多排式全向輪制造技術

本發明專利技術公開了一種多排式全向輪，包括輪轂和從動輪。該輪轂采用內外兩排或兩排以上且交替錯開22.5度角排列結構，確保全向輪至少有一個及以上小輪與地面接觸。外輪轂支架、內輪轂支架通過輪轂中心直接配合聯接。輪轂的U型槽內安裝支撐軸，支撐軸兩兩連接，形成正八邊形軸鏈，每根支撐軸上安裝紡錘體從動輪，軸鏈連接處通過帶有倒鉤的蓋板固定。從動輪采用軸承套和紡錘體外圈橡膠硫化的一體結構，保證了全向輪運動的精度。本發明專利技術在內輪轂和外輪轂上設計有拔插式結構，可實現多排并列安裝，有效提高全向輪的承載能力。本發明專利技術克服了目前全向輪相鄰小輪間隙過大的問題，提高主動輪的傳動平穩性，保證機器人在運行時的振動精度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人移動領域，尤其涉及一種多排式全向輪。
技術介紹
目前全向輪大多采用在一個大的主動輪周圍均勻分布若干小輪的結構方式，主動輪由電機驅動，小輪可以自由滾動，使機器人在主動輪垂直方向側滑時受到的是滾動摩擦，減少了摩擦阻力，起到良好的滾動效果。全向輪一般由2個內外輪轂組成，并成一定的角度錯開，通過不同輪轂上的小輪輪流與地面接觸來保持主動輪轉動的平穩性，但通常相鄰小輪之間的角度間隙較大，影響了主動輪滾動的平穩性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服目前全向輪相鄰小輪之間的角度間隙過大，滾動連續性較差的問題。所設計的全向輪支承部分采用內外交錯成22. 5度角的內外兩層或兩層以上互補輪轂結構，每層輪轂周圍均勻分布有8個從動輪輪，減小相鄰從動輪之間的角度間隙，內外輪轂支架設計成拔插式結構，可實現全向輪的多排安裝，從而提供較大的承載能力和良好的輪地接觸連續性，提高全向輪的轉動平穩性。本專利技術解決技術問題所采取的技術方案如下 本專利技術包括外輪轂支架，內輪轂支架，支撐軸，紡錘體從動輪，緊固蓋板。本專利技術所述的外輪轂支架與內輪轂支架的輪轂中心位置均有階梯凸臺結構，內輪轂支架的前端凸臺能夠伸入到外輪轂支架的后端凸臺，形成裝配和定位關系。外輪轂支架和內輪轂支架在支架圓周上均勻分布4個圓柱凸臺結構，圓柱凸臺位置互補，外輪轂支架與內輪轂支架通過這4個圓柱凸臺結構直接配合聯接，并用螺栓固定，安裝后外輪轂支架與內輪轂支架呈22. 5°角。外輪轂支架與內輪轂支架的邊緣處均開有U型槽，用于安裝支撐軸，U型槽內部和輪轂支架末梢均開有螺孔，分別用來固定支撐軸和緊固蓋板。本專利技術所述內輪轂支架和外輪轂支架上都有四個圓孔，在不降低結構強度的情況下節省材料，減小重量，并且輪轂支架材料可由高強度塑料代替鋁合金，節約成本。本專利技術所述的支撐軸兩端呈扁平狀，并開有螺孔，可兩兩首尾相接，8根支撐軸相互連接形成正八邊形軸鏈結構，相鄰支撐軸之間的夾角為135度，支撐軸與支撐軸的連接處通過Ml. 6螺釘固定在輪轂支架的U型槽內，由支撐軸組成的正八邊形軸鏈結構可分擔支撐軸所受壓力，提高整體的結構強度。本專利技術所述的緊固蓋板呈扇形，并帶有倒鉤結構，倒鉤處與輪轂支架的末梢端相連接，緊固蓋板窄端開有通孔，通過M3螺釘固定在輪轂支架上，緊固蓋板能夠壓住支撐軸，防止支撐軸從U型槽內掉落。本專利技術所述的紡錘體小輪由滑動軸承，軸承套，紡錘體外圈組成，支撐軸與滑動軸承連接，滑動軸承連接軸承套，軸承套與紡錘體外圈相連，紡錘體外圈和軸承套采用橡膠硫化一體結構，紡錘體外圈兩側分別與滑動軸承的擋邊接觸，保證其不會產生軸向位移，紡錘體外圈采用耐磨橡膠材料。與現有技術相比，本專利技術的有益效果 (I)內外輪轂支架通過輪轂中心處和圓周上的凸臺結構直接配合聯接，并通過輪轂的模塊化設計實現多排輪的快速安裝，而非局限于兩排輪轂的安裝，擴大了全向輪的承載范圍。( 2 )內外輪轂支架采用開槽設計，正八邊形軸鏈鑲嵌在輪轂的U型槽內，通過帶有倒鉤的緊固蓋板固定，從動輪拆卸方便，便于維護。(3)8個支撐軸首尾用螺釘連接形成正八邊形軸鏈，并固定在內外輪轂支架的U型槽內，結構更加穩固。當單個從動輪著地時，相鄰兩個支撐軸會起到分擔力的作用。(4)每個輪轂均分布有8個小輪，減小了相鄰從動輪的角度間隙，加強了從動輪與地面接觸的連續性，從而提高全向輪的運動平穩性。 附圖說明圖I是全向輪結構示意 圖2是全向輪裝配半剖視 圖3是外輪轂支架示意 圖4是正八邊形軸鏈示意 圖5是緊固蓋板不意 圖6是紡錘體從動輪剖視 圖7是三排全向輪示意 圖中1.