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阅读:464发布:2023-02-04

专利汇可以提供汽车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 汽车 制造技术领域,涉及一种汽车,特别涉及一种由基本部件和功能部件组成的可组装成具有不同功能的汽车系列,不同基本部件和功能部件组合可以制造出不同功能的汽车,统称为汽车族。,下面是汽车专利的具体信息内容。

1.在上述多功能可组装汽车中,所述的基本部件是由底盘1位于汽车底部,在底盘1上安装有发动机2、驾驶舱3、乘员舱4、能源仓5,行李舱6,底盘1上左右两侧各有若干个动接口,7、8、9、10、11、12,并可根据需要增加动力接口的数量,发动机经减速器减速后通过传动轴13、14与各个动力接口连接,使得各个动力接口的转速保持一致,并且一个动力接口的负载变化使得旋转速度变快或变慢时,通过传动轴13、14传递使得发动机转速变快或变慢,其他的动力接口的旋转速度都会同步变快或变慢。
2.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件无级变速器是由部件a、部件b、太阳轮c、内齿圈d、行星齿轮e组成,其中部件a是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3固定在支架4上,齿轮5和控制轴6固定连接,并且控制轴6通过轴承7固定在齿轮8的圆心处,同时控制轴6通过轴承9固定在支架4上,动力输入轴2和控制轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮10通过轴承11与轴12连接,轴12固定在齿轮8上,并位于通过齿轮8圆心的直线L上,并且齿轮5和齿轮10啮合,齿轮5与齿轮10减速比为1∶1,齿轮13固定在轴14上,轴14通过轴承15固定在齿轮8上,并位于通过齿轮8圆心的直线L上,并且齿轮13和齿轮10啮合,齿轮13与齿轮10减速比为2∶1,杆16的一端固定在齿轮13的圆心上,杆16的长度为齿轮13的圆心到齿轮5的圆心的距离H,杆16的另一端固定有轴17,轴承18套接在轴17上,轴承18位于滑槽19中,使得轴承18可以沿着滑槽19滑动,滑槽19长度为4*H,滑槽19的两端分别固定有滑动轴承20和滑动轴承21,在支架4的上下两侧分别固定有轴22和轴23,轴22和轴23平行,位于边长为4*H,对线交点为齿轮5的圆心的正方形的上下两条边,滑动轴承20和滑动轴承21,分别套接在轴22和轴23上,使得滑槽19可以沿着轴22和轴23滑动,齿条24的一端固定安装在滑槽19的中间,齿条24平行于轴22和轴23,齿条24的两侧分别和齿轮25、齿轮26啮合,齿轮25、齿轮26通过单向轴承27、单向轴承28分别和轴29、轴30连接,并且单向轴承27和单向轴承28传动方向相反,轴29、轴30分别通过轴承31和轴承32和支架4连接,并伸出到支架4的另一侧,分别和齿轮33、齿轮34固定连接,齿轮35固定在输出轴
36上,输出轴36通过轴承37固定在支架4上,并且和输入轴2、控制轴6在同一侧,齿轮35分别和齿轮33、齿轮34啮合,在齿条24向左侧滑动时,齿条24带动齿轮25顺时针旋转,通过单向轴承27、轴29带动齿轮33顺时针旋转,齿轮33通过齿轮35带动输出轴36逆时针旋转,齿轮26逆时针旋转通过单向轴承28不输出动力;当齿条向右侧滑动时,齿条24带动齿轮25逆时针旋转,齿轮25逆时针旋转通过单向轴承27不输出动力,齿条24带动齿轮26顺时针旋转,齿轮
26通过单向轴承28、轴30带动齿轮34顺时针旋转,齿轮34通过齿轮35带动输出轴36逆时针旋转,实现了将往复直线运动转换为持续的同一方向旋转运动,当齿轮1旋转时带动齿轮8旋转,此时控制轴不动,齿轮5不转动,与齿轮5啮合的齿轮10和齿轮13在齿轮8带动下围绕齿轮5转动,带动与齿轮13固定连接的杆16转动,这时杆16的另一端的运动轨迹为通过齿轮
5圆心的直线N,转动控制轴6可以改变这条直线N和经过齿轮5圆心并和轴20平行的直线M的夹角,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为0度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离最长4*H,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为90度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离最短为零,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为0-90度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离为0-4*H之间,因此通过控制轴6改变齿条24往返运动的距离,来改变输出轴36的转速。