CN111005995B - 无人驾驶测试平台车传动*** - Google Patents

Abstract

本发明属于无人驾驶汽车技术领域，公开一种用于无人驾驶测试平台车的传动***。所述传动***包括固定在车架上的动力输入端，以及与后车轮连接的动力输出端，所述动力输入端和动力输出端之间设有同步带，其中动力输入端、动力输出端和同步带均为两套且对称设置在后车轮两侧；所述传动***还包括带轮中心距调节结构和制动***。本发明在保证具有足够的输出功率的前提下，尽可能的缩小了***尺寸，适用于空间紧凑的测试平台车。

Description

无人驾驶测试平台车传动***

技术领域

本发明涉及无人驾驶汽车技术领域，特别涉及一种用于无人驾驶测试平台车的传动***。

背景技术

近年来，无人驾驶汽车成为汽车领域研究的一大热点，本发明涉及的是一种用于测试无人驾驶的平台车，该车的特点是长度与宽度与一般乘用车相近，其底盘的机械结构整体高度较低，该车配备有三个车轮，前两个车轮负责使车辆转向，后面一个车轮驱动车辆行驶。传统汽车使用的动力***一般由发动机或电动机、变速箱等部件构成，但是这些零部件往往体积较为庞大，无法布置于空间紧凑的测试平台车内。因此，需要根据该测试平台车的布置空间及动力性要求设计一套传动***。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于无人驾驶测试平台车的传动***，该传动***包括设置于后车轮两侧且呈对称设置的两组传动装置，既节约了空间又保证了足够的动力需求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无人驾驶测试平台车传动***，所述传动***包括两套对称设置的传动装置，所述传动装置包括固定在车架上的动力输入端以及与后车轮连接的动力输出端，所述动力输入端和动力输出端之间设有同步带；

所述动力输入端包括与主动带轮、带轮轴、第一轴承和轴承座，所述主动带轮的两侧分别与电机和带轮轴的底部法兰连接，所述带轮轴的顶部轴段与安装在轴承座内的第一轴承内圈过盈配合；

所述动力输出端包括从动带轮，所述从动带轮的侧面与后车轮的侧面端盖刚性连接；

所述同步带绕设在主动带轮和从动带轮上。

进一步地，在上述技术方案中，所述车架由横梁、纵梁和安装盒体构成，所述安装盒体的两个对称的侧面上设有用于固定电机的电机固定板，所述电机固定板与安装盒体螺栓连接且电机固定板上的连接孔为椭圆孔。

进一步地，在上述技术方案中，所述传动***还包括中心距调节机构，所述中心距调节机构包括固定在电机固定板上的可移动吊耳和固定在安装盒体上的非可移动吊耳，所述非可移动吊耳上设有调节螺栓，所述调节螺栓的螺杆头与可移动吊耳的侧壁相接触。

进一步地，在上述技术方案中，所述两个主动带轮处于同一轴线上，且所述轴线与后车轮的轴线平行。

进一步地，在上述技术方案中，所述带轮轴上安装有制动盘，所述制动盘的两侧设有制动钳。

进一步地，在上述技术方案中，所述后车轮上连接有车轮高度调节装置。

进一步地，在上述技术方案中，所述车轮高度调节装置包括两个承力臂、中间承力轴、摇臂和双作用气缸，所述承力臂的两端分别与后车轮和中间承力轴固定连接，所述摇臂的两端分别与中间承力轴和双作用气缸的活塞头连接，所述承力臂、摇臂和中间承力轴形成一个固定的整体，所述中间承力轴的两端设有固定在车架上的第二轴承，所述双作用气缸上连接有控制活塞头移动的装置。

进一步地，在上述技术方案中，所述中间承力轴上设有用于调节同步带张进度的张紧轮和高度调节杆。

进一步地，在上述技术方案中，所述高度调节杆远离中间承力轴的一端设有长条孔和长螺栓，所述长螺栓穿过长条孔将高度调节杆与安装盒体连接；长螺栓与长螺栓上的螺母配合可控制高度调节杆的纵向位置，从而实现车轮的高度调节。

本发明的有益效果为：

(1)采用双动力源单轮驱动，即两台电机通过带传动同时对后车轮进行动力输出，在保证具有足够的输出功率的前提下，还尽可能减小***纵向高度上的尺寸。

(2)动力输入端设有带轮轴，带轮轴的底部与主动带轮连接，带轮轴的顶部与轴承内圈过盈配合，轴承外圈与轴承座为过盈配合，轴承座又与车架机械连接。这种设计方式即可完成动力输入端的机械固定，还可将同步带张紧时产生的压轴力分配至轴承座与电机轴，减轻电机轴承受的弯矩，改善电机轴上受力情况，而且通过轴承与轴之间的过盈配合实现主动带轮与电机轴间的轴向固定。

