主动悬架式火星车主副摇臂离合机构 |
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| 申请号 | CN201510696273.9 | 申请日 | 2015-10-22 | 公开(公告)号 | CN105346731A | 公开(公告)日 | 2016-02-24 |
| 申请人 | 哈尔滨工业大学; | 发明人 | 刘振; 邓宗全; 郑军强; 高海波; 丁亮; 李楠; 于海涛; | ||||
| 摘要 | 主动悬架式火星车主副 摇臂 离合机构，本 发明 涉及主副摇臂离合机构，本发明为了解决 现有技术 主副摇臂式火星车上 车轮 出现故障时车辆不具备自主排除故障的能 力 ，故障轮成为行驶不利的负担，需要在不大幅度改变悬架结构的情况下，针对车轮故障和沉陷阻转，离合机构与主摇臂长短段张 角 调节器配合将故障轮抬离地面，保证车量正常行驶的离合机构，它包括主摇臂、副摇臂、主副摇臂连接轴、磁轭、动环、定环、 定位 环、安装座连接板、平键、限位 螺母 、扣板安装座、电位计、第四 螺栓 、多个第三螺栓、多个第五螺栓、第二密封盖、第六螺栓、多个第七螺栓，本发明用于火星车应用领域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，其特征在于：它包括主摇臂(1)、副摇臂(2)、主副摇臂连接轴(3)、磁轭(4)、动环(5)、定环(6)、定位环(7)、安装座连接板(8)、平键(9)、限位螺母(13)、扣板安装座(14)、电位计(16)、第四螺栓(20)、多个第三螺栓(19)、多个第五螺栓(21)、第二密封盖(23)、多个第七螺栓(25)；主摇臂(1)和副摇臂(2)均为圆柱体，主摇臂(1)的一个端面加工有连接轴安装槽(1-1),连接轴安装槽(1-1)的槽底至主摇臂(1)的另一个端面加工有第一通孔(1-2)，副摇臂(2)的一个端面加工有凹槽(2-1)，副摇臂(2)的另一个端面加工有环形套体(2-2)，环形套体(2-2)一端的中心孔与凹槽(2-1)的槽底连通，环形套体(2-2)另一端的中心孔的外侧壁加工有第二密封盖镶嵌槽(2-3)，第二密封盖(23)通过多个第七螺栓(25)固定安装在第二密封盖镶嵌槽(2-3)上，主副摇臂连接轴(3)的一端加工有沉孔(3-1)，主副摇臂连接轴(3)上加工有沉孔(3-1)的一端固定安装在连接轴安装槽(1-1)内，主副摇臂连接轴(3)的另一端加工有外螺纹(3-2)，磁轭(4)和定位环(7)套装在主副摇臂连接轴(3)上，主副摇臂连接轴(3)上嵌装有一个平键(9)，且主副摇臂连接轴(3)与磁轭(4)通过平键(9)连接，动环(5)和定环(6)套装在定位环(7)的外圆面上，动环(5)靠近磁轭(4)设置，且动环(5)和磁轭(4)之间设有弹簧顶子(4-1)，主副摇臂连接轴(3)插装在副摇臂(2)内，副摇臂(2)的外侧壁通过多个第五螺栓(21)与安装座连接板(8)固定连接，磁轭(4)、动环(5)、定环(6)和定位环(7)均设置在凹槽(2-1)内，主副摇臂连接轴(3)上加工有外螺纹的一端穿过环形套体(2-2)的中心孔并与限位螺母(13)螺纹连接，扣板安装座(14)扣在限位螺母(13)外部，且扣板安装座(14)通过多个第三螺栓(19)固定安装在环形套体(2-2)的端面上，电位计(16)通过第四螺栓(20)固定安装在扣板安装座(14)上。 |
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| 说明书全文 | 主动悬架式火星车主副摇臂离合机构技术领域[0001] 本发明涉及主副摇臂离合机构，具体涉及主动悬架式火星车主副摇臂离合机构。 背景技术[0002] 火星地形复杂，地质条件多变，要求火星车兼顾软土和硬质土壤，且具备大沉陷状态脱困和大角度爬坡能力，对探测车行驶能力要求很高。现有主副摇臂式火星车中副摇臂相对主摇臂随地形而转动，该方式的优点是提高了车辆的平顺性，缺点是当车轮出现故障时车辆不具备自主排除故障的能力，故障轮成为对行驶不利的负担。