利汇可以提供集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种集成有多级 同步带 轮变速机构的 车轮 驱动装置,至少一个驱动 电机 ,至少一个多级同步带轮变速机构和至少一个用于支承的底盘; 驱动电机 的输出端和多级同步带轮变速机构的输入端连接;驱动电机输出的动 力 经多级同步带轮变速机构变速后,经由多级同步带轮变速机构的输出端输出,用于驱动外部车轮。在有限的空间内,在带轮直径受限的情况下,通过多级带轮的级联实现大的变速比;特别适用于动力部件运行工况差异较大的场合;多级同步带轮变速机构可实现二至五级减速;在低速高 扭矩 输出状态下,变速机构能可靠平稳进行变速切换运行不打滑,能承受突然施加的大扭矩,也能实现平稳的变速比切换。,下面是集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置专利的具体信息内容。

1.一种集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于,包括:
至少一个驱动电机(2000),至少一个多级同步带轮变速机构(1000)和至少一个用于支承的底盘(6000);驱动电机(2000)和多级同步带轮变速机构(1000)均和底盘(6000)固定连接;
驱动电机(2000)的输出端和多级同步带轮变速机构(1000)的输入端连接;驱动电机(2000)输出的动经多级同步带轮变速机构(1000)变速后,经由多级同步带轮变速机构(1000)的输出端输出,用于驱动外部车轮;
所述多级同步带轮变速机构包括至少三级同步带轮变速机构和设置在任意两级同步带轮变速机构之间的两级变速器,该两级变速器包括第一离合器、第二离合器和离合器控制装置;用于第一离合器和第二离合器的择一接合控制;
在第一离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构的变速联接被切断而退出变速传递过程;在第二离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构联接,一起参与动力的变速传递过程。
2.根据权利要求1所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
驱动电机(2000)包括第一驱动电机(2100)和第二驱动电机(2200);多级同步带轮变速机构(1000)包括第一多级同步带轮变速机构(1100)和第二多级同步带轮变速机构(1200);
底盘(6000)包括第一底盘(6100)和第二底盘(6200);
第一驱动电机(2100)和第一多级同步带轮变速机构(1100)均和第一底盘(6100)固定连接;第二驱动电机(2200)和第二多级同步带轮变速机构(1200)均和第二底盘(6200)固定连接;
第一驱动电机(2100)的输出端和第一多级同步带轮变速机构(1100)的输入端连接;第一驱动电机(2100)输出的动力经多第一多级同步带轮变速机构(1100)变速后,经由第一多级同步带轮变速机构(1100)的输出端输出,用于驱动一个外部车轮;
第二驱动电机(2200)的输出端和第二多级同步带轮变速机构(1200)的输入端连接;第二驱动电机(2200)输出的动力经多第二多级同步带轮变速机构(1200)变速后,经由第二多级同步带轮变速机构(1200)的输出端输出,用于驱动另一个外部车轮。
3.根据权利要求2所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
还包括车架(7000);所述车架(7000)包括两个支撑梁(7310、7320)和两个连接梁(7410、7420);两个支撑梁(7310、7320)和两个连接梁(7410、7420)围合形成一个用于容置控制力矩陀螺装置(9000)的开放空间。
4.根据权利要求3所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
第一连接梁(7410)跨接固定在第一支撑梁(7310)和第二支撑梁(7320)的各一个端部上;第二连接梁(7420)固定在第一支撑梁(7310)和第二支撑梁(7320)的各另一个端部上;
第一支撑梁(7310)、第二支撑梁(7320)、第一连接梁(7410)和第二连接梁(7420)围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间,用于容置两个控制力矩陀螺。
5.根据权利要求4所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述车架(7000)包括中心支承梁(7500);第一支撑梁(7310)和第二支撑梁(7320)分别与中心支承梁(7500)固定连接;
第一支撑梁(7310)底部设置有第一凹进(7311),用于套接在中心支承梁(7500)相应的位置设置的第一凸起(7511)上;第二支撑梁(7320)底部设置有第二凹进(7321),用于套接在中心支承梁(7500)相应的位置设置的第二凸起(7521)上;
第一底盘(6100)两端和中心支承梁(7500)的两端活动连接;第二底盘(6200)两端和中心支承梁(7500)的两端活动连接。
6.根据权利要求4所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
还包括两个用于缓冲颠簸的减震器,即第一减震器(7910)和第二减震器(7920);
第一减震器支架(6190)固定在第一底盘(6100)上;第二减震器支架(6290)固定在第二底盘(6200)上;
第一减震器(7910)的一端和第一连接梁(7410)活动连接,第一减震器(7910)的另一端和第一减震器支架(6190)固定或活动连接;
第二减震器(7920)的一端和第二连接梁(7420)活动连接,第二减震器(7920)的另一端和第二减震器支架(6290)固定或活动连接。
7.根据权利要求1所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述多级同步带轮变速机构包括三级同步带轮变速机构,第一级同步带轮变速机构(100)的动力输入端和动力输入轴(910)连接获得动力,第一级同步带轮变速机构(100)的动力输出端和第二传动轴(920)连接;第二级同步带轮变速机构(200)的动力输入端和第二传动轴(920)固定连接;第二级同步带轮变速机构(200)的动力输出端设置在第三传动轴(930)上;第三级同步带轮变速机构(300)的动力输入端和第三传动轴(930)固定连接;第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端设置在第二传动轴(920)上,用作多级同步带轮变速机构的动力输出端;
