CN204821767U - 基于麦克纳姆轮的全向履带 - Google Patents

Abstract

基于麦克纳姆轮的全向履带，包括：两条履带、若干环绕轮轴、齿轮，履带呈环状并由若干履带板依次铰接组成，履带板上设有齿轮孔，每条履带的内侧至少设有两个与履带啮合的齿轮，两履带运动方向平行；所有环绕轮轴均固定于履带外侧面上，同一履带上的各环绕轮轴轴向所在直线相互平行且与履带运动方向的夹角为45°。由于增大了装置整体与地面的接触面积，使本装置即使在凸凹不平的路面上也能正常移动，可以负载更多的重量，移动时更加稳定。

Description

基于麦克纳姆轮的全向履带

技术领域

本实用新型涉及一种全向移动装置领域，特别是一种基于麦克纳姆轮的全向履带。

背景技术

麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利。其主要技术是在车轮外环中固定与轴心成45°的环绕轮轴，车轮旋转时成45°排列的环绕轮轴与地面接触，地面会给予车轮与转轴夹45°的摩擦力，此摩擦力可分为X方向分量与Y方向分量，藉由车轮的正反转或停止，改变XY分量力的方向，可让做各种方式的移动。

但旧式麦克纳姆轮仍存在很多缺陷，当遇到路面不平整时，车轮上自由麦克纳姆轮两侧的转轴固定处易与路面凸起的地方接触，造成环绕轮轴与地面接触不良的情形，虽然后来将其由两端固定改为中间固定，但仍难以保证正常移动；由于传统的麦克纳姆轮与地面的接触面积小，所以能承载的重量不多，也不稳定。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型提出了一种基于麦克纳姆轮的全向履带。

一种基于麦克纳姆轮的全向履带，包括：两条履带、若干环绕轮轴、齿轮，履带呈环状并由若干履带板依次铰接组成，履带板上设有齿轮孔，每条履带的内侧至少设有两个与履带啮合的齿轮，两履带平行放置。

所有环绕轮轴均固定于履带外侧面上，同一履带上的各环绕轮轴轴向所在直线相互平行，并且各环绕轮轴轴向所在直线与履带运动方向的夹角为45°

优选的，各履带板间的铰接处上可以压配合有硫化橡胶套环。

优选的，环绕轮轴可以采用两端式或中间式固定于履带板上，每块履带板上设有一个环绕轮轴。

优选的，采用中间式固定环绕轮轴的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，还包括轴承座和轮轴轴承，轴承座设置于履带板上，固定于轴承座上的轮轴轴承上设有环绕轮轴。

优选的，当环绕轮轴采用中间式固定时，履带板为链式履带板。

优选的，环绕轮轴表面采用橡胶制成。

优选的，其中一条履带内的齿轮通过连接轴与另一条履带内对应的齿轮连接，使得二者同步运动。

优选的，每条履带所啮合的齿轮中，至少有一个齿轮为主动齿轮，另一个齿轮为从动齿轮。

有益效果：由于本实用新型采用基于麦克纳姆轮的履带式结构，在保证麦克纳姆轮原有的可以向各方向的移动的基础上，结合履带可以翻越障碍物的特性，解决了现有技术存在的问题：由于增大了装置整体与地面的接触面积使采用了本结构的装置即使在凸凹不平的路面上也能正常移动；本结构相比原有的麦克纳姆轮对于地面的压强大大的降低了，可以负载更多的重量；摩擦力增大，与现有技术相比移动时更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的仰视图。

图3为采用中间式固定环绕轮轴的本实用新型的整体结构图。

图4为采用两端式固定的环绕轮轴俯视图。

图5为采用中间式固定的环绕轮轴正视图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-环绕轮轴，2-齿轮，3-履带板，4-齿轮孔，5-轴承座，6-轮轴轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

根据图1、图2和图4所示的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，包括：两条履带、若干环绕轮轴1、四个齿轮2，履带呈环状并由若干履带板3依次铰接组成，履带板3上设有齿轮孔4，每条履带的内侧设有两个与履带啮合的齿轮2，其中一个齿轮2为主动齿轮，另一个齿轮2为从动齿轮，两履带由于齿轮2的顺时针或逆时针转动，运动方向与齿轮2转动的方向一致，两履带平行放置，即两履带运动方向平行。