部件b和部件a结构相同,将部件a的输入轴2和部件b的输入轴2固定连接,将部件a的控制轴6和部件b的控制轴6固定连接,并使得部件a的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线和部件b的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线的夹角为90度,将部件a的输出轴36和太阳轮c固定连接,将部件b的输出轴36和内齿圈d固定连接,行星齿轮e分别和太阳轮c和内齿圈d啮合,并且太阳轮c和内齿圈d旋转方向相同,行星齿轮e是由3个齿轮通过三脚架连接在一起,三脚架的中心轴作为行星齿轮e的输出轴f,就构成了无级变速器,动力输入轴2输入的转动经变速后带动输出轴f转动完成无级变速运动传递。也可以可以将n个部件a连用,此时部件a1的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线与部件a2的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线夹角为90度/(n-1),相邻的部件a的的夹角相同都是90度/(n-1),并且都在同一个0-90度区间内,各个部件a的输出轴都按照多级行星齿轮减速器方式分级串联起来,并且旋转方向相同。即两个部件a的输出轴分别和第一级的太阳轮和内齿圈固定连接,并且旋转方向相同,通过第一级的行星齿轮输出,作为第二级的太阳轮,第三个部件a的输出轴和第二级的内齿圈连接,并且旋转方向和第一级的太阳轮方向相同,第二级的行星齿轮输出作为第三级的太阳轮,以此类推,可以多个叠加。当多个叠加时各个部件a的输入轴输入的旋转速度、方向相同,各个部件a的控制轴输入的旋转度数、方向相同。
3.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件单自由度关节由是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3连接在支架4上,齿轮5和控制轴6固定连接,并且控制轴6通过轴承7连接在齿轮8的圆心处,同时控制轴6通过轴承9连接在支架4上,动力输入轴2和控制轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮1和齿轮8的减速比为
1∶1,齿轮9通过轴承10与轴11连接,轴11固定在齿轮8上,并且齿轮5和齿轮9啮合,齿轮5与齿轮9减速比为1∶1,齿轮12固定在轴13上,轴13通过轴承连接在齿轮8上,并齿轮5圆心、齿轮9的圆心和齿轮12的圆心在同一条直线上,并且齿轮12和齿轮9啮合,齿轮12与齿轮9减速比为2∶1,杆14的一端固定在齿轮12的圆心上,杆14的长度为齿轮12的圆心到齿轮5的圆心的距离H,杆14的另一端固定有轴15,轴承16、轴承17分别套接在轴15上,轴承16位于滑槽18中,使得轴承16可以沿着滑槽18上下滑动,轴承17位于滑槽19中,使得轴承17可以沿着滑槽
19左右滑动,滑槽18、滑槽19的长度均为4*H,滑槽18、滑槽19相互垂直上下叠放,并平行于支架4所在平面,滑槽18的两端分别固定有滑动轴承20和滑动轴承21,滑槽19的两端分别固定有滑动轴承22和滑动轴承23,在支架4的上下左右两侧分别固定有轴24、轴25、轴26、轴
27,轴24和轴25平行,位于边长为4*H,对角线交点为齿轮5的圆心的正方形的上下两条边,滑动轴承20和滑动轴承21,分别套接在轴24和轴25上,使得滑槽17可以沿着轴24和轴25左右滑动,轴26和轴27平行,位于边长为4*H,对角线交点为齿轮5的圆心的正方形的左右两条边,滑动轴承22和滑动轴承23,分别套接在轴27和轴26上,使得滑槽19可以沿着轴26和轴27上下滑动,齿条28的一端固定安装在滑槽18的一端,齿条28平行于轴24和轴25,齿条28的上方和内外双齿圈29啮合,齿条30的一端固定安装在滑槽19的一端,齿条30平行于轴26和轴
27,齿条30的左侧和太阳轮31啮合,内外双齿圈29和太阳轮31旋转方向相反,行星齿轮32分别和太阳轮31、内外双齿圈29啮合,行星齿轮32由三个行星齿轮三角型排列,三角形的中心轴为输出轴33,当齿轮1旋转时带动齿轮8旋转,当齿轮5固定不转时,杆14的输出端运动轨迹为通过齿轮8圆心的直线,控制轴6旋转改变齿轮5的位置,就可以调整杆14运动轨迹和齿轮8圆心所在平线的夹角,改变了滑槽18、19运动的幅度,改变了内外双齿圈29和太阳轮
31的旋转速度,因内外双齿圈29和太阳轮31旋转方向相反,就构成了一个差动轮系,改变了输出轴33的旋转速度,当内外双齿圈29和太阳轮31旋转速度相同时,因方向相反,所以输出轴33静止,当内外双齿圈29和太阳轮31旋转速度不相同时,因方向相反,所以输出轴33逆时针或顺时针旋转,都可以通过控制轴输入不同的控制的角度来实现,就构成了单自由度关节。