(3)由于本发明涉及的车辆的车轮尺寸小，且车轮高度可调，制动***不能按照常规处理设置于车轮处，故本发明将制动***设置于动力输入端，具体为将制动盘固定连接在带轮轴的中部。

(4)本发明的***包含带轮中心距调节机构，改变非可移动吊耳侧壁上的调节螺栓的旋入深度，可达到调节主从动带轮之间的中心距。

(5)张紧轮和高度调节杆可共同作用实现同步带张进度的微调。

附图说明

图1为本发明实施例中一种无人驾驶测试平台车传动***的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中一种无人驾驶测试平台车传动***的俯视示意图；

图3为图1中A处的放大图；

图中：11-纵梁，12-横梁，13-安装盒体，14-电机固定板，15-第一螺栓，16-电机固定螺栓，21-主动带轮，22-从动带轮，23-同步带，24-带轮轴，25-第一轴承，26-轴承座，27-第二螺栓，28-第三螺栓，29-第四螺栓，31-承力臂，32-中间承力轴，33-摇臂，34-双作用气缸，35-连接块，36-第二轴承，41-制动盘，42-制动钳，43-制动支架，44-第五螺栓，51-可移动吊耳，52-非可移动吊耳，53-调节螺栓，54-防松螺母，55-第六螺栓，61-张紧轮，62-高度调节杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下通过具体实施例及其附图对本发明作进一步阐述，但并不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“底”、“顶”、“内”、“外”“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1～2所述，一种无人驾驶测试平台车传动***，包括两套对称设置在后车轮两侧的传动装置，该传动装置包括固定在车架上的动力输入端，与后车轮连接的动力输出端，设置在动力输入端和动力输出端之间的同步带23，用于调节后车轮高度的车轮高度调节机构，制动机构以及带轮中心距调节机构。

车架为整个传动***的安装载体，由纵梁11、横梁12和安装盒体13固定连接组成，安装盒体内还固定有两个电机固定板14，电机固定板14的四角上设有椭圆形的孔，第一螺栓15穿过该椭圆形的孔将电机固定板14连接在安装盒体13上，由于椭圆形的孔具有一定的长度，因此调整第一螺栓15的固定位置，可以使电机固定板14与安装盒体13的前后位置在一定范围内滑动调整。

电机(图中未画出)为该传动***的驱动源，并通过电机固定螺栓16固定在电机固定板14上。在具体实施例中，由于受空间布局的限制，选用单个功率较小的电动机，如伺服电动机。在其他空间不受限制的实施例中，该动力源可配置为使用汽油、柴油或天然气驱动的内燃机。电动机产生的功率应可提供足以驱动整车行驶的扭矩。

动力输入端包括主动带轮21、带轮轴24、第一轴承25和轴承座26。主动带轮21的一侧与电机的轴端连接，且主动带轮21的中心内孔与电机轴外圈为过渡配合；电机轴外圈与主动带轮21内圈开有键槽孔，通过平键将电机扭矩传递给主动带轮21。主动带轮21的另一侧与带轮轴24的底部法兰通过第二螺栓27连接，带轮轴24的顶部轴段外圆面与安装在轴承座26内的第一轴承25内圈过盈配合，轴承座26的底部设有螺栓孔并经第三螺栓28固定在安装盒体6上。

动力输出端包括从动带轮22，两个从动带轮22分别位于后车轮的两侧，而且从动带轮22的侧面与后车轮的侧面端盖通过第四螺栓29刚性连接。

同步带23绕设在主动带轮21和从动带轮22上，用于将主动带轮21的扭矩传递给从动带轮22，进而带动后车轮转动，从而实现较远距离的动力传递。选择带转动的优点在于：动力输入端及车轮间需布置车轮高度调节机构，因此输入轴及输出轴间中心距较大，选用带传动更容易布置；测试平台车需要经常承受碰撞、碾压等工况，同步带具有一定的弹性，可以缓和冲击和振动载荷，延长传动***的使用寿命；若传动***过载，带即在带轮上打滑，可防止损坏其他零件。

车轮高度调节机构包括承力臂31、中间承力轴32、摇臂33、双作用气缸34、连接块35。后车轮的两端均与承力臂31的一端固定连接，在某一具体实施例中，连接方式为螺栓固定连接；两个承力臂31的另一端与中间承力轴32固定连接，中间承力轴32的中部固定连接摇臂33，优选的，承力臂31和摇臂33与中间承力轴32均采用焊接方式固定；中间承力轴32的两端均连接有第二轴承36，第二轴承36固定在车架上；承力臂31、摇臂33和中间承力轴32形成一个固定的整体，可以使后车轮与中间承力轴32一起绕轴线旋转。双作用气缸34的活塞头通过连接块35与摇臂33的另一端连接，随着活塞头高度的变化，即可使中间承力轴32转动，进而实现后车轮高度的改变；在某一实施例中，连接块35与气缸34的活塞头是通过连接销进行连接的。双作用气缸34连接气动控制装置，即可实现活塞头上下的移动。

