一种基于麦克纳姆轮的直驱机构

专利摘要:
本实用新型公开了一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，包括第一夹板、第二夹板、连接板、麦克纳姆轮、法兰轴和减速电机，所述第一夹板和第二夹板平行设置，所述第一夹板的上端通过连接板与第二夹板的上端连接，所述法兰轴的两端均通过凸缘轴承分别安装于第一夹板和第二夹板的下端，所述麦克纳姆轮安装于法兰轴，所述减速电机的动力输出轴与法兰轴的一端连接。第一夹板和第二夹板之间采用连接板，麦克纳姆轮安装于法兰轴，法兰轴的两端通过凸缘轴承安装于第一夹板和第二夹板的下端，使麦克纳姆轮在行驶的过程中不会发生倾斜现象，保证了麦克纳姆轮行走的精度和转向的灵敏度。
公开号:CN214331234U
申请号:CN202023317379.9U
申请日:2020-12-31
公开日:2021-10-01
发明作者:张东；马湛；王瑞亿；李法增；秦荣希；邓云帆；吴錬楷
申请人:Lifeng New Material Technology Shenzhen Co ltd；South China University of Technology SCUT；
IPC主号:F16C35-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及一种麦克纳姆轮底盘的轮组结构，具体涉及一种基于麦克纳姆轮的直驱机构。
[n0002] 麦克纳姆轮以其运动的灵活性和多样性在全向智能移动装备领域得到了广泛的应用。但是，只有当整个全向智能移动装备的麦克纳姆轮全部正常工作的情况下，才能够保证全向智能移动装备按照指定的线路精准运行。如今，大多数麦克纳姆轮底盘采用电机直驱方式驱动，而受限于悬挂结构，麦克纳姆轮大都采用了单侧固定。由于结构受力特点，底盘长期负载后悬挂与轮子的连接处部件容易发生弯曲变形，导致麦克纳姆轮的负倾角过大，出现轮组“外八”现象。而麦克纳姆轮只有在垂直于地面的情况下才能正常工作，实现全向移动底盘的高精度和灵活性。
[n0003] 针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种基于麦克纳姆轮的直驱机构。用于支撑麦克纳姆轮的驱动装置保护了麦克纳姆轮在运行过程中不会受力倾斜，从而保证了麦克纳姆轮运转的精度和灵敏度。
[n0004] 为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[n0005] 一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，包括第一夹板、第二夹板、连接板、麦克纳姆轮、法兰轴和减速电机，所述第一夹板和第二夹板平行设置，所述第一夹板的上端通过连接板与第二夹板的上端连接，所述法兰轴的两端均通过凸缘轴承分别安装于第一夹板和第二夹板的下端，所述麦克纳姆轮安装于法兰轴，所述减速电机的动力输出轴与法兰轴的一端连接。
[n0006] 优选的，所述连接板的两端通过直角角码分别与第一夹板和第二夹板固定连接。
[n0007] 优选的，所述连接板的上端或下端均设有直角角码。
[n0008] 优选的，所述第一夹板和第二夹板的外侧均设有轴承压板，所述轴承压板设有与凸缘轴承连接配合的凹槽。
[n0009] 优选的，所述第一夹板和第二夹板之间还设有连接块。
[n0010] 优选的，所述法兰轴包括轴身和法兰部，所述法兰部的与轴身的轴线垂直，且所述法兰部与第一夹板平行，所述麦克纳姆轮安装于轴身，且所述法兰部通过安装孔与麦克纳姆轮固定连接，所述轴身的两端与凸缘轴承连接。
[n0011] 优选的，所述轴身和法兰部一体成型。
[n0012] 优选的，所述减速电机通过电机座安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机通过联轴器与法兰轴连接。
[n0013] 优选的，所述电机座包括连接部和两个固定部，两个固定部分别固定于连接部的两端，且其中一个固定部安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机固定于另一个固定部；所述连接部与固定部一体成型。