4.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件两自由度关节由是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3连接在支架4上,齿轮5和动力输入轴6固定连接,并且动力输入轴6通过轴承7连接在齿轮8的圆心处,同时动力输入轴6通过轴承9连接在支架4上,动力输入轴2和动力输入轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮10通过轴承11与轴12连接,轴12固定在齿轮8上,并且齿轮5和齿轮10啮合,齿轮5与齿轮10减速比为1∶1,齿轮13固定在轴14上,轴14通过轴承15连接在齿轮8上,齿轮5圆心、齿轮10圆心、齿轮13圆心在同一条直线上,并且齿轮13和齿轮10啮合,齿轮13与齿轮10减速比为2∶1,杆16的一端固定在齿轮13的圆心上,杆16的长度为齿轮13的圆心到齿轮5的圆心的距离H,在齿轮1转动时杆16的另一端点17的运动轨迹是通过齿轮8的圆心的直线,转动动力输入轴
6可以改变杆16的另一端点17的运动轨迹直线与通过齿轮8圆心的平行于支架4上下边直线的夹角,动力输入轴2和动力输入轴6分别转动可以控制端点17到达半径为2H的圆内的任意点,就构成了两自由度关节。
5.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件四自由度机械腿包括圆形支架1,在圆形支架1上安装有轴承2、轴承3,轴承2、轴承3轴心的连线通过圆形支架1的圆心,且轴承2、轴承3轴心的连线平行于圆形支架1所在平面,圆环4、圆环5、圆环6通过轴承内、外套接在一起,使得圆环4、圆环5、圆环6可以同心旋转,圆环4上固定安装轴承7、轴承8,轴承7、轴承8轴心的连线通过圆环4的圆心,且与轴承2、轴承3轴心的连线重合并平行于圆形支架1所在平面,圆环4上固定安装轴承9、轴承10,轴承9、轴承10轴心的连线通过圆环4的圆心,且与轴承
2、轴承3轴心的连线垂直相交并平行于圆形支架1所在平面,动力输入轴11安装进轴承2、轴承7内并与圆锥齿轮10固定连接,圆锥齿轮10与圆锥齿轮11啮合,圆锥齿轮11固定在圆环5的上表面,动力输入轴12安装进轴承3、轴承8内并与圆锥齿轮13固定连接,圆锥齿轮13与圆锥齿轮14啮合,圆锥齿轮14固定在圆环6的上表面,圆环15和杆16固定连接,杆16的中点和杆17的中点固定连接,并杆16和杆17相互垂直且平行于圆形支架1所在平面,杆17两端分别安装进轴承9、轴承10内,使得圆环15可以绕轴承9、轴承10旋转,圆环15和圆筒18、圆筒19通过轴承套接在一起,使得圆环17和圆筒18、圆筒19可以同心旋转,传动圆筒20通过轴承套接在杆16上,传动圆筒20一端和圆锥齿轮21固定连接并与圆锥齿轮11啮合,传动圆筒20另一端和圆锥齿轮22固定连接并与圆锥齿轮23啮合,圆锥齿轮23固定在圆筒18上表面,传动圆筒24通过轴承套接在杆16上,传动圆筒24一端和圆锥齿轮25固定连接并与圆锥齿轮13啮合,传动圆筒24另一端和圆锥齿轮26固定连接并与圆锥齿轮27啮合,圆锥齿轮27固定在圆筒19上表面,杆28的一端和杆15的中心固定连接,且杆28垂直于杆15和杆16所在平面,杆28的长度为L,杆29与圆锥齿轮30固定连接,圆锥齿轮30的轴线垂直于杆29轴线,轴31与圆锥齿轮30的轴线重合,轴31的两端通过轴承连接在圆筒18下表面左右两侧连接,且与杆15平行,圆筒18的下表面与圆锥齿轮32固定连接,圆锥齿轮32和圆锥齿轮30啮合,圆锥齿轮32和圆锥齿轮27轴线重合,且传动比为1∶1,圆锥齿轮26和圆锥齿轮30的轴线垂直,且传动比为1∶2,单由度关节33的输出轴与动力输入轴11固定连接,单自由度关节34的输出轴与动力输入轴12固定连接,两自由度关节35的杆16的另一端点17与圆筒36固定连接并且圆筒36通过滑动轴承37套接在杆28上,两自由度关节38的支架4与圆形支架1通过圆筒39固定连接,且两自由度关节38的支架4所在平面和圆形支架1所在平面平行,单由度关节40的输出轴与两自由度关节38的动力输入轴2固定连接,单由度关节41的输出轴与两自由度关节38的动力输入轴6固定连接,单由度关节33、单由度关节34、单由度关节40、单由度关节41的控制轴分别与伺服电机42、43、44、45连接,单由度关节33、单由度关节34、单由度关节40、单由度关节
41的动力输入轴都与基本部件上的动力接口F连接,就构成了四自由度机械腿。
6.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件自适应扑动翼是由矩形支架1,矩形支架1的其中一条边2两端通过轴承3,轴承4连接到杆5、杆6上,使得矩形支架1可以围绕其中一条边2上下扑动,轴7通过轴承8、轴承9连接到矩形支架1的边10、11上,矩形叶片12沿着中心线固定到轴7上,矩形叶片12的边13两端伸出在矩形支架1的下方,形成限位,使得矩形叶片12的转动只能在矩形支架1的下方沿轴7转动,矩形叶片12的边13通过轴承连接到杆14上,多个相同的矩形叶片按照同样方式连接到矩形支架1上,使得第一个矩形叶片12绕轴7转动时其他多个矩形叶片也随着矩形叶片12同步转动,杆15的一端通过轴承连接到个矩形叶片12的边16上,杆15的另一端通过轴承连接到滑槽17上,滑槽17的两端通过滑动轴承18、滑动轴承19连接到杆20、杆21上,使得滑槽17可以沿着杆20、杆21上下滑动,滑槽17内装有轴承22,轴承22可沿着滑槽17左右滑动,前述两自由度关节的端点17通过轴连接到轴承22上,前述两自由度关节的动力输入轴2输入旋转运动时,带动滑槽17上下移动,前述两自由度关节的动力输入轴6输入不同旋转角度可以调节滑槽17上下移动的距离,滑槽17带动杆