所述两级变速器(700)中的第一离合器(710)设置在第二传动轴(920)上;所述两级变速器(700)中的第二离合器(720)设置在第三传动轴(930)上;
在第一离合器(710)接合且第二离合器(720)分离的状态,第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端和第二传动轴(920)连接传动,第一级同步带轮变速机构(100)动力输出端输出的动力不经变速直接通过第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端输出;
在第二离合器(720)接合且第一离合器(710)分离的状态,第三级同步带轮变速机构(300)的动力输入端和第二级同步带轮变速机构(200)的动力输出端通过第三传动轴(930)连接传动;第二传动轴(920)的转动经过第二级同步带轮变速机构(200)和第三级同步带轮变速机构(300)变速后,再通过第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端输出。
8.根据权利要求7所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述第二级同步带轮变速机构(200)包括二级小带轮(210)、二级同步带(220)和二级大带轮(230);二级同步带(220)分别与二级小带轮(210)和二级大带轮(230)啮合
所述第三级同步带轮变速机构(300)包括三级小带轮(310)、三级同步带(320)和三级大带轮(330);三级同步带(320)分别与三级小带轮(310)和三级大带轮(330)啮合;
二级小带轮(210)和第二传动轴(920)固定连接,该二级小带轮(210)用作第二级同步带轮变速机构(200)的动力输入端;三级大带轮(330)套接在第二传动轴(920)上,三级大带轮(330)的动力输出端用作第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端;二级大带轮(230)套接在第三传动轴(930)上,用作第二级同步带轮变速机构(200)的动力输出端;三级小带轮(310)固定在第三传动轴(930)上,用作第三级同步带轮变速机构(300)的动力输入端;三级大带轮(330)的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端;
在第一离合器(710)接合且第二离合器(720)分离的状态,三级大带轮(330)和第二传动轴(920)连接传动,第一级同步带轮变速机构(100)动力输出端输出的动力不经变速直接通过三级大带轮(330)的动力输出端输出;
在第二离合器(720)接合且第一离合器(710)分离的状态,第一级同步带轮变速机构(100)动力输出端输出的动力,通过第二传动轴(920)、二级小带轮(210)、二级同步带(220)、二级大带轮(230)带动第三传动轴(930)转动;第三传动轴(930)转动带动三级小带轮(310)三级同步带(320)和三级大带轮(330)转动;第二传动轴(920)的转动经过第二级同步带轮变速机构(200)和第三级同步带轮变速机构(300)变速后,再通过第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端输出。
9.根据权利要求8所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
第一离合器(710)包括第一离合器主动部(711)和第一离合器被动部(712);第二离合器(720)包括第二离合器主动部(721)和第二离合器被动部(722);
二级小带轮(210)固定在第二传动轴(920)上,二级大带轮(230)通过轴承套接在第三传动轴(930)上;二级大带轮(230)上固定有第二离合器被动部(722),第二离合器主动部(721)和第三传动轴(930)滑动连接;
第二离合器主动部(721)和第二离合器被动部(722)接合时,即第二离合器(720)处在接合状态时,第二离合器主动部(721)带动第三传动轴(930)转动,使第三传动轴(930)跟随二级大带轮(230)转动;
三级小带轮(310)固定在第三传动轴(930)上,三级大带轮(330)通过轴承套接在第二传动轴(920)上;三级大带轮(330)上固定有第一离合器被动部(712),第一离合器主动部(711)和第二传动轴(920)滑动连接;
第一离合器被动部(712)和第一离合器主动部(711)接合时,即第一离合器(710)处在接合状态时,第二离合器主动部(721)跟随第二传动轴(920),使三级大带轮(330)跟随第二传动轴(920)转动;第一离合器被动部(712)和第一离合器主动部(711)分离时,即第一离合器(710)处在分离状态时,使三级大带轮(330)跟随三级小带轮(310)转动。
10.根据权利要求9所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于,第二离合器主动部(721)和第三传动轴(930)之间通过梯形花键方式或滚珠花键实现滑动连接;使第二离合器主动部(721)在第二离合器(720)分离状态下,能在第三传动轴(930)上沿轴向滑动;使第二离合器主动部(721)在第二离合器(720)接合状态下,能带动第三传动轴(930)转动;
第一离合器主动部(711)和第二传动轴(920)之间通过梯形花键方式或滚珠花键实现滑动连接;使第一离合器主动部(711)在第一离合器(710)分离状态下,能在第二传动轴(920)上沿轴向滑动;使第一离合器主动部(711)在第一离合器(710)接合状态下,能随第二传动轴(920)转动。
11.根据权利要求1或10所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
离合器控制装置(800)包括离合切换电机(810)、离合切换传动轴(890)和离合器推动组件(820);