每套传动装置均配置有制动机构，制动机构包括制动盘41、制动钳42和制动支架43，制动盘41通过第五螺栓44固定在带轮轴24的中部，制动钳20用于钳制制动盘21的两侧，制动钳20连接在制动支架43上，且制动支架43固定在车架上。

带轮中心距调节机构包括可移动吊耳51、非可移动吊耳52、调节螺栓53和防松螺母54。可移动吊耳51固定在电机固定板14上，优选的，可移动吊耳51可采用第一螺栓15固定，第一螺栓15依次穿过可移动吊耳51、电机固定板14和电机，将三者固定成一个整体。非可移动吊耳52采用第六螺栓55固定在安装盒体13上。调节螺栓53螺纹连接在非可移动吊耳52上且其螺杆头与可移动吊耳侧壁相接，调节螺栓53上还设有防松螺母54，旋转调节螺栓53，可以推动输入端总成整体前移，使大小带轮达到预设的中心距，实现同步带的张紧。

为了进一步实现同步带23张进度的微调，还可以在后车轮的支撑机构上固定连接张紧轮61和高度调节杆62。具体的，张紧轮61的设置方法可以为：每条同步带23的两侧均设置有焊接在中间承力轴32上的耳片，耳片竖直向上，两个耳片的端部之间设有张紧轮60和一根销，销两端攻有螺纹，销穿过张紧轮60且两端通过螺母与耳片紧固连接。高度调节杆62的设置方法为：高度调节杆62的一端固定连接在中间承力轴32上，高度调节杆62远离中间承力轴32的一端开有长条孔，长条孔的长度方向与高度调节杆37的长度方向相同，一根长螺栓穿过长条孔将高度调节杆62的另一端固定在安装盒体13上，旋紧或旋松长螺栓上的螺母，会改变高度调节杆62相对于螺栓的高度，从而实现车轮高度的微调。

当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述传动***包括两套对称设置的传动装置，所述传动装置对同一后车轮进行动力输出，所述传动装置包括固定在车架上的动力输入端以及与车轮连接的动力输出端，所述动力输入端和动力输出端之间设有同步带(23)；

所述动力输入端包括与主动带轮(21)、带轮轴(24)、第一轴承(25)和轴承座(26)，所述主动带轮(21)的两侧分别与电机和带轮轴(24)的底部法兰连接，所述带轮轴(24)的顶部轴段与安装在轴承座(26)内的第一轴承(25)内圈过盈配合；

所述动力输出端包括从动带轮(22)，所述从动带轮(22)的侧面与车轮的侧面端盖刚性连接；

所述同步带(23)绕设在主动带轮(21)和从动带轮(22)上；

所述后车轮上连接有车轮高度调节装置；

所述车轮高度调节装置包括两个承力臂(31)、中间承力轴(32)、摇臂(33)和双作用气缸(34)，所述承力臂(31)的两端分别与后车轮和中间承力轴(32)固定连接，所述摇臂(33)的两端分别与中间承力轴(32)和双作用气缸(34)的活塞头连接，所述承力臂(31)、摇臂(33)和中间承力轴(32)形成一个固定的整体，所述中间承力轴(32)的两端设有固定在车架上的第二轴承(36)，所述双作用气缸(34)上连接有控制活塞头移动的装置。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述车架由横梁(12)、纵梁(11)和安装盒体(13)构成，所述安装盒体(13)的两个对称的侧面上设有用于固定电机的电机固定板(14)。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述电机固定板(14)与安装盒体(13)螺栓连接，所述电机固定板(14)上的螺栓连接孔为椭圆孔。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述传动***还包括中心距调节机构，所述中心距调节机构包括固定在电机固定板(14)上的可移动吊耳(51)和固定在安装盒体(13)上的非可移动吊耳(52)，所述非可移动吊耳(52)设有调节螺栓(53)，所述调节螺栓(53)的螺杆头与可移动吊耳(51)的侧壁相接触。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，两个所述主动带轮(21)处于同一轴线上，且所述轴线与后车轮的轴线平行。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述带轮轴(24)上安装有制动盘(41)，所述制动盘(41)的两侧设有制动钳(42)。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述中间承力轴(32)上设有用于调节同步带(23)张紧度的张紧轮(61)和高度调节杆(62)。

8.根据权利要求7所述的无人驾驶测试平台车传动***，其特征在于，所述高度调节杆(62)远离中间承力轴(32)的一端设有长条孔和长螺栓，所述长螺栓穿过长条孔将高度调节杆(62)与安装盒体(13)连接。

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