15上下移动,当杆17向上运动时,矩形叶片12受力绕着轴7向上转动,通过杆14带动其他矩形叶片同步转动,如果矩形叶片12受到向上运动的空气压力大于杆15给予矩形叶片12绕着轴7向上转动的力,则矩形支架1向上运动,同时矩形叶片12不转动,带动其他矩形叶片同步,矩形叶片是否转动是自动按照受力情况自适应调节的,当杆15向下运动时,矩形叶片12受力绕着轴7向下转动,通过杆15带动其他矩形叶片同步转动,转动到和矩形支架1所在平面平行时因矩形叶片12的边13的限位作用不再转动,随着矩形支架1向下拍击空气产生向上的升力,就形成了自适应扑动翼。
7.在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件二自由度车轮是由轮毂1与传动轴2固定连接,传动轴2为空心轴,传动轴3位于传动轴2内,并与传动轴2通过轴承相连,传动轴3穿过传动轴2,并进入轮毂1内,与圆锥齿轮4固定连接,圆锥齿轮5与圆锥齿轮4啮合,圆锥齿轮
5和轴6固定连接,轴6通过轴承7与轮毂1连接,并且轴6的轴线通过轮毂1的圆心,并与传动轴3的轴线垂直,轴6的另一端与圆锥齿轮8固定连接,圆锥齿轮8与圆锥齿轮9啮合,圆锥齿轮9与轴10固定连接,轴10通过轴承连接在支架11上,支架11固定在轮毂1上,小轮胎12固定在轴10上,且轴10的轴线垂直于轮毂的轴线,多个圆锥齿轮5、轴6、轴承7、圆锥齿轮8、圆锥齿轮9、轴10、支架11、小轮胎12的组合机构均匀分布在轮毂1上,并分别通过圆锥齿轮5和圆锥齿轮4啮合,就构成了二自由度车轮,传动轴2和传动轴3同向等速旋转时,圆锥齿轮5被啮合的圆锥齿轮4固定不自转,同时随轮毂旋转,小轮胎12等多个小轮胎保持静止,当传动轴2和传动轴3同向旋转同时传动轴2速度大于传动轴3时,圆锥齿轮5在传动轴2带动下自传,带动小轮胎12逆时针旋转或顺时针旋转,当传动轴2和传动轴3同向旋转同时传动轴2速度小于传动轴3时,圆锥齿轮5在传动轴2带动下自传,带动小轮胎12顺时针旋转或逆时针旋转,这样就可以实现在轮毂转动的同时,多个小轮胎静止、多个小轮胎顺时针旋转、多个小轮胎逆时针旋转三种状态的主动控制,实现垂直交叉的两个自由度的控制,实现球形轮胎的运动功能。
8.新型控制技术,上述单自由度关节的旋转运动有一个机械常数,即齿轮8旋转180度为一个控制周期,控制轴输入一个角度,可以使得输出轴旋转一个对应的角度,输入轴输入的角度不同,输出轴输出的旋转角度也不同,并且都在一个机械常数内完成,且可以实时控制,实时改变控制轴输入的角度,只要输入轴的输入在一个机械常数内完成,与输入轴输入角度对应的输出结果就是固定的,调整各个单自由度关节的机械常数,使得各个自由度机械常数同步,就构成一个并行控制系统,控制机械常数的完成时间即控制输入轴的旋转速度,就可以调整整个系统的运动速度,都是刚性连接,保证了每一个自由度都能够完成预期的动作目标,每一个自由度都由发动机功率保证完成。这样就构成一个以机械常数为控制周期的时序逻辑控制机械结构,可以编程控制。可以手工控制输入轴的输入角度也可以用伺服电机控制输入轴的输入角度,人机界面友好,实现了串联和并联联合控制一个自由度,提高了控制的精确性。

说明书全文

汽车

技术领域

[0001] 本发明属于汽车制造技术领域,涉及一种汽车,特别涉及一种由基本部件和功能部件组成的可组装成具有不同功能的汽车系列,不同基本部件和功能部件组合可以制造出不同功能的汽车,统称为汽车族。

背景技术

[0002] 汽车已经是人们最常用的代步工具,目前比较常用的有采用汽油、柴油的燃油车,能够保护环境的电动汽车,电动汽车和燃油车除了发动机和使用的能源外,其他的基本相同,但这两种汽车只能在道路上行驶,不适用在没有道路的野外、中、空中,或者很难适应崎岖的地面或者根本不能够使用,制造一种能够在多种应用场景下能够使用,并且能够方便地更换功能组件以获得不同功能的汽车,使得汽车能够适应不同的环境,提高汽车的性价比。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种能实现汽车自由组装和更换不同功能组件的,以获得不同功能的汽车族。
[0004] 本发明的目的可以通过下列技术方案来实现:一种多功能可组装汽车,包括基本部件:底盘、发动机、驾驶舱、乘员舱、行李舱;功能部件:无级变速器、单自由度关节、两自由度关节、四自由度机械腿、二自由度车轮、自适应扑动翼。