离合器推动组件(820)包括中心部(823)、第一离合器推动部(821)和第二离合器推动部(822),第一离合器推动部(821)和第二离合器推动部(822)和中心部(823)固定连接;离合切换传动轴(890)和中心部(823)连接,中心部(823)能相对离合切换传动轴(890)做轴向的直线运动,并同时带动第一离合器推动部(821)和第二离合器推动部(822)运动。
12.根据权利要求11所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述中心部(823)为中空结构,其内壁上设置有梯形丝杆螺母,或其内壁上设置有梯形丝杆螺纹;离合切换传动轴(890)为梯形丝杆,或离合切换传动轴(890)上设置有梯形丝杆;
离合器推动组件(820)通过中心部(823)套接在离合切换传动轴(890)的梯形丝杆上,使得中心部(823)能相对离合切换传动轴(890)做轴向的直线运动。
13.根据权利要求12所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述第一离合器推动部(821)相对中心部(823)斜向上伸出,第二离合器推动部(822)相对中心部(823)斜向下伸出;中心部(823)带动第一离合器推动部(821)和第二离合器推动部(822)做方向相反的直线运动。
14.根据权利要求13所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
第一离合器推动部(821)通过轴承套接在第一离合器主动部(711)的一端,在该轴承和第一离合器推动部(821)之间还设置有第一弹性部件,用于进一步推动第一离合器主动部(711)向第一离合器被动部(712)压合,增加第一离合器(710)接合时的啮合保持力;
第二离合器推动部(822)通过轴承套接在第二离合器主动部(721)的一端,在该轴承和第二离合器推动部(822)之间还设置有第二弹性部件,用于进一步推动第二离合器主动部(721)向第二离合器被动部(722)压合,增加第二离合器(720)接合时的啮合保持力。
15.根据权利要求14所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
所述第一弹性部件为第一碟形弹簧(830);所述第二弹性部件为第二碟形弹簧(840)。
16.根据权利要求15所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
还包括第四级同步带轮变速机构(400);第四级同步带轮变速机构(400)的输入端和第三级同步带轮变速机构(300)的动力输出端连接;第四级同步带轮变速机构(400)包括四级小带轮(410)、四级同步带(420)和四级大带轮(430);四级小带轮(410)通过四级同步带(420)和四级大带轮(430)啮合传动连接;
三级大带轮(330)上固定设置有三级输出轴(340),四级小带轮(410)和该三级输出轴(340)固定连接;
四级大带轮(430)通过轴承套接在第四传动轴(940)上,带动第四传动轴(940)转动;第四传动轴(940)的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。
17.根据权利要求16所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,其特征在于:
还包括第四级同步带轮变速机构(400)和第五级同步带轮变速机构(500);
所述第四级同步带轮变速机构(400)包括四级小带轮(410)、四级同步带(420)和四级大带轮(430);四级小带轮(410)通过四级同步带(420)和四级大带轮(430)啮合传动连接;
所述第五级同步带轮变速机构(500)包括五级小带轮(510)、五级同步带(520)和五级大带轮(530);五级小带轮(510)通过五级同步带(520)和五级大带轮(530)啮合传动连接;
四级小带轮(410)通过轴承套接在第二传动轴(920)上;四级小带轮(410)通过一个固定连接件(411)和三级大带轮(330)固定连接;
四级大带轮(430)通过轴承套接在第四传动轴(940)上,带动第四传动轴(940)转动;五级小带轮(510)固定在第四传动轴(940)上,跟随第四传动轴(940)转动;五级大带轮(530)通过轴承套接在动力输出轴(950)上,带动动力输出轴(950)转动;动力输出轴(950)的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。

说明书全文

集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及车轮驱动装置,尤其涉及集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置。

背景技术

[0002] 现有技术中的车轮驱动装置,为了能同时适应多种输出工况,如高速小扭矩输出和低速高扭矩输出,通常采用变速机构使动部件满足多种工况的要求。特别是在机器人动力输出差异较大时,往往需要进行非常大的变速比切换,使机器人的输出能适应不同的工况。实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处,而提出一种集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,相对现有技术,本车轮驱动装置通过多级变速机构的级联进一步的提高变速比,并且能实现单次切换更大的变速比。
[0004] 本实用新型解决问题的技术方案是一种集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,包括:至少一个驱动电机,至少一个多级同步带轮变速机构和至少一个用于支承的底盘;驱动电机和多级同步带轮变速机构均和底盘固定连接;驱动电机的输出端和多级同步带轮变速机构的输入端连接;驱动电机输出的动力经多级同步带轮变速机构变速后,经由多级同步带轮变速机构的输出端输出,用于驱动外部车轮;所述多级同步带轮变速机构包括至少三级同步带轮变速机构和设置在任意两级同步带轮变速机构之间的两级变速器,该两级变速器包括第一离合器、第二离合器和离合器控制装置;用于第一离合器和第二离合器的择一接合控制;在第一离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构的变速联接被切断而退出变速传递过程;在第二离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构联接,一起参与动力的变速传递过程。
