一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，屬于機械創新【技術領域】。本發明包括線輪軸軸承座、圓柱齒輪、車底板、限位螺釘Ⅰ、限位螺母、帶有不完全外齒的擺桿、帶有不完全內齒的擺桿、限位螺釘Ⅱ、關節軸承、調節螺桿、銷釘、曲柄、主動輪、后輪軸軸承座、后輪軸、線輪軸、圓柱齒輪、從動輪、支撐桿、前輪叉；所述關節軸承、調節螺桿組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿為搖桿部分；由曲柄、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。本發明的機構具有自鎖功能；能夠任意分配前輪左右角度所占周期；便于參數計算。
【專利說明】一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，屬于機械創新【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展與進步，越來越多的創新機構被應用在各行各業，產生了各種各樣機械機構，特別是自動控制機械倍受歡迎。
[0003]在人們日常生活、工業生產以及一些危險壞境下的自動工作場合都有廣泛的應用，例如在一個排爆現場，存在一些特定規律的障礙時，一種能夠恰好繞過障礙將自動拆除設備運送到指定位置實施排爆任務。這無疑是很有意義的機構。
[0004]然而由于傳統的連桿轉向機構自身的精度有限且軌跡參數計算復雜，在較遠距離時很難保證較高精度運行。因此，就需要一種新的結構既能保證精度又便于參數計算。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，以用于解決傳統的連桿轉向機構自身的精度有限且軌跡參數計算復雜的問題。
[0006]本發明的技術方案是:一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，包括線輪軸軸承座1、圓柱齒輪2、車底板3、限位螺釘I 4、限位螺母5、帶有不完全外齒的擺桿6、帶有不完全內齒的擺桿7、限位螺釘II 8、關節軸承9、調節螺桿10、銷釘11、曲柄12、主動輪13、后輪軸軸承座14、后輪軸15、線輪軸16、圓柱齒輪爐12 17、從動輪18、支撐桿19、前輪叉20 ;其中線輪軸軸承座I通過螺釘固定安裝在車底板3上，圓柱齒輪^80 2與線輪軸16 —端通過過盈配合固定安裝，限位螺釘I 4、限位螺釘II 8擰入限位螺母5中，限位螺母5通過金屬粘結劑固定粘結在車底板3上，帶有不完全外齒的擺桿6通過過盈配合與前輪叉20固定連接，帶有不完全內齒的擺桿7中部節點通過轉動副安裝在車底板3上做懸臂布置，帶有不完全內齒的擺桿7的另一端通過移動副與關節軸承9內部球孔鏈接，調節螺桿10通過內部的螺紋與關節軸承9的螺紋端螺紋鏈接，銷釘11的一端與曲柄12通過轉動副鉸接，銷釘11的另一端通過轉動副與調節螺桿10鏈接，曲柄12的一端通過過盈配合與線輪軸16固定鏈接，曲柄12的另一端通過螺紋鏈接固定銷釘11，主動輪13通過過盈配合與后輪軸15鏈接，后輪軸軸承座14通過螺釘鏈接固定在車底板3后部，后輪軸15通過轉動副固定在后輪軸軸承座14上，后輪軸15的兩端分別鏈接主動輪13和從動輪18，后輪軸15上通過過盈配合安裝有圓柱齒輪辦2 17，線輪軸16通過轉動副安裝在線輪軸軸承座I鏈接上，線輪軸16兩端通過過盈配合分別安裝有曲柄12、圓柱齒輪^80 2,圓柱齒輪爐12 17通過過盈配合固定在后輪軸15上且與圓柱齒輪pSO 2嚙合，從動輪18通過轉動副固定在后輪軸15 —端，支撐桿19通過過盈配合固定在車底板3中部，前輪叉20通過轉動副安裝在車底板3前部。
[0007]所述關節軸承9、調節螺桿10組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿7為搖桿部分；由曲柄12、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。
[0008]所述關節軸承9為小型關節軸承，具有三個旋轉方向自由度。[0009]所述線輪軸16上繞有受拉力的線繩。
[0010]還包括軸承21，其安裝在軸承21與帶有不完全外齒的擺桿6、前輪叉20連接安裝在車底板3上。