每个环绕轮轴1完全相同，所有环绕轮轴1均固定于履带外侧面上，保证通过履带的运动能依次与地面接触，同一履带上的各环绕轮轴1固定放置的方式与方向均相同，即环绕轮轴1轴向所在直线相互平行且与履带运动方向的夹角为45°。

各履带板3间的铰接处上压配合有硫化橡胶套环，这样使得履带板3之间无直接摩擦,扭转时只有橡胶套环产生弹性扭转,噪音小,使用寿命长。

环绕轮轴1采用两端式固定于履带板3上，每块履带板3上设有一个环绕轮轴1，这种固定方式结构且简单造价较低。

环绕轮轴1表面采用橡胶制成。

其中一条履带内的齿轮2通过连接轴与另一条履带内对应的齿轮2连接，保证了两条履带的运动能完全同步。

实施例2

根据图3和图5所示的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，本实施例与实施例1所述的装置相比，每条履带内设有三个与履带啮合的齿轮2，其中两个齿轮（2）为主动齿轮，一个齿轮（2）为从动齿轮，相对于实施例1，增加了负重量。

本实施例与实施例1相比，本实施例环绕轮轴1采用中间式固定于履带上，中间式固定的环绕轮轴1还包括轴承座5和轮轴轴承6，轴承座5固定于履带板3上，固定于轴承座5上的轮轴轴承6上设有环绕轮轴1。

与实施例1相比，本实施例履带板3为链式履带板3，这种履带板3更契合于中间式固定的环绕轮轴1，增加了本装置的稳定性。

实施例3

根据实施例1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其运动方式如下：

如图2所示，当实施例1所述的装置向左移动时，主齿轮2带动履带向右运动，履带上与地面接触的环绕轮轴1受到地面给的一个与环绕轮轴1轴向垂直向前的摩擦力，即整个履带也受到了这股摩擦力且两履带受到的摩擦力方向垂直，为了便于分析我们可以把这个摩擦力分解为一个方向垂直于履带运动方向的分力和一个方向平行于履带运动方向的分力。其中两个履带所受到的垂直于履带运动方向的分力大小相同、方向相反，可以抵消视为不受力，平行于履带运动方向的分力大小、方向都相同，根据力学定律可得，实施例1所述的装置整体只受到平行于履带运动方向上的力，使该装置向水平向左移动。

如图2所示，当实施例1所述的装置向下移动时，下边的主齿轮2带动履带向右转动，上边的主动齿轮2带动履带向左运动，此时上边履带受到的摩擦力方向为右下方45°可以将其分解为两个相互垂直的分力；下边履带受到的摩擦力方向为左下方45°，也可以分解为两个相互垂直的分力，将两履带所述各方向分力分别进行合并，可得水平方向的两个分力大小相等方向相反，竖直方向的两个分力大小相等方向相同，故实施例1所述的装置整体只受到竖直向下的力，使其竖直向下移动。

其余各个方向上移动原理与上述相同，不再赘述。按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，包括：两条履带、若干环绕轮轴（1）、齿轮（2），履带呈环状并由若干履带板（3）依次铰接组成，履带板（3）上设有齿轮孔（4），每条履带的内侧至少设有两个与履带啮合的齿轮（2），两履带平行放置；

所有环绕轮轴（1）均固定于履带外侧面上，同一履带上的各环绕轮轴（1）轴向所在直线相互平行，并且各环绕轮轴（1）轴向所在直线与履带运动方向的夹角为45°。

2.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，各履带板（3）间的铰接处上压配合有硫化橡胶套环。

3.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，环绕轮轴（1）采用两端式或中间式固定于履带板（3）上，每块履带板（3）上设有一个环绕轮轴（1）。

4.根据权利要求3所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，采用中间式固定环绕轮轴（1）的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，还包括轴承座（5）和轮轴轴承（6），轴承座（5）设置于履带板（3）上，固定于轴承座（5）上的轮轴轴承（6）上设有环绕轮轴（1）。

5.根据权利要求4所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，履带板（3）为链式履带板（3）。

6.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，环绕轮轴（1）表面采用橡胶制成。

7.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，一条履带内的齿轮（2）通过连接轴与另一条履带内对应的齿轮（2）连接，使得二者同步运动。

8.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的全向履带，其特征在于，每条履带所啮合的齿轮（2）中，至少有一个齿轮（2）为主动齿轮，另一个齿轮（2）为从动齿轮。