[0005] 驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机;多级同步带轮变速机构包括第一多级同步带轮变速机构和第二多级同步带轮变速机构;底盘包括第一底盘和第二底盘;第一驱动电机和第一多级同步带轮变速机构均和第一底盘固定连接;第二驱动电机和第二多级同步带轮变速机构均和第二底盘固定连接;第一驱动电机的输出端和第一多级同步带轮变速机构的输入端连接;第一驱动电机输出的动力经多第一多级同步带轮变速机构变速后,经由第一多级同步带轮变速机构的输出端输出,用于驱动一个外部车轮;第二驱动电机的输出端和第二多级同步带轮变速机构的输入端连接;第二驱动电机输出的动力经多第二多级同步带轮变速机构变速后,经由第二多级同步带轮变速机构的输出端输出,用于驱动另一个外部车轮。
[0006] 所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括车架;所述车架包括两个支撑梁和两个连接梁;两个支撑梁和两个连接梁围合形成一个用于容置控制力矩陀螺装置的开放空间。
[0007] 第一连接梁跨接固定在第一支撑梁和第二支撑梁的各一个端部上;第二连接梁固定在第一支撑梁和第二支撑梁的各另一个端部上;第一支撑梁、第二支撑梁、第一连接梁和第二连接梁围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间,用于容置两个控制力矩陀螺。
[0008] 所述车架包括中心支承梁;第一支撑梁和第二支撑梁分别与中心支承梁固定连接;第一支撑梁底部设置有第一凹进,用于套接在中心支承梁相应的位置设置的第一凸起上;第二支撑梁底部设置有第二凹进,用于套接在中心支承梁相应的位置设置的第二凸起上;第一底盘两端和中心支承梁的两端活动连接;第二底盘两端和中心支承梁的两端活动连接。
[0009] 所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括两个用于缓冲颠簸的减震器,即第一减震器和第二减震器;第一减震器支架固定在第一底盘上;第二减震器支架固定在第二底盘上;第一减震器的一端和第一连接梁活动连接,第一减震器的另一端和第一减震器支架固定或活动连接;第二减震器的一端和第二连接梁活动连接,第二减震器的另一端和第二减震器支架固定或活动连接。
[0010] 所述多级同步带轮变速机构包括三级同步带轮变速机构,第一级同步带轮变速机构的动力输入端和动力输入轴连接获得动力,第一级同步带轮变速机构的动力输出端和第二传动轴连接;第二级同步带轮变速机构的动力输入端和第二传动轴固定连接;第二级同步带轮变速机构的动力输出端设置在第三传动轴上;第三级同步带轮变速机构的动力输入端和第三传动轴固定连接;第三级同步带轮变速机构的动力输出端设置在第二传动轴上,用作多级同步带轮变速机构的动力输出端;所述两级变速器中的第一离合器设置在第二传动轴上;所述两级变速器中的第二离合器设置在第三传动轴上;在第一离合器接合且第二离合器分离的状态,第三级同步带轮变速机构的动力输出端和第二传动轴连接传动,第一级同步带轮变速机构动力输出端输出的动力不经变速直接通过第三级同步带轮变速机构的动力输出端输出;在第二离合器接合且第一离合器分离的状态,第三级同步带轮变速机构的动力输入端和第二级同步带轮变速机构的动力输出端通过第三传动轴连接传动;第二传动轴的转动经过第二级同步带轮变速机构和第三级同步带轮变速机构变速后,再通过第三级同步带轮变速机构的动力输出端输出。
[0011] 所述第二级同步带轮变速机构包括二级小带轮、二级同步带和二级大带轮;二级同步带分别与二级小带轮和二级大带轮啮合;所述第三级同步带轮变速机构包括三级小带轮、三级同步带和三级大带轮;三级同步带分别与三级小带轮和三级大带轮啮合;二级小带轮和第二传动轴固定连接,该二级小带轮用作第二级同步带轮变速机构的动力输入端;三级大带轮套接在第二传动轴上,三级大带轮的动力输出端用作第三级同步带轮变速机构的动力输出端;二级大带轮套接在第三传动轴上,用作第二级同步带轮变速机构的动力输出端;三级小带轮固定在第三传动轴上,用作第三级同步带轮变速机构的动力输入端;三级大带轮的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端;在第一离合器接合且第二离合器分离的状态,三级大带轮和第二传动轴连接传动,第一级同步带轮变速机构动力输出端输出的动力不经变速直接通过三级大带轮的动力输出端输出;在第二离合器接合且第一离合器分离的状态,第一级同步带轮变速机构动力输出端输出的动力,通过第二传动轴、二级小带轮、二级同步带、二级大带轮带动第三传动轴转动;第三传动轴转动带动三级小带轮三级同步带和三级大带轮转动;第二传动轴的转动经过第二级同步带轮变速机构和第三级同步带轮变速机构变速后,再通过第三级同步带轮变速机构的动力输出端输出。
[0012] 第一离合器包括第一离合器主动部和第一离合器被动部;第二离合器包括第二离合器主动部和第二离合器被动部;二级小带轮固定在第二传动轴上,二级大带轮通过轴承套接在第三传动轴上;二级大带轮上固定有第二离合器被动部,第二离合器主动部和第三传动轴滑动连接;第二离合器主动部和第二离合器被动部接合时,即第二离合器处在接合状态时,第二离合器主动部带动第三传动轴转动,使第三传动轴跟随二级大带轮转动;三级小带轮固定在第三传动轴上,三级大带轮通过轴承套接在第二传动轴上;三级大带轮上固定有第一离合器被动部,第一离合器主动部和第二传动轴滑动连接;第一离合器被动部和第一离合器主动部接合时,即第一离合器处在接合状态时,第二离合器主动部跟随第二传动轴,使三级大带轮跟随第二传动轴转动;第一离合器被动部和第一离合器主动部分离时,即第一离合器处在分离状态时,使三级大带轮跟随三级小带轮转动。
[0013] 第二离合器主动部和第三传动轴之间通过梯形花键方式或滚珠花键实现滑动连接;使第二离合器主动部在第二离合器分离状态下,能在第三传动轴上沿轴向滑动;使第二离合器主动部在第二离合器接合状态下,能带动第三传动轴转动;第一离合器主动部和第二传动轴之间通过梯形花键方式或滚珠花键实现滑动连接;使第一离合器主动部在第一离合器分离状态下,能在第二传动轴上沿轴向滑动;使第一离合器主动部在第一离合器接合状态下,能随第二传动轴转动。
[0014] 离合器控制装置包括离合切换电机、离合切换传动轴和离合器推动组件;离合器推动组件包括中心部、第一离合器推动部和第二离合器推动部,第一离合器推动部和第二离合器推动部和中心部固定连接;离合切换传动轴和中心部连接,中心部能相对离合切换传动轴做轴向的直线运动,并同时带动第一离合器推动部和第二离合器推动部运动。