[0005] 在上述多功能可组装汽车中,所述的基本部件是由底盘1位于汽车底部,在底盘1上安装有发动机2、驾驶舱3、乘员舱4、能源仓5,行李舱6,底盘1上左右两侧各有若干个动接口,7、8、9、10、11、12,并可根据需要增加动力接口的数量,发动机经减速器减速后通过传动轴13、14与各个动力接口连接,使得各个动力接口的转速保持一致,并且一个动力接口的负载变化使得旋转速度变快或变慢时,通过传动轴13、14传递使得发动机转速变快或变慢,其他的动力接口的旋转速度都会同步变快或变慢。
[0006] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件无级变速器是由部件a、部件b、太阳轮c、内齿圈d、行星齿轮e组成,其中部件a是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3固定在支架4上,齿轮5和控制轴6固定连接,并且控制轴6通过轴承7固定在齿轮8的圆心处,同时控制轴6通过轴承9固定在支架4上,动力输入轴2和控制轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮10通过轴承11与轴12连接,轴12固定在齿轮8上,并位于通过齿轮8圆心的直线L上,并且齿轮5和齿轮10啮合,齿轮5与齿轮10减速比为1∶1,齿轮13固定在轴14上,轴14通过轴承15固定在齿轮8上,并位于通过齿轮8圆心的直线L上,并且齿轮13和齿轮10啮合,齿轮13与齿轮10减速比为2∶1,杆16的一端固定在齿轮13的圆心上,杆16的长度为齿轮13的圆心到齿轮5的圆心的距离H,杆16的另一端固定有轴17,轴承18套接在轴17上,轴承18位于滑槽19中,使得轴承18可以沿着滑槽19滑动,滑槽19长度为4*H,滑槽19的两端分别固定有滑动轴承20和滑动轴承21,在支架4的上下两侧分别固定有轴22和轴23,轴22和轴23平行,位于边长为4*H,对线交点为齿轮5的圆心的正方形的上下两条边,滑动轴承20和滑动轴承21,分别套接在轴22和轴23上,使得滑槽19可以沿着轴22和轴23滑动,齿条24的一端固定安装在滑槽19的中间,齿条24平行于轴22和轴23,齿条24的两侧分别和齿轮25、齿轮26啮合,齿轮25、齿轮26通过单向轴承27、单向轴承28分别和轴29、轴30连接,并且单向轴承27和单向轴承28传动方向相反,轴29、轴30分别通过轴承31和轴承32和支架4连接,并伸出到支架4的另一侧,分别和齿轮33、齿轮34固定连接,齿轮35固定在输出轴36上,输出轴36通过轴承37固定在支架4上,并且和输入轴2、控制轴6在同一侧,齿轮35分别和齿轮33、齿轮34啮合,在齿条24向左侧滑动时,齿条24带动齿轮25顺时针旋转,通过单向轴承27、轴29带动齿轮33顺时针旋转,齿轮33通过齿轮35带动输出轴36逆时针旋转,齿轮26逆时针旋转通过单向轴承28不输出动力;当齿条向右侧滑动时,齿条24带动齿轮25逆时针旋转,齿轮25逆时针旋转通过单向轴承27不输出动力,齿条24带动齿轮26顺时针旋转,齿轮
26通过单向轴承28、轴30带动齿轮34顺时针旋转,齿轮34通过齿轮35带动输出轴36逆时针旋转,实现了将往复直线运动转换为持续的同一方向旋转运动,当齿轮1旋转时带动齿轮8旋转,此时控制轴不动,齿轮5不转动,与齿轮5啮合的齿轮10和齿轮13在齿轮8带动下围绕齿轮5转动,带动与齿轮13固定连接的杆16转动,这时杆16的另一端的运动轨迹为通过齿轮
5圆心的直线N,转动控制轴6可以改变这条直线N和经过齿轮5圆心并和轴20平行的直线M的夹角,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为0度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离最长4*H,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为90度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离最短为零,当转动控制轴6使得直线N和直线M的夹角为0-90度时,杆16的一端轴承18带动滑槽19滑动距离为0-4*H之间,因此通过控制轴6改变齿条24往返运动的距离,来改变输出轴36的转速。部件b和部件a结构相同,将部件a的输入轴2和部件b的输入轴2固定连接,将部件a的控制轴6和部件b的控制轴6固定连接,并使得部件a的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线和部件b的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线的夹角为90度,将部件a的输出轴36和太阳轮c固定连接,将部件b的输出轴36和内齿圈d固定连接,行星齿轮e分别和太阳轮c和内齿圈d啮合,并且太阳轮c和内齿圈d旋转方向相同,行星齿轮e是由3个齿轮通过三脚架连接在一起,三脚架的中心轴作为行星齿轮e的输出轴f,就构成了无级变速器,动力输入轴2输入的转动经变速后带动输出轴f转动完成无级变速运动传递。