全地形六瓣可变形车轮

一、项目描述 1项目背景目前，在越障行走机构的研究史上已经提出了各种解决方案， 如 超大轮式、 行星轮式、轮腿式、履带式等，每一种行走机构 都 具有自己的独特功能， 但其应用 也 因 结构复杂、体积庞大、成本 过 高 等条件而 受到限制，其中：超大轮式机构 利用大直径车轮与地面大面积接触的方法，使其可 在一般的坎坷路面、砂石路面 顺利 越障，目前已在部队 投入 使用，但 过于庞大的体积使其难以普及 ；行星轮式机构适应于低速运行，对垂直障碍具有良好的 翻越能力 ，但因圆形车轮的缘故，依然难以适应泥石流路面及松软路面，而且车轮太多，过于臃肿；轮腿式行走机构有着良好的地形适应能力和高速高效性，但其每一个运动单元由两个动力轮、一个摇臂和一个转向臂组成，结构相对复杂，成本偏高；履带式机 构的地形适应能力较强 ， 但体积和重量较大，导致耗能增多 。 圆轮式机构滚动摩擦阻力小，机械效率高，运行速度快，但越障性能差，因此对圆轮式行走机构的创新就显得尤为重要。2研究目的以往 对 变形轮 的 研究都是在轮缘受力方面，通过力的分析论证 其 越障性 ,强度方面 的 研究尚存在空白 ； 且传统变形轮 大多停留在平面结构，变形后轮缘之间相互独立，运行稳定性存在很大问题 。本项目的研究目的旨在提升变形轮的强度及稳定性。通过对轮缘之间结构的改进，提升了轮缘强度和运行稳定性；将原始的平面辐条式机构改进为立体框架式机构，使得车轮结构的承载能力加大，稳定性大大提高。3研究意义近年来自然灾害频繁发生，道路交通 大范围 破坏， 以致 救援车辆无法 正常行驶，抢险救灾工作因交通运输工具等因素的影响受到很大的限制 。 在灾难发生后如何能够从废墟中最大限度的挽救人们的生命财产，促使我们要在越障领域有所突破。本项目研究的 全地形六瓣可变型车轮 不同于传统车轮机构，适应于多种环境（如山路、雪地、森林、沼泽、沙漠等地带），可广泛应用于轻型交通运输工

具如农用拖拉机、微型客货两用车及简易机动运输车等，在野外运输、抢险救灾、农业耕种等方面具有重大社会意义 。4研究内容1） 项目主要研究六瓣式可变车轮。该圆形车轮的外轮缘由六等份组成，每一等份均为独立单元，由相应的辐条驱动机构相连；2） 每个轮缘均为独立单元，所以轮缘与轮缘之间采用连杆机构相连，这样不仅能使轮缘与轮缘之间曲线过渡、行驶平稳，而且增加了车轮轮缘的强度 ；3） 为了保证每个单元结构的稳定性，以达到其使用要求，辐条机构采用框架式结构，每个独立的框架式辐条机构由动轮毂相连，使得整个车轮具有良好的稳定性和承载能力；4） 动力采用可控电机或差速机构安装在定轮毂上，利用可控制电机或差速机构来驱动动轮毂、实现动轮毂与定轮毂运动的相位差从而带动辐条机构运动，以达到变形的目的， 变形后 通过差速机构的自锁装置固定来提高稳定性，以达到变形的目的 ；5） 为了保证变形前后机构稳定性好，尽量减少驱动构件的数量，六瓣可变型车轮变形的驱动机构采用四杆机构， 其 结构简单、紧凑 。5运作方式二、产品 的结构 与服务1、产品品种规划2、研究与开发工作原理变形轮变形，动轮毂绕定轮毂转过一定角度，动辐条也随之摆动，轮缘绕与定辐条连接的铰支链摆动某一角度，如图 1所示。