[0015] 所述中心部为中空结构,其内壁上设置有梯形丝杆螺母,或其内壁上设置有梯形丝杆螺纹;离合切换传动轴为梯形丝杆,或离合切换传动轴上设置有梯形丝杆;离合器推动组件通过中心部套接在离合切换传动轴的梯形丝杆上,使得中心部能相对离合切换传动轴做轴向的直线运动。
[0016] 所述第一离合器推动部相对中心部斜向上伸出,第二离合器推动部相对中心部斜向下伸出;中心部带动第一离合器推动部和第二离合器推动部做方向相反的直线运动。
[0017] 第一离合器推动部通过轴承套接在第一离合器主动部的一端,在该轴承和第一离合器推动部之间还设置有第一弹性部件,用于进一步推动第一离合器主动部向第一离合器被动部压合,增加第一离合器接合时的啮合保持力;第二离合器推动部通过轴承套接在第二离合器主动部的一端,在该轴承和第二离合器推动部之间还设置有第二弹性部件,用于进一步推动第二离合器主动部向第二离合器被动部压合,增加第二离合器接合时的啮合保持力。
[0018] 所述第一弹性部件为第一碟形弹簧;所述第二弹性部件为第二碟形弹簧
[0019] 所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括第四级同步带轮变速机构;第四级同步带轮变速机构的输入端和第三级同步带轮变速机构的动力输出端连接;第四级同步带轮变速机构包括四级小带轮、四级同步带和四级大带轮;四级小带轮通过四级同步带和四级大带轮啮合传动连接;三级大带轮上固定设置有三级输出轴,四级小带轮和该三级输出轴固定连接;四级大带轮通过轴承套接在第四传动轴上,带动第四传动轴转动;第四传动轴的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。
[0020] 所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括第四级同步带轮变速机构和第五级同步带轮变速机构;所述第四级同步带轮变速机构包括四级小带轮、四级同步带和四级大带轮;四级小带轮通过四级同步带和四级大带轮啮合传动连接;所述第五级同步带轮变速机构包括五级小带轮、五级同步带和五级大带轮;五级小带轮通过五级同步带和五级大带轮啮合传动连接;四级小带轮通过轴承套接在第二传动轴上;四级小带轮通过一个固定连接件和三级大带轮固定连接;四级大带轮通过轴承套接在第四传动轴上,带动第四传动轴转动;五级小带轮固定在第四传动轴上,跟随第四传动轴转动;五级大带轮通过轴承套接在动力输出轴上,带动动力输出轴转动;动力输出轴的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。
[0021] 同现有技术相比较,本实用新型的有益效果是:多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,可实现三至五级减速;用于动力部件运行工况差异较大的场合,如一个动力部件需要能同时适应低速高扭矩和高速低扭矩的情况。附图说明
[0022] 图1是本实用新型优选实施例之一的轴测投影示意图之一,图中标号8000为受其驱动的车轮;该实施例中,多级同步带轮变速机构为五级同步带轮变速机构;五级同步带轮变速机构可实现三级或五级减速;
[0023] 图2是本实用新型优选实施例之二的轴测投影示意图之一,该实施例中,设置有两个多级同步带轮变速机构即第一多级同步带轮变速机构1100和第二多级同步带轮变速机构;图中标号8100为受第一多级同步带轮变速机构1100驱动的第一车轮;图中标号8200分别为受第二多级同步带轮变速机构1200驱动的第二车轮;该实施例中的两个多级同步带轮变速机构均为五级同步带轮变速机构;五级同步带轮变速机构可实现三级或五级减速;
[0024] 图3是本实用新型优选实施例之二的轴测投影示意图之二,是图2中去掉第一车轮8100和第二车轮8200之后的剩余部件的轴测投影示意图;
[0025] 图4是图3中车架7000的轴测投影示意图;
[0026] 图5是图3中车架的正投影主视示意图;
[0027] 图6是图5的BB剖面示意图;
[0028] 图7是本实用新型优选实施例之二的轴测投影示意图之三;图中标号9000为用于机器人姿态控制的控制力矩陀螺;
[0029] 图8是本实用新型优选实施例之一的轴测投影示意图之二;
[0030] 图9是本实用新型优选实施例之一的侧视正投影示意图;
[0031] 图10是图9的AA剖面示意图;
[0032] 图 11是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之一的轴测投影示意图之一;
[0033] 图 12是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之一的轴测投影示意图之二;
[0034] 图13是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之一俯视正投影示意图;
[0035] 图14是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之二俯视正投影示意图之一;
[0036] 图15是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之二俯视正投影示意图之二;
[0037] 图16是本实用新型优选实施例中,多级同步带轮变速机构优选实施例之二的测侧视正投影示意图;
[0038] 图17是图16的EE剖面视图。

具体实施方式

[0039] 以下结合各附图对本实用新型的实施方式做进一步详述。
[0040] 如图1至3所示,一种集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,包括至少一个驱动电机2000,至少一个多级同步带轮变速机构1000和至少一个用于支承的底盘6000;驱动电机2000和多级同步带轮变速机构1000均和底盘6000固定连接;驱动电机2000的输出端和多级同步带轮变速机构1000的输入端连接;驱动电机2000输出的动力经多级同步带轮变速机构1000变速后,经由多级同步带轮变速机构1000的输出端输出,用于驱动外部车轮。