也可以可以将n个部件a连用,此时部件a1的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线与部件a2的齿轮13的圆心到齿轮5的圆心连线夹角为90度/(n-1),相邻的部件a的的夹角相同都是90度/(n-1),并且都在同一个0-90度区间内,各个部件a的输出轴都按照多级行星齿轮减速器方式分级串联起来,并且旋转方向相同。即两个部件a的输出轴分别和第一级的太阳轮和内齿圈固定连接,并且旋转方向相同,通过第一级的行星齿轮输出,作为第二级的太阳轮,第三个部件a的输出轴和第二级的内齿圈连接,并且旋转方向和第一级的太阳轮方向相同,第二级的行星齿轮输出作为第三级的太阳轮,以此类推,可以多个叠加。当多个叠加时各个部件a的输入轴输入的旋转速度、方向相同,各个部件a的控制轴输入的旋转度数、方向相同。
[0007] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件单自由度关节由是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3连接在支架4上,齿轮5和控制轴6固定连接,并且控制轴6通过轴承7连接在齿轮8的圆心处,同时控制轴6通过轴承9连接在支架4上,动力输入轴2和控制轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮1和齿轮8的减速比为1∶1,齿轮9通过轴承10与轴11连接,轴11固定在齿轮8上,并且齿轮5和齿轮9啮合,齿轮5与齿轮9减速比为1∶1,齿轮12固定在轴13上,轴13通过轴承连接在齿轮8上,并齿轮5圆心、齿轮9的圆心和齿轮12的圆心在同一条直线上,并且齿轮12和齿轮9啮合,齿轮12与齿轮9减速比为2∶1,杆14的一端固定在齿轮12的圆心上,杆14的长度为齿轮12的圆心到齿轮5的圆心的距离H,杆14的另一端固定有轴15,轴承16、轴承17分别套接在轴15上,轴承16位于滑槽18中,使得轴承16可以沿着滑槽18上下滑动,轴承17位于滑槽19中,使得轴承17可以沿着滑槽19左右滑动,滑槽18、滑槽19的长度均为4*H,滑槽18、滑槽19相互垂直上下叠放,并平行于支架4所在平面,滑槽18的两端分别固定有滑动轴承20和滑动轴承21,滑槽19的两端分别固定有滑动轴承22和滑动轴承23,在支架4的上下左右两侧分别固定有轴24、轴25、轴26、轴
27,轴24和轴25平行,位于边长为4*H,对角线交点为齿轮5的圆心的正方形的上下两条边,滑动轴承20和滑动轴承21,分别套接在轴24和轴25上,使得滑槽17可以沿着轴24和轴25左右滑动,轴26和轴27平行,位于边长为4*H,对角线交点为齿轮5的圆心的正方形的左右两条边,滑动轴承22和滑动轴承23,分别套接在轴27和轴26上,使得滑槽19可以沿着轴26和轴27上下滑动,齿条28的一端固定安装在滑槽18的一端,齿条28平行于轴24和轴25,齿条28的上方和内外双齿圈29啮合,齿条30的一端固定安装在滑槽19的一端,齿条30平行于轴26和轴
27,齿条30的左侧和太阳轮31啮合,内外双齿圈29和太阳轮31旋转方向相反,行星齿轮32分别和太阳轮31、内外双齿圈29啮合,行星齿轮32由三个行星齿轮三角型排列,三角形的中心轴为输出轴33,当齿轮1旋转时带动齿轮8旋转,当齿轮5固定不转时,杆14的输出端运动轨迹为通过齿轮8圆心的直线,控制轴6旋转改变齿轮5的位置,就可以调整杆14运动轨迹和齿轮8圆心所在水平线的夹角,改变了滑槽18、19运动的幅度,改变了内外双齿圈29和太阳轮
31的旋转速度,因内外双齿圈29和太阳轮31旋转方向相反,就构成了一个差动轮系,改变了输出轴33的旋转速度,当内外双齿圈29和太阳轮31旋转速度相同时,因方向相反,所以输出轴33静止,当内外双齿圈29和太阳轮31旋转速度不相同时,因方向相反,所以输出轴33逆时针或顺时针旋转,都可以通过控制轴输入不同的控制的角度来实现,就构成了单自由度关节。
[0008] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件两自由度关节由是由齿轮1和动力输入轴2固定连接,并且动力输入轴2通过轴承3连接在支架4上,齿轮5和动力输入轴6固定连接,并且动力输入轴6通过轴承7连接在齿轮8的圆心处,同时动力输入轴6通过轴承9连接在支架4上,动力输入轴2和动力输入轴6都伸出在支架4的同一侧,齿轮1与齿轮8啮合,齿轮10通过轴承11与轴12连接,轴12固定在齿轮8上,并且齿轮5和齿轮10啮合,齿轮5与齿轮10减速比为1∶1,齿轮13固定在轴14上,轴14通过轴承15连接在齿轮8上,齿轮5圆心、齿轮10圆心、齿轮13圆心在同一条直线上,并且齿轮13和齿轮10啮合,齿轮13与齿轮10减速比为2∶1,杆16的一端固定在齿轮13的圆心上,杆16的长度为齿轮13的圆心到齿轮5的圆心的距离H,在齿轮1转动时杆16的另一端点17的运动轨迹是通过齿轮8的圆心的直线,转动动力输入轴