[0011 ] 所述軸承21為深溝球軸承。
[0012]所述軸承21的個數為8-11個，其中前輪叉20與車底板3之間安裝I個或者2個，前輪叉20與前輪之間安裝I個，帶有不完全內齒的擺桿7的中部轉軸與車底板3之間安裝I個或者2個,線輪軸16與兩個線輪軸軸承座I之間分別安裝I個,后輪軸15與兩個后輪軸軸承座14之間安裝I個，從動輪18與線輪軸16之間安裝I個或者2個。
[0013]本發明的工作原理是:所述曲柄12 ;關節軸承9，調節螺桿10組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿7為搖桿部分；由曲柄、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。當平面曲柄搖桿機構的搖桿轉過90°時，就成了空間曲柄搖桿機構。
[0014]限位螺釘I 4、限位螺釘II 8固定在限位螺母5中，限位螺母5固定在車底板3上，用來微調修正角度偏差。
[0015]線輪軸16作為整車機構動力輸入的原動件轉動(線輪軸16上動力輸入為繞在其上的線繩受拉力產生力矩使得線輪軸16轉動)，其一端帶動空間曲柄搖桿機構的曲柄12轉動，曲柄12驅動搖桿帶有不完全內齒的擺桿7在一定角度內擺動，在帶有不完全內齒的擺桿7擺動過程中完成與不完全外齒的擺桿6嚙合與自鎖；其另一端驅動后輪軸15帶動主動輪13，主動輪13驅動小車前行:
線輪軸16驅動曲柄12轉動帶動帶有不完全內齒的擺桿7擺動，帶有不完全內齒的擺桿7擺動帶動帶有不完全外齒的擺桿6在嚙合時間段內換向；其中限位螺釘I 4、限位螺釘
II8、帶有不完全外齒的擺桿6在與帶有不完全內齒的擺桿7嚙合時間內換向，之后前輪角度被鎖定直到下一個帶有不完全外齒的擺桿6在與帶有不完全內齒的擺桿7嚙合時間到來。
[0016]線輪軸16轉動驅動圓柱齒輪2轉動，圓柱齒輪伊80 2與圓柱齒輪舛2 17嚙合將動力傳給安裝在后輪軸15上的主動輪13，主動輪13驅動車體前進。
[0017]另外，由于采用軸承21小間隙可以配合懸臂布置；由于其固定軸向接觸短可以只用一個軸承；為了增加固定端軸向接觸的長度，使得軸向晃動變小，可以添加兩個軸承21。
[0018]本發明的有益效果是:
1、在設定好機構外形尺寸后，轉向角度將確定，避免了一些不必要的誤差。
[0019]2、機構具有自鎖功能，極大地減弱小車在運行過程由于地面的不平滑而引起的震動引起的偏差。
[0020]3、能夠任意分配前輪左右角度所占周期，修正了由于主動輪在弧形軌跡內外測軌跡弧長不同而引起的周期分配比例不同的現象。
[0021]4、整車軌跡為特定弧長的圓弧軌跡鏈接而成，便于參數計算，通過調節限位螺釘可得到大量的規律軌跡，因此，小車也具有很好的適應性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的整體結構示意圖；
圖2為本發明處于自鎖階段示意圖；圖3為本發明處于換向階段示意圖；
圖中各標號:1為線輪軸軸承座、2為圓柱齒輪貨80、3為車底板、4為限位螺釘1、5為限位螺母、6為帶有不完全外齒的擺桿、7為帶有不完全內齒的擺桿、8為限位螺釘I1、9為關節軸承、10為調節螺桿、11為銷釘、12為曲柄、13為主動輪、14為后輪軸軸承座、15為后輪軸、16為線輪軸、17為圓柱齒輪--12、18為從動輪、19為支撐桿、20為前輪叉、21為軸承。
【具體實施方式】 [0023]實施例1:如圖1-3所示，一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，包括線輪軸軸承座1、圓柱齒輪^SO 2、車底板3、限位螺釘I 4、限位螺母5、帶有不完全外齒的擺桿6、帶有不完全內齒的擺桿7、限位螺釘II 8、關節軸承9、調節螺桿10、銷釘11、曲柄12、主動輪13、后輪軸軸承座14、后輪軸15、線輪軸16、圓柱齒輪#2 17、從動輪18、支撐桿19、前輪叉20 ;其中線輪軸軸承座I通過螺釘固定安裝在車底板3上，圓柱齒輪免80 2與線輪軸16 —端通過過盈配合固定安裝，限位螺釘I 4、限位螺釘II 