[0041] 驱动电机2000包括第一驱动电机2100和第二驱动电机2200;多级同步带轮变速机构1000包括第一多级同步带轮变速机构1100和第二多级同步带轮变速机构1200;底盘6000包括第一底盘6100和第二底盘6200;第一驱动电机2100和第一多级同步带轮变速机构1100均和第一底盘6100固定连接;第二驱动电机2200和第二多级同步带轮变速机构1200均和第二底盘6200固定连接;第一驱动电机2100的输出端和第一多级同步带轮变速机构1100的输入端连接;第一驱动电机2100输出的动力经多第一多级同步带轮变速机构1100变速后,经由第一多级同步带轮变速机构1100的输出端输出,用于驱动一个外部车轮;第二驱动电机2200的输出端和第二多级同步带轮变速机构1200的输入端连接;第二驱动电机2200输出的动力经多第二多级同步带轮变速机构1200变速后,经由第二多级同步带轮变速机构1200的输出端输出,用于驱动另一个外部车轮。
[0042] 如图4至6所示,所述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括车架7000;所述车架7000包括两个支撑梁和两个连接梁;两个支撑梁和两个连接梁围合形成一个用于容置控制力矩陀螺装置9000的开放空间。第一连接梁7410跨接固定在第一支撑梁
7310和第二支撑梁7320的各一个端部上;第二连接梁7420固定在第一支撑梁7310和第二支撑梁7320的各另一个端部上;第一支撑梁7310、第二支撑梁7320、第一连接梁7410和第二连接梁7420围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间,用于容置两个控制力矩陀螺。
[0043] 如图4至6所示,所述车架7000包括中心支承梁7500;第一支撑梁7310和第二支撑梁7320分别与中心支承梁7500固定连接;第一支撑梁7310底部设置有第一凹进7311,用于套接在中心支承梁7500相应的位置设置的第一凸起7511上;第二支撑梁7320底部设置有第二凹进7321,用于套接在中心支承梁7500相应的位置设置的第二凸起7521上;第一底盘6100两端和中心支承梁7500的两端活动连接,第一底盘6100两端通过第一铰链6170和中心支承梁7500两端活动连接;第二底盘6200两端和中心支承梁7500的两端活动连接;第二底盘6200两端通过第二铰链6270和中心支承梁7500的两端活动连接。
[0044] 如图4至6所示,集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,还包括两个用于缓冲颠簸的减震器,即第一减震器7910和第二减震器7920;第一减震器支架6190固定在第一底盘6100上;第二减震器支架6290固定在第二底盘6200上;第一减震器7910的一端和第一连接梁7410活动连接,第一减震器7910的另一端和第一减震器支架6190固定或活动连接;第二减震器7920的一端和第二连接梁7420活动连接,第二减震器7920的另一端和第二减震器支架6290固定或活动连接。
[0045] 上述集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置中的多级同步带轮变速机构,也可以有多种实施例,包括五级同步带轮变速机构、四级同步带轮变速机构和三级同步带轮变速机构。
[0046] 如图11至图13所示,一种多级同步带轮变速机构是五级同步带轮变速机构,该五级同步带轮变速机构包括用于外部动力输入的动力输入轴910、用于第一级变速的第一级同步带轮变速机构100、用于第二级变速的第二级同步带轮变速机构200和用于第三级变速的第三级同步带轮变速机构300;以及设置在第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300用于控制该两级同步带轮变速机构是否参与变速过程的两级变速器700,用于四级变速的第四级同步带轮变速机构400和用于五级变速的第五级同步带轮变速机构500。
[0047] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中,第一级同步带轮变速机构100的动力输入端和动力输入轴910连接获得动力,第一级同步带轮变速机构100的动力输出端和第二传动轴920连接;第二级同步带轮变速机构200的动力输入端和第二传动轴920固定连接;第二级同步带轮变速机构200的动力输出端设置在第三传动轴930上;第三级同步带轮变速机构300的动力输入端和第三传动轴930固定连接;第三级同步带轮变速机构
300的动力输出端设置在第二传动轴920上,第三级同步带轮变速机构300的动力输出端子和第四级同步带轮变速机构400的动力输入端子连接;第四级同步带轮变速机构400的动力输出端子和第五级同步带轮变速机构500的输入端子连接;第五级同步带轮变速机构500的动力输出端子用作多级同步带轮变速机构的动力输出端子。动力输入轴910通过轴承和动力输入轴支撑架6910连接,使动力输入轴910能绕其自身轴线转动。动力输入轴支撑架6910和底盘6000固定连接。
[0048] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中:第一级同步带轮变速机构100包括一级小带轮110、一级同步带120和一级大带轮130;一级小带轮110固定在动力输入轴910上;一级小带轮110通过一级同步带120和一级大带轮130啮合传动连接;一级大带轮130固定在第二传动轴920上;第二传动轴920通过轴承和第二传动轴支撑架6920连接,使第二传动轴920能绕其自身轴线转动。第二传动轴支撑架6920和底盘6000固定连接。第三传动轴930通过轴承和第三传动轴支撑架6930连接,使第三传动轴930能绕其自身轴线转动;第三传动轴支撑架6930和底盘6000固定连接。
[0049] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中:第二级同步带轮变速机构200包括二级小带轮210、二级同步带220和二级大带轮230;二级小带轮210通过二级同步带220和二级大带轮230啮合传动连接;第三级同步带轮变速机构300包括三级小带轮310、三级同步带320和三级大带轮330;三级小带轮310通过三级同步带320和三级大带轮
330啮合传动连接。
[0050] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中,第四级同步带轮变速机构400包括四级小带轮410、四级同步带420和四级大带轮430;四级小带轮410通过四级同步带420和四级大带轮430啮合传动连接;第五级同步带轮变速机构500包括五级小带轮510、五级同步带520和五级大带轮530;五级小带轮510通过五级同步带520和五级大带轮