外輪轂支架，2.內輪轂支架，3.支撐軸，4.紡錘體從動輪，5.緊固蓋板，6.M3螺釘，7. Ml. 6螺釘，8.滑動軸承，9.軸承套，10.紡錘體外圏。具體實施例方式以下結合附圖進ー步說明本專利技術。參照圖I、圖2所示，本專利技術的全向輪由外輪轂支架1，內輪轂支架2，支撐軸3，紡錘體從動輪4，緊固蓋板5，M3螺釘6，Ml. 6螺釘7組成。外輪轂支架1，內輪轂支架2成22. 5度角錯開，通過輪轂中心的凸臺和在圓周上均勻分布的4個圓柱凸臺直接配合聯接，再用螺栓(共4個)穿過圓柱凸臺孔進行固定。支撐軸3安裝在輪轂支架的U型槽內，紡錘體從動輪4安裝在支撐軸3上，可繞支撐軸3自由轉動。全向輪徑向轉動時紡錘體從動輪交替著地，軸向移動時紡錘體從動輪橫向滾動，始終保持與地面為滾動摩擦。參照圖3所示，外輪轂支架I (內輪轂支架2的結構與外輪轂支架I相同，圓周上均布的4個凸臺孔位互補，呈22. 5度角錯開)在輪轂中心位置有階梯凸臺結構，內輪轂支架2的前端凸臺能夠伸入到外輪轂支架I的后端凸臺，形成裝配和定位關系。外輪轂支架I在支架圓周上均勻分布4個圓柱凸臺結構，圓柱凸臺位置互補，外輪轂支架I與內輪轂支架2通過這4個圓柱凸臺結構直接配合聯接，并用螺栓固定。這樣的輪轂的模塊化設計可以實現多排輪的快速安裝，而非局限于兩排輪轂的安裝。安裝后外輪轂支架I與內輪轂支架2呈22. 5度角錯開。外輪轂支架I邊緣處開有U型槽，用于安裝正八邊形軸鏈結構，U型槽內部和輪轂支架末梢均開有螺孔，用來固定軸鏈。輪轂支架開有四個圓孔，在不降低結構強度的情況下可節省材料，減小重量，并且輪轂支架材料可由高強度塑料代替鋁合金，節約成本。參照圖4所示，支撐軸3兩端呈扁平狀，并開有螺孔，可兩兩首尾相接，8根支撐軸3相互連接形成正八邊形軸鏈結構，相鄰支撐軸3之間的夾角為135度，支撐軸與支撐軸的連接處通過Ml. 6螺釘7固定在輪轂支架的U型槽內，由支撐軸組成的正八邊形軸鏈結構可分擔支撐軸所受壓力，提高整體的結構強度。當單個從動輪著地時，相鄰兩個支撐軸可以起到分擔力的作用。參照圖5所示，緊固蓋板5呈扇形，并帶有倒鉤結構，倒鉤處與輪轂支架的末梢端相連接，緊固蓋板5窄端開有通孔，通過M3螺釘6固定在輪轂支架上，緊固蓋板5能夠壓住支撐軸3，防止支撐軸3從U型槽內掉落?！⒄請D6，紡錘體從動輪4由滑動軸承8，軸承套9和紡錘體外圈10組成。紡錘體外圈10和軸承套9采用橡膠硫化一體結構，滑動軸承8連接軸承套9，軸承套9與紡錘體外圈10相連，紡錘體外圈10兩層分別與滑動軸承8的擋邊接觸，保證其不會產生軸向位移。紡錘體外圈10采用耐磨橡膠材料，和軸承套9 一起進行硫化エ藝，形成一體結構。每個輪轂均分布有8個小輪，減小了相鄰從動輪的角度間隙，加強了從動輪與地面接觸的連續性，從而提高全向輪的運動平穩性。參考圖7，在實施例中，該全向輪結構也可以適用于三排輪結構，擴大全向輪的承載范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.多排式全向輪，包括外輪轂支架(1)，內輪轂支架(2)，支撐軸(3)，紡錘體從動輪(4)和緊固蓋板(5)，其特征在于外輪轂支架(I)與內輪轂支架(2)成22. 5度角錯開，兩者通過輪轂中心凸臺直接配合聯接，外輪轂支架(I)和內輪轂支架(2)的U型槽內安裝支撐軸(3)，支撐軸(3)兩兩連接形成正八邊形軸鏈，軸鏈連接處通過緊固蓋板(5)固定，每根支撐軸(3)上安裝紡錘體從動輪(4)。2.根據權利要求I所述的多排式全向輪，其特征在于外輪轂支架(I)與內輪轂支架(2)的邊緣處均開有U型槽，用于安裝支撐軸(3)，U型槽內部和內輪轂支架(2)、外輪轂支架(I)末梢均開有螺孔，分別用來固定支撐軸(3)和緊固蓋板(5);外輪轂支架(I)和內輪轂支架(2)在輪轂中心位置有凸臺結構，內輪轂支架(2)的前端凸臺能夠伸入到外輪轂支架(I)的后端凸臺，形成裝配和定位關系；外輪轂支架(I)和內輪轂支架(2)在支架圓周上均勻分布四個圓柱凸臺結構，外輪轂支架(I)與內輪轂支架(2)通過這四個圓柱凸臺結構直接配合聯接，并用螺栓固定。3.根據權利要求I所述的多排...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周建軍，陳駿，傅丹丹，明瑞松，
申請(專利權)人：杭州電子科技大學，
類型：發明
國別省市：