8擰入限位螺母5中，限位螺母5通過金屬粘結劑固定粘結在車底板3上，帶有不完全外齒的擺桿6通過過盈配合與前輪叉20固定連接，帶有不完全內齒的擺桿7中部節點通過轉動副安裝在車底板3上做懸臂布置，帶有不完全內齒的擺桿7的另一端通過移動副與關節軸承9內部球孔鏈接，調節螺桿10通過內部的螺紋與關節軸承9的螺紋端螺紋鏈接，銷釘11的一端與曲柄12通過轉動副鉸接，銷釘11的另一端通過轉動副與調節螺桿10鏈接，曲柄12的一端通過過盈配合與線輪軸16固定鏈接，曲柄12的另一端通過螺紋鏈接固定銷釘11，主動輪13通過過盈配合與后輪軸15鏈接，后輪軸軸承座14通過螺釘鏈接固定在車底板3后部，后輪軸15通過轉動副固定在后輪軸軸承座14上，后輪軸15的兩端分別鏈接主動輪13和從動輪18，后輪軸15上通過過盈配合安裝有圓柱齒輪餌2 17，線輪軸16通過轉動副安裝在線輪軸軸承座I鏈接上，線輪軸16兩端通過過盈配合分別安裝有曲柄12、圓柱齒輪貨80 2,圓柱齒輪辦2 17通過過盈配合固定在后輪軸15上且與圓柱齒輪ρΜ) 2嚙合，從動輪18通過轉動副固定在后輪軸15 —端，支撐桿19通過過盈配合固定在車底板3中部，前輪叉20通過轉動副安裝在車底板3前部。
[0024]所述關節軸承9、調節螺桿10組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿7為搖桿部分；由曲柄12、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。
[0025]所述關節軸承9為小型關節軸承，具有三個旋轉方向自由度。
[0026]所述線輪軸16上繞有受拉力的線繩。
[0027]實施例2:如圖1-3所示，一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，包括線輪軸軸承座1、圓柱齒輪羅80 2、車底板3、限位螺釘I 4、限位螺母5、帶有不完全外齒的擺桿6、帶有不完全內齒的擺桿7、限位螺釘II 8、關節軸承9、調節螺桿10、銷釘11、曲柄12、主動輪13、后輪軸軸承座14、后輪軸15、線輪軸16、圓柱齒輪#2 17、從動輪18、支撐桿19、前輪叉20 ;其中線輪軸軸承座I通過螺釘固定安裝在車底板3上，圓柱齒輪爐80 2與線輪軸16 —端通過過盈配合固定安裝，限位螺釘I 4、限位螺釘II 8擰入限位螺母5中，限位螺母5通過金屬粘結劑固定粘結在車底板3上，帶有不完全外齒的擺桿6通過過盈配合與前輪叉20固定連接，帶有不完全內齒的擺桿7中部節點通過轉動副安裝在車底板3上做懸臂布置，帶有不完全內齒的擺桿7的另一端通過移動副與關節軸承9內部球孔鏈接，調節螺桿10通過內部的螺紋與關節軸承9的螺紋端螺紋鏈接，銷釘11的一端與曲柄12通過轉動副鉸接，銷釘11的另一端通過轉動副與調節螺桿10鏈接，曲柄12的一端通過過盈配合與線輪軸16固定鏈接，曲柄12的另一端通過螺紋鏈接固定銷釘11，主動輪13通過過盈配合與后輪軸15鏈接，后輪軸軸承座14通過螺釘鏈接固定在車底板3后部，后輪軸15通過轉動副固定在后輪軸軸承座14上，后輪軸15的兩端分別鏈接主動輪13和從動輪18，后輪軸15上通過過盈配合安裝有圓柱齒輪鉺2 17，線輪軸16通過轉動副安裝在線輪軸軸承座I鏈接上，線輪軸16兩端通過過盈配合分別安裝有曲柄12、圓柱齒輪(6780 2,圓柱齒輪ρ12 17通過過盈配合固定在后輪軸15上且與圓柱齒輪--80 2嚙合，從動輪18通過轉動副固定在后輪軸15 —端，支撐桿19通過過盈配合固定在車底板3中部，前輪叉20通過轉動副安裝在車底板3前部。
[0028]所述關節軸承9、調節螺桿10組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿7為搖桿部分；由曲柄12、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。
[0029]所述關節軸承9為小型關節軸承，具有三個旋轉方向自由度。
[0030]所述線輪軸16上繞有受拉力的線繩。
[0031]還包括軸承21，其安裝在軸承21與帶有不完全外齒的擺桿6、前輪叉20連接安裝在車底板3上。
[0032]所述軸承21為深溝球軸承。 所述軸承21的個數為8-11個，其中前輪叉20與車底板3之間安裝I個或者2個，前輪叉20與前輪之間安裝I個，帶有不完全內齒的擺桿7的中部轉軸與車底板3之間安裝I個或者2個,線輪軸16與兩個線輪軸軸承座I之間分別安裝I個,后輪軸15與兩個后輪軸軸承座14之間安裝I個，從動輪18與線輪軸16之間安裝I個或者2個(即軸承21可取8個、9個、10個或者11個)。