6可以改变杆16的另一端点17的运动轨迹直线与通过齿轮8圆心的平行于支架4上下边直线的夹角,动力输入轴2和动力输入轴6分别转动可以控制端点17到达半径为2H的圆内的任意点,就构成了两自由度关节。
[0009] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件四自由度机械腿包括圆形支架1,在圆形支架1上安装有轴承2、轴承3,轴承2、轴承3轴心的连线通过圆形支架1的圆心,且轴承2、轴承3轴心的连线平行于圆形支架1所在平面,圆环4、圆环5、圆环6通过轴承内、外套接在一起,使得圆环4、圆环5、圆环6可以同心旋转,圆环4上固定安装轴承7、轴承8,轴承7、轴承8轴心的连线通过圆环4的圆心,且与轴承2、轴承3轴心的连线重合并平行于圆形支架1所在平面,圆环4上固定安装轴承9、轴承10,轴承9、轴承10轴心的连线通过圆环4的圆心,且与轴承2、轴承3轴心的连线垂直相交并平行于圆形支架1所在平面,动力输入轴11安装进轴承2、轴承7内并与圆锥齿轮10固定连接,圆锥齿轮10与圆锥齿轮11啮合,圆锥齿轮11固定在圆环
5的上表面,动力输入轴12安装进轴承3、轴承8内并与圆锥齿轮13固定连接,圆锥齿轮13与圆锥齿轮14啮合,圆锥齿轮14固定在圆环6的上表面,圆环15和杆16固定连接,杆16的中点和杆17的中点固定连接,并杆16和杆17相互垂直且平行于圆形支架1所在平面,杆17两端分别安装进轴承9、轴承10内,使得圆环15可以绕轴承9、轴承10旋转,圆环15和圆筒18、圆筒19通过轴承套接在一起,使得圆环17和圆筒18、圆筒19可以同心旋转,传动圆筒20通过轴承套接在杆16上,传动圆筒20一端和圆锥齿轮21固定连接并与圆锥齿轮11啮合,传动圆筒20另一端和圆锥齿轮22固定连接并与圆锥齿轮23啮合,圆锥齿轮23固定在圆筒18上表面,传动圆筒24通过轴承套接在杆16上,传动圆筒24一端和圆锥齿轮25固定连接并与圆锥齿轮13啮合,传动圆筒24另一端和圆锥齿轮26固定连接并与圆锥齿轮27啮合,圆锥齿轮27固定在圆筒19上表面,杆28的一端和杆15的中心固定连接,且杆28垂直于杆15和杆16所在平面,杆28的长度为L,杆29与圆锥齿轮30固定连接,圆锥齿轮30的轴线垂直于杆29轴线,轴31与圆锥齿轮30的轴线重合,轴31的两端通过轴承连接在圆筒18下表面左右两侧连接,且与杆15平行,圆筒18的下表面与圆锥齿轮32固定连接,圆锥齿轮32和圆锥齿轮30啮合,圆锥齿轮32和圆锥齿轮27轴线重合,且传动比为1∶1,圆锥齿轮26和圆锥齿轮30的轴线垂直,且传动比为1∶2,单由度关节33的输出轴与动力输入轴11固定连接,单自由度关节34的输出轴与动力输入轴12固定连接,两自由度关节35的杆16的另一端点17与圆筒36固定连接并且圆筒36通过滑动轴承37套接在杆28上,两自由度关节38的支架4与圆形支架1通过圆筒39固定连接,且两自由度关节38的支架4所在平面和圆形支架1所在平面平行,单由度关节40的输出轴与两自由度关节38的动力输入轴2固定连接,单由度关节41的输出轴与两自由度关节38的动力输入轴6固定连接,单由度关节33、单由度关节34、单由度关节40、单由度关节41的控制轴分别与伺服电机42、43、44、45连接,单由度关节33、单由度关节34、单由度关节40、单由度关节
41的动力输入轴都与基本部件上的动力接口F连接,就构成了四自由度机械腿。
[0010] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件自适应扑动翼是由矩形支架1,矩形支架1的其中一条边2两端通过轴承3,轴承4连接到杆5、杆6上,使得矩形支架1可以围绕其中一条边2上下扑动,轴7通过轴承8、轴承9连接到矩形支架1的边10、11上,矩形叶片12沿着中心线固定到轴7上,矩形叶片12的边13两端伸出在矩形支架1的下方,形成限位,使得矩形叶片12的转动只能在矩形支架1的下方沿轴7转动,矩形叶片12的边13通过轴承连接到杆14上,多个相同的矩形叶片按照同样方式连接到矩形支架1上,使得第一个矩形叶片12绕轴7转动时其他多个矩形叶片也随着矩形叶片12同步转动,杆15的一端通过轴承连接到个矩形叶片12的边16上,杆15的另一端通过轴承连接到滑槽17上,滑槽17的两端通过滑动轴承18、滑动轴承19连接到杆20、杆21上,使得滑槽17可以沿着杆20、杆21上下滑动,滑槽17内装有轴承22,轴承22可沿着滑槽17左右滑动,前述两自由度关节的端点17通过轴连接到轴承22上,前述两自由度关节的动力输入轴2输入旋转运动时,带动滑槽17上下移动,前述两自由度关节的动力输入轴6输入不同旋转角度可以调节滑槽17上下移动的距离,滑槽17带动杆15上下移动,当杆17向上运动时,矩形叶片12受力绕着轴7向上转动,通过杆14带动其他矩形叶片同步转动,如果矩形叶片12受到向上运动的空气压力大于杆15给予矩形叶片12绕着轴7向上转动的力,则矩形支架1向上运动,同时矩形叶片12不转动,带动其他矩形叶片同步,矩形叶片是否转动是自动按照受力情况自适应调节的,当杆15向下运动时,矩形叶片12受力绕着轴7向下转动,通过杆15带动其他矩形叶片同步转动,转动到和矩形支架1所在平面平行时因矩形叶片12的边13的限位作用不再转动,随着矩形支架1向下拍击空气产生向上的升力,就形成了自适应扑动翼。