因此，需要在不大幅度改变悬架结构的情况下，研制一种利用离合机构对副摇臂相对主摇臂转动进行控制十分必要。针对车轮故障和沉陷阻转，主副摇臂离合机构与主摇臂长短段张角调节器配合可以将故障轮抬离地面，保证车量正常行驶。目前，还没有一种可靠性高的火星车主副摇臂离合机构。 发明内容[0003] 本发明为了解决现有技术主副摇臂式火星车上车轮出现故障时车辆不具备自主排除故障的能力，故障轮成为行驶不利的负担，需要在不大幅度改变悬架结构的情况下，针对车轮故障和沉陷阻转，离合机构与主摇臂长短段张角调节器配合将故障轮抬离地面，保证车量正常行驶的离合机构，进而提供一种主动悬架式火星车主副摇臂离合机构。 [0004] 本发明为解决上述问题而采用的技术方案是： [0005] 主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它包括主摇臂、副摇臂、主副摇臂连接轴、磁轭、动环、定环、定位环、安装座连接板、平键、限位螺母、扣板安装座、电位计、第四螺栓、多个第三螺栓、多个第五螺栓、第二密封盖、第六螺栓、多个第七螺栓；主摇臂和副摇臂均为圆柱体，主摇臂的一个端面加工有连接轴安装槽,连接轴安装槽的槽底至主摇臂的另一个端面加工有第一通孔，副摇臂的一个端面加工有凹槽，副摇臂的另一个端面加工有环形套体，环形套体一端的中心孔与凹槽的槽底连通，环形套体另一端的中心孔的外侧壁加工有第二密封盖镶嵌槽，第二密封盖通过多个第七螺栓固定安装在第二密封盖镶嵌槽上，主副摇臂连接轴的一端加工有沉孔，主副摇臂连接轴上加工有沉孔的一端固定安装在连接轴安装槽内，主副摇臂连接轴的另一端加工有外螺纹，磁轭和定位环套装在主副摇臂连接轴上，主副摇臂连接轴上嵌装有一个平键，且主副摇臂连接轴与磁轭通过平键连接，动环和定环套装在定位环的外圆面上，动环靠近磁轭设置，且动环和磁轭之间设有弹簧顶子，主副摇臂连接轴插装在副摇臂内，副摇臂的外侧壁通过多个第五螺栓与安装座连接板固定连接，磁轭、动环、定环和定位环均设置在凹槽内，主副摇臂连接轴上加工有外螺纹的一端穿过环形套体的中心孔并与限位螺母螺纹连接，扣板安装座扣在限位螺母外部，且扣板安装座通过多个第三螺栓固定安装在环形套体的端面上，电位计通过第四螺栓固定安装在扣板安装座上。 [0006] 本发明的有益效果是：本发明工作时将本发明的两个主动悬架式火星车主副摇臂离合机构分别安装在主动悬架式火星车上的两侧离合机构安装处，火星车通过主副摇臂离合机构配合主摇臂长短段张角调节器工作，通过主副摇臂离合机构与主摇臂张角调节器的配合可使得主副摇臂式悬架具备下述功能：悬架折展、悬架展开、前轮抬升、中轮抬升、后轮抬升、前向轮-步复合行进和后向轮-步复合行进，实现火星车上的故障车轮抬离地面，有效避免了故障车轮和沉陷导致整车失去移动能力。主副摇臂离合机构创新实现了摇臂转向架式火星车工作模式的改变，可以消除主副摇臂相对转动，并配合主摇臂长短段张角调节机构改变移动系统构的型，进而使得移动系统具备故障轮排除功能。本发明具有结构简单、满足设计的要求、便于操作、可适用性强的特点。附图说明 [0007] 图1是本发明安装在主动悬架式火星车的主视图，图2是图1的侧视图，图3是图2中A-A向视图。 具体实施方式[0008] 具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它包括主摇臂1、副摇臂2、主副摇臂连接轴3、磁轭4、动环5、定环6、定位环7、安装座连接板8、平键9、限位螺母13、扣板安装座14、电位计16、第四螺栓20、多个第三螺栓19、多个第五螺栓21、第二密封盖23、第六螺栓24、多个第七螺栓25；主摇臂1和副摇臂2均为圆柱体，主摇臂1的一个端面加工有连接轴安装槽1-1,连接轴安装槽 1-1的槽底至主摇臂1的另一个端面加工有第一通孔1-2，副摇臂2的一个端面加工有凹槽 