530啮合传动连接;四级小带轮410通过一个固定连接件411和三级大带轮330固定连接;固定连接件411套接在第二传动轴920上,可沿第二传动轴920做轴向滑动;四级小带轮410通过轴承套接在第二传动轴920上;四级大带轮430通过轴承套接在第四传动轴940上,带动第四传动轴940转动;五级小带轮510固定在第四传动轴940上,跟随第四传动轴940转动;五级大带轮530通过轴承套接在动力输出轴950上,带动动力输出轴950转动;动力输出轴950的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。动力输出轴950通过轴承和动力输出轴支撑架6950连接,使动力输出轴950能绕其自身轴线转动。
[0051] 如图11至图13所示,第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300之间设置的两级变速器700包括第一离合器710和第二离合器720;第一离合器710包括第一离合器主动部711和第一离合器被动部712;第二离合器720包括第二离合器主动部721和第二离合器被动部722。
[0052] 如图11至图13所示,二级小带轮210固定在第二传动轴920上,二级大带轮230通过轴承套接在第三传动轴930上;二级大带轮230上固定有第二离合器被动部722,第二离合器主动部721和第三传动轴930滑动连接。
[0053] 如图11至图13所示,第二离合器主动部721和第二离合器被动部722接合时,即第二离合器720处在接合状态时,第二离合器主动部721带动第三传动轴930转动,使第三传动轴930跟随二级大带轮230转动。第三传动轴930通过轴承和第三传动轴支撑架6930连接,使第三传动轴930能绕其自身轴线转动。第三传动轴支撑架6930和底盘6000固定连接。
[0054] 如图11至图13所示,第二离合器主动部721和第三传动轴930之间通过梯形花键或滚珠花键实现滑动连接,也可以通过其他传动间隙小的花键连接;在第二离合器720分离状态下,第二离合器主动部721能在第三传动轴930上沿轴向滑动;在第二离合器720接合状态下,第二离合器主动部721能带动第三传动轴930转动。
[0055] 如图11至图13所示,三级小带轮310固定在第三传动轴930上,三级大带轮330通过轴承套接在第二传动轴920上;三级大带轮330上固定有第一离合器被动部712,第一离合器主动部711和第二传动轴920滑动连接。
[0056] 如图11至图13所示,第一离合器主动部711和第二传动轴920之间通过梯形花键或滚珠花键实现滑动连接,也可以通过其他传动间隙小的花键连接;在第一离合器710分离状态下,第一离合器主动部711能在第二传动轴920上沿轴向滑动,也会跟随第二传动轴920转动;在第一离合器710接合状态下,第一离合器主动部711能随第二传动轴920转动。
[0057] 如图11至图13所示,第一离合器被动部712和第一离合器主动部711接合时,即第一离合器710处在接合状态时,第二离合器主动部721跟随第二传动轴920,使三级大带轮330跟随第二传动轴920转动。
[0058] 如图11至图13所示,第一离合器被动部712和第一离合器主动部711分离时,即第一离合器710处在分离状态时,使三级大带轮330跟随三级小带轮310转动。
[0059] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中,所述两级变速器700中的第一离合器710设置在第二传动轴920上;所述两级变速器700中的第二离合器720设置在第三传动轴930上;在第一离合器710接合且第二离合器720分离的状态,第三级同步带轮变速机构300的动力输出端和第二传动轴920连接传动,第一级同步带轮变速机构100动力输出端输出的动力不经变速直接通过第三级同步带轮变速机构300的动力输出端输出;也就是说,当第一离合器710接合且第二离合器720分离时,第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300都没有参与到多级变速过程;此时只有同第一级同步带轮变速机构100、第四级同步带轮变速机构400和第五级同步带轮变速机构500实现三级变速;此时系统的变速比为该三级同步带轮变速机构的变速比相乘。
[0060] 如图11至图13所示,在五级同步带轮变速机构的实施例中,在第二离合器720接合且第一离合器710分离的状态,第三级同步带轮变速机构300的动力输入端和第二级同步带轮变速机构200的动力输出端通过第三传动轴930连接传动;第二传动轴920的转动经过第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300变速后,再通过第三级同步带轮变速机构300的动力输出端输出。也就是说,当第一离合器710分离且第二离合器720接合时,第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300都参与到多级变速过程,连同第一级同步带轮变速机构100、第四级同步带轮变速机构400和第五级同步带轮变速机构500实现五级变速;此时系统的变速比为该五级同步带轮变速机构的变速比相乘,此时系统拥有最大的变速比。
[0061] 具有五级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构,能在五级变速比和三级变速比之间快速切换,能实现快速的大变速比切换。这样的结构设计,在有限的空间内,在带轮直径受限的情况下,通过多级带轮的串联实现大的变速比,变速机构的变速比等于各级变速机构变速比的乘积,能实现较大的变速比;尤其是第二级同步带轮变速机构、第三级同步带轮变速机构和两级变速器中的第一离合器和第二离合器之间连接方式,使得多个动力传动轴能共用,在节省空间的同时还能通过一个两级变速器实现一次切换实现两级变速,特别适用于动力部件运行工况差异较大的场合,如一个动力部件需要能同时适应低速高扭矩和高速低扭矩的情况。
[0062] 如图11至图13所示,离合器控制装置800包括离合切换电机810、离合切换传动轴890和离合器推动组件820;离合器推动组件820包括中心部823、第一离合器推动部821和第二离合器推动部822,第一离合器推动部821和第二离合器推动部822和中心部823固定连接,第一离合器推动部821相对中心部823斜向上伸出,第二离合器推动部822相对中心部