[0011] 在上述多功能可组装汽车中,所述的功能部件二自由度车轮是由轮毂1与传动轴2固定连接,传动轴2为空心轴,传动轴3位于传动轴2内,并与传动轴2通过轴承相连,传动轴3穿过传动轴2,并进入轮毂1内,与圆锥齿轮4固定连接,圆锥齿轮5与圆锥齿轮4啮合,圆锥齿轮5和轴6固定连接,轴6通过轴承7与轮毂1连接,并且轴6的轴线通过轮毂1的圆心,并与传动轴3的轴线垂直,轴6的另一端与圆锥齿轮8固定连接,圆锥齿轮8与圆锥齿轮9啮合,圆锥齿轮9与轴10固定连接,轴10通过轴承连接在支架11上,支架11固定在轮毂1上,小轮胎12固定在轴10上,且轴10的轴线垂直于轮毂的轴线,多个圆锥齿轮5、轴6、轴承7、圆锥齿轮8、圆锥齿轮9、轴10、支架11、小轮胎12的组合机构均匀分布在轮毂1上,并分别通过圆锥齿轮5和圆锥齿轮4啮合,就构成了二自由度车轮,传动轴2和传动轴3同向等速旋转时,圆锥齿轮5被啮合的圆锥齿轮4固定不自转,同时随轮毂旋转,小轮胎12等多个小轮胎保持静止,当传动轴2和传动轴3同向旋转同时传动轴2速度大于传动轴3时,圆锥齿轮5在传动轴2带动下自传,带动小轮胎12逆时针旋转或顺时针旋转,当传动轴2和传动轴3同向旋转同时传动轴2速度小于传动轴3时,圆锥齿轮5在传动轴2带动下自传,带动小轮胎12顺时针旋转或逆时针旋转,这样就可以实现在轮毂转动的同时,多个小轮胎静止、多个小轮胎顺时针旋转、多个小轮胎逆时针旋转三种状态的主动控制,实现垂直交叉的两个自由度的控制,实现球形轮胎的运动功能。
[0012] 新型控制技术,上述单自由度关节的旋转运动有一个机械常数,即齿轮8旋转180度为一个控制周期,控制轴输入一个角度,可以使得输出轴旋转一个对应的角度,输入轴输入的角度不同,输出轴输出的旋转角度也不同,并且都在一个机械常数内完成,且可以实时控制,实时改变控制轴输入的角度,只要输入轴的输入在一个机械常数内完成,与输入轴输入角度对应的输出结果就是固定的,调整各个单自由度关节的机械常数,使得各个自由度机械常数同步,就构成一个并行控制系统,控制机械常数的完成时间即控制输入轴的旋转速度,就可以调整整个系统的运动速度,都是刚性连接,保证了每一个自由度都能够完成预期的动作目标,每一个自由度都由发动机功率保证完成。这样就构成一个以机械常数为控制周期的时序逻辑控制机械结构,可以编程控制。可以手工控制输入轴的输入角度也可以用伺服电机控制输入轴的输入角度,人机界面友好,实现了串联和并联联合控制一个自由度,提高了控制的精确性。附图说明:
[0013] 图1基本部件
[0014] 图2无级变速器
[0015] 图3单自由度关节
[0016] 图4两自由度关节
[0017] 图5四自由度机械腿
[0018] 图6自适应扑动翼
[0019] 图7二自由度车轮

具体实施方式

[0020] 一个基本部件加上两个功能部件无级变速器,将两个无级变速器的输入端分别和基本部件的动力接口图1的7、10连接,输出端分别和两个轮胎连接,控制轴通过连杆固定连接,通过涡轮蜗杆减速器连接方向盘,就形成了两轮驱动汽车,前驱、后驱都可以;
[0021] 一个基本部件加上两个功能部件无级变速器,将无级变速器的输入端分别和基本部件的动力接口图1的8、11连接,输出端分别和两个差速器的输入端连接,两个差速器的输出端分别和前后两个轮胎连接,控制轴通过连杆固定连接,通过涡轮蜗杆减速器连接方向盘,就形成了四轮驱动汽车;
[0022] 一个基本部件加上四个功能部件无级变速器,无级变速器1的输入端分别和基本部件的动力接口图1的7连接,输出端分别和前面左右两个两自由度轮胎的外侧输入端连接,无级变速器2的输入端分别和基本部件的动力接口图1的10连接,输出端分别和前面左右两个两自由度轮胎的内侧输入端连接,无级变速器3的输入端分别和基本部件的动力接口图1的9连接,输出端分别和后面左右两个两自由度轮胎的外侧输入端连接,无级变速器4的输入端分别和基本部件的动力接口图1的12连接,输出端分别和后面左右两个两自由度轮胎的内侧输入端连接,控制四个无级变速器的速度,可以实现球星轮胎的功能;
[0023] 一个基本部件加上四自由度机械腿,四个四自由度机械腿分别和动力接口图1的7、9、10、12连接,分别控制各个自由度的控制轴,可以实现四足机器人运动;
[0024] 一个基本部件加上两个自适应扑动翼,两个自适应扑动翼分别和动力接口图1的8、11连接,分别控制两个自适应扑动翼的控制轴,可以调节两翼扑动的幅度和速度,和扑动的方向,可以实现双翼扑动飞行运动;
[0025] 不同基本部件和功能部件组合可以制造出不同功能的汽车,统称为汽车族。
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