[0033]上面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種帶有不完全齒周期嚙合轉向機構其特征在于:包括線輪軸軸承座(1)、圓柱齒輪pgo (2)、車底板(3)、限位螺釘I (4)、限位螺母(5)、帶有不完全外齒的擺桿(6)、帶有不完全內齒的擺桿(7)、限位螺釘II (8)、關節軸承(9)、調節螺桿(10)、銷釘(11)、曲柄(12)、主動輪(13)、后輪軸軸承座(14)、后輪軸(15)、線輪軸(16)、圓柱齒輪釣2( 17)、從動輪(18 )、支撐桿(19 )、前輪叉(20 );其中線輪軸軸承座(1)通過螺釘固定安裝在車底板(3 )上，圓柱齒輪^前(2)與線輪軸(16) —端通過過盈配合固定安裝，限位螺釘I (4)、限位螺釘II(8)擰入限位螺母(5)中，限位螺母(5)通過金屬粘結劑固定粘結在車底板(3)上，帶有不完全外齒的擺桿(6)通過過盈配合與前輪叉(20)固定連接，帶有不完全內齒的擺桿(7)中部節點通過轉動副安裝在車底板(3)上做懸臂布置，帶有不完全內齒的擺桿(7)的另一端通過移動副與關節軸承(9)內部球孔鏈接，調節螺桿(10)通過內部的螺紋與關節軸承(9)的螺紋端螺紋鏈接，銷釘(11)的一端與曲柄(12)通過轉動副鉸接，銷釘(11)的另一端通過轉動副與調節螺桿(10)鏈接，曲柄(12)的一端通過過盈配合與線輪軸(16)固定鏈接，曲 柄(12)的另一端通過螺紋鏈接固定銷釘(11)，主動輪(13)通過過盈配合與后輪軸(15)鏈接，后輪軸軸承座(14)通過螺釘鏈接固定在車底板(3)后部，后輪軸(15)通過轉動副固定在后輪軸軸承座(14)上，后輪軸(15)的兩端分別鏈接主動輪(13)和從動輪(18)，后輪軸(15)上通過過盈配合安裝有圓柱齒輪餌2(17)，線輪軸(16)通過轉動副安裝在線輪軸軸承座(1)鏈接上，線輪軸(16)兩端通過過盈配合分別安裝有曲柄(12)、圓柱齒輪<^80(2)，圓柱齒輪(17)通過過盈配合固定在后輪軸(15)上且與圓柱齒輪p80 (2)嚙合，從動輪(18)通過轉動副固定在后輪軸(15) —端,支撐桿(19)通過過盈配合固定在車底板(3)中部,前輪叉(20)通過轉動副安裝在車底板(3)前部。
2.根據權利要求1所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:所述關節軸承(9)、調節螺桿(10)組成可調節長度的連桿；帶有不完全內齒的擺桿(7)為搖桿部分；由曲柄(12)、連桿、搖桿組成的連桿機構作為平面曲柄搖桿機構。
3.根據權利要求1所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:所述關節軸承(9)為小型關節軸承，具有三個旋轉方向自由度。
4.根據權利要求1所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:所述線輪軸(16)上繞有受拉力的線繩。
5.根據權利要求1所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:還包括軸承(21)，其安裝在軸承(21)與帶有不完全外齒的擺桿(6)、前輪叉(20)連接安裝在車底板(3)上。
6.根據權利要求5所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:所述軸承(21)為深溝球軸承。
7.根據權利要求5所述的帶有不完全齒周期嚙合轉向機構，其特征在于:所述軸承(21)的個數為8-11個，其中前輪叉(20)與車底板(3)之間安裝I個或者2個，前輪叉(20)與前輪之間安裝I個，帶有不完全內齒的擺桿(7)的中部轉軸與車底板(3)之間安裝I個或者2個，線輪軸(16)與兩個線輪軸軸承座(1)之間分別安裝I個，后輪軸(15)與兩個后輪軸軸承座(14)之間安裝I個，從動輪(18)與線輪軸(16)之間安裝I個或者2個。
【文檔編號】B62D3/02GK103661568SQ201310685443
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】王建軍, 朱海龍, 賀東臺, 楊杰 申請人:昆明理工大學