823斜向下伸出;中心部823为中空结构,其内壁上设置有梯形丝杆螺母,或其内壁上设置有梯形丝杆螺纹;离合切换传动轴890为梯形丝杆,或离合切换传动轴890上设置有梯形丝杆;
离合器推动组件820通过中心部823套接在离合切换传动轴890的梯形丝杆上,使得中心部
823能相对离合切换传动轴890做轴向的直线运动。这样的结构设计,使得一套离合器控制装置能同时完成两级变速机构的同时切换,提高了切换的效率,并且通过上述结构设计,使得离合装置的结构简单,从而简化了整个多级同步带轮变速机构的结构。
[0063] 如图11至图13所示,第一离合器推动部821通过轴承套接在第一离合器主动部711的一端,在该轴承和第一离合器推动部821之间还设置有第一碟形弹簧830,用于进一步推动第一离合器主动部711向第一离合器被动部712压合,增加第一离合器710接合时的啮合保持力;第二离合器推动部822通过轴承套接在第二离合器主动部721的一端,在该轴承和第二离合器推动部822之间还设置有第二碟形弹簧840,用于进一步推动第二离合器主动部721向第二离合器被动部722压合,增加第二离合器720接合时的啮合保持力。
[0064] 现有技术传动装置中涉及的变速机构,通常采用齿轮有级变速或摩擦式无级变速,但齿轮啮合不仅会产生传动间隙影响控制精度,且啮合间隙也会产生噪声;无级变速通常采用摩擦传动来实现,虽然能消除传动间隙,但在承受载荷突然变化时或切换变速时容易打滑,无法实现快速高可靠性的变速切换。相对现有技术中的问题,通过上述的结构设计,使得多级同步带轮变速机构能可靠平稳进行变速切换运行不打滑,能承受突然施加的大扭矩,既能承受载荷的突然变化,从而实现平稳的变速比切换。
[0065] 如图14至图17所示的四级同步带轮变速机构的实施例中,和五级同步带轮变速机构相比,所不同的地方在于,少了第五同步带轮变速机构及其相应的结构;第四级同步带轮变速机构400的动力输出端子直接用作多级同步带轮变速机构的动力输出端子。
[0066] 如图14至图17所示,在四级变速的实施例中第四级同步带轮变速机构400包括四级小带轮410、四级同步带420和四级大带轮430;四级小带轮410通过四级同步带420和四级大带轮430啮合传动连接;三级大带轮330上固定设置有三级输出轴340,四级小带轮410和该三级输出轴340固定连接;四级大带轮430通过轴承套接在第四传动轴940上,带动第四传动轴940转动;第四传动轴940的动力输出端用作多级同步带轮变速机构的动力输出端。第四传动轴940通过轴承和第四传动轴支撑架6940连接,使第四传动轴940能绕其自身轴线转动。
[0067] 上述四级同步带轮变速机构的实施例中:当第一离合器710分离且第二离合器720接合时,第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300都参与到多级变速过程,连同第一级同步带轮变速机构100和第四级同步带轮变速机构400实现四级变速;此时系统的变速比为该四级同步带轮变速机构的变速比相乘,此时系统拥有最大的变速比。每一级同步带轮变速机构的变速比为该级大带轮齿数除以该级小带轮齿数。
[0068] 当第一离合器710接合且第二离合器720分离时,两级变速器700中的第二级同步带轮变速机构200和第三级同步带轮变速机构300都没有参与到多级变速过程;此时只有同第一级同步带轮变速机构100和第四级同步带轮变速机构400实现二级变速;此时系统的变速比为该二级同步带轮变速机构的变速比相乘。具有四级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构,能在四级变速比和二级变速比之间快速切换,能实现快速的大变速比切换。
[0069] 在一些附图中没有显示的实施例中,多级同步带轮变速机构为一个具有三级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构;该多级同步带轮变速机构包括三级同步带轮变速机构和设置在任意两级同步带轮变速机构之间的两级变速器,该两级变速器包括第一离合器、第二离合器和离合器控制装置;用于第一离合器和第二离合器的择一接合控制;在第一离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构的变速联接被切断而退出变速传递过程;在第二离合器接合状态,所述相邻两级同步带轮变速机构与其他同步带轮变速机构联接,一起参与动力的变速传递过程。
[0070] 上述具有三级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构包括第一级同步带轮变速机构、第二级同步带轮变速机构和第三级同步带轮变速机构;具有三级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构和五级同步带轮变速机构相比,所不同的地方在于,少了第四级同步带轮变速机构和第五级同步带轮变速机构及其相应的结构;第三级同步带轮变速机构的动力输出端子直接用作多级同步带轮变速机构的动力输出端子。具有三级同步带轮变速机构的多级同步带轮变速机构,能在三级变速比和一级变速比之间快速切换,能实现快速的大变速比切换。
[0071] 上述多种实施例中的多级同步带轮变速机构,使集成有多级同步带轮变速机构的车轮驱动装置,在有限的空间内,在带轮直径受限的情况下,通过多级带轮的级联实现大的变速比;特别适用于动力部件运行工况差异较大的场合,如机器人在越障和平稳行走时候对扭矩需求差异很大的场合。
[0072] 以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
一种碟形弹簧限位机构 2020-05-14 166
碟形弹簧组合回火夹具 2020-05-11 1041
一种加工碟形弹簧圆角的装置 2020-05-11 924
一种碟形弹簧拉压装置 2020-05-11 541
碟形弹簧 2020-05-12 818
新型减震碟形弹簧 2020-05-13 304
一种抗氧化型碟形弹簧 2020-05-13 587
一种碟形弹簧的强压方式及其装置 2020-05-11 695
碟形弹簧 2020-05-11 586
碟形弹簧 2020-05-13 817
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