2-1，副摇臂2的另一个端面加工有环形套体2-2，环形套体2-2一端的中心孔与凹槽2-1的槽底连通，环形套体2-2另一端的中心孔的外侧壁加工有第二密封盖镶嵌槽2-3，第二密封盖23通过多个第七螺栓25固定安装在第二密封盖镶嵌槽2-3上，主副摇臂连接轴3的一端加工有沉孔3-1，主副摇臂连接轴3上加工有沉孔3-1的一端固定安装在连接轴安装槽1-1内，主副摇臂连接轴3的另一端加工有外螺纹3-2，磁轭4和定位环7套装在主副摇臂连接轴3上，主副摇臂连接轴3上嵌装有一个平键9，且主副摇臂连接轴3与磁轭4通过平键9连接，动环5和定环6套装在定位环7的外圆面上，动环5靠近磁轭4设置，且动环5和磁轭4之间设有弹簧顶子4-1，主副摇臂连接轴3插装在副摇臂2内，副摇臂2的外侧壁通过多个第五螺栓21与安装座连接板8固定连接，磁轭4、动环5、定环6和定位环7均设置在凹槽2-1内，主副摇臂连接轴3上加工有外螺纹的一端穿过环形套体2-2的中心孔并与限位螺母13螺纹连接，扣板安装座14扣在限位螺母13外部，且扣板安装座14通过多个第三螺栓19固定安装在环形套体2-2的端面上，电位计16通过第四螺栓20固定安装在扣板安装座14上。 [0009] 本实施方式中磁轭4采用单滑环滑刷供电方式。 [0010] 具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它还包括多个第一螺栓17；主副摇臂连接轴3的一端通过多个第一螺栓17固定安装在主摇臂1上，其它与具体实施方式一相同。 [0011] 具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它还包括圆柱销10和第二螺栓18；圆柱销10插装在定环6和环形套体2-2的侧壁上，第二螺栓18的螺纹端穿过定环6并螺纹安装在环形套体2-2的侧壁上，其它与具体实施方式一相同。 [0012] 具体实施方式四：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它还包括第一轴承11和第二轴承12；第一轴承11和第二轴承12均套装在主副摇臂连接轴3上，且主副摇臂连接轴3均嵌装在环形套体2-2的中心孔内，其它与具体实施方式一相同。 [0013] 具体实施方式五：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，所述主副摇臂连接轴3靠近螺纹端的端面上加工有连接轴15，所述扣板安装座14内表面固定安装在有连接轴套筒，连接轴15设置在扣板安装座14的连接轴套筒内，其它与具体实施方式一相同。 [0014] 具体实施方式六：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述主动悬架式火星车主副摇臂离合机构，它还包括第一密封盖22和第六螺栓24，第一密封盖22套装在主副摇臂连接轴3上，第一密封盖22靠近凹槽2-1设置，且第一密封盖22通过第六螺栓24安装在加工有副摇臂2的端面上，其它与具体实施方式一相同。 [0015] 工作原理 [0016] 1、火星车移动系统允许副摇臂绕主摇臂相对转动时：动环5与定环6套接在定位环7上，定环6通过圆柱销10和第二螺栓18与副摇臂2固接，动环5和定环6通过定环6外周花键连接，动环5相对定环6可以做轴向滑动，磁轭4断电，磁轭4上弹簧顶子4-1将动环5推至与磁轭4脱开，副摇臂2可绕主副摇臂连接轴3转动。此时，移动系统悬架结构为标准主副摇臂结构，六个车轮均与地面保持接触，崎岖地面行驶时利用主副摇臂铰接抑制车厢俯仰。 [0017] 2、火星车移动系统不允许副摇臂绕主摇臂相对转动时，磁轭4通电产生电磁场，吸引动环5，电磁力大于弹簧力，动环5沿轴向远离定环6，动环5与磁轭4通过两者端面齿拟合，动环5和磁轭4的固接，继而副摇臂2与主副摇臂连接3固接，副摇臂2与主摇臂短段1固接。此时，移动系统悬架结构相对标准主副摇臂结构消去了副摇臂绕主摇臂的转动，配合主摇臂长短段张角调节机构工作，可以实现前轮、中轮、后轮独立抬离地面，继而实现故障车轮的排除，使移动系统采用少于6轮行驶。 |
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