[n0014] 优选的，所述麦克纳姆轮采用16个全向轮制成，此全向轮为TPU辊子。
[n0015] 本实用新型相对现有技术具有以下优点及有益效果：
[n0016] 1、本实用新型基于麦克纳姆轮的直驱机构，此驱动装置采用第一夹板和第二夹板的设计，第一夹板和第二夹板之间设有连接板，麦克纳姆轮安装于法兰轴，法兰轴的两端均通过凸缘轴承分别安装于第一夹板和第二夹板的下端，使麦克纳姆轮在行驶的过程中不会发生倾斜现象，保证了麦克纳姆轮行走的精度和转向的灵敏度。
[n0017] 2、本实用新型基于麦克纳姆轮的直驱机构，此连接板采用直角角码与第一夹板和第二夹板连接，增加第一夹板和第二夹板的稳定性，采用凸缘轴承减小麦克纳姆轮的运转摩擦力，凸缘轴承的外端还设有轴承压板，加强凸缘轴承与第一夹板和第二夹板的连接紧奏型，进一步加强麦克纳姆轮行驶过程中的稳定性。
[n0018] 3、本实用新型基于麦克纳姆轮的直驱机构，麦克纳姆轮采用TPU辊子，经济适用，轮组转动摩擦小，此第一夹板和第二夹板之间的连接板结构简单可靠、质量轻、体积小和制造成本低。
[n0019] 图1是本实用新型的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构的结构图。
[n0020] 图2是本实用新型一种基于麦克纳姆轮的直驱机构的剖面图。
[n0021] 图3是本实用新型一种基于麦克纳姆轮的直驱机构的结构图的法兰轴放大图。
[n0022] 图4是本实用新型一种基于麦克纳姆轮的直驱机构的结构图的电机座放大图。
[n0023] 其中，1为第一夹板，2为第二夹板，3为轴承压板，4为连接块，5为连接板，6为直角角码，7为麦克纳姆轮，8为法兰轴，81为轴身，82为法兰部，9为电机座，91为连接部，92为固定部，10为减速电机，11梅花联轴器，12为凸缘轴承。
[n0024] 下面接合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[n0025] 如图1至4所示，一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，包括第一夹板、第二夹板、连接板、麦克纳姆轮、法兰轴和减速电机，所述第一夹板和第二夹板平行设置，所述第一夹板的上端通过连接板与第二夹板的上端连接，此连接板用于加强第一夹板和第二夹板之间的结构稳定性，还可以用于与承重机构悬挂连接，所述麦克纳姆轮安装于法兰轴，麦克纳姆轮通过螺栓与法兰轴固定连接，所述法兰轴的两端均设有凸缘轴承，所述法兰轴的两端均通过凸缘轴承分别安装于第一夹板和第二夹板的下端，采用卡簧限制凸缘轴承在法兰轴上的位移，凸缘轴承减少麦克纳姆轮转动过程中法兰轴的磨损，采用凸缘轴承使麦克纳姆轮在行驶的过程中不会发生倾斜现象，保证了麦克纳姆轮行走的精度和转向的灵敏度。
[n0026] 所述直板的两端通过直角角码分别与第一夹板和第二夹板固定连接，直角角码通过螺栓与第一夹板和第二夹板固定，增加第一夹板和第二夹板之间的稳定性，连接板受到的压力通过第一夹板和第二夹板传送给法兰轴，法兰轴受到的压力通过麦克纳姆轮传送至地面，此连接板、法兰轴和麦克纳姆轮的受力点位于一条直线上，此支撑机构从上至下的直线受力偏差较小，减小了第一夹板和第二夹板之间的扭矩，从而防止法兰轴与第一夹板和第二夹板产生变形。
[n0027] 所述连接板的上端或下端均设有直角角码。在连接板的上端和下端均采用直角角码，进一步的增加第一夹板和第二夹板之间的稳定，防止麦克纳姆轮行走的过程中受到压力产生倾斜。
[n0028] 所述第一夹板和第二夹板的外侧均设有轴承压板，所述轴承压板设有与凸缘轴承连接配合的凹槽，采用轴承压板使凸缘轴承与第一夹板和第二夹板的连接更为紧凑，同时第二夹板通过轴承压板过渡与电机座连接，减小电机座的螺栓对第二夹板的局部压力。
[n0029] 所述第一夹板和第二夹板之间还设有连接块，所述连接块设有凹槽，此连接块用于连接承重机构的底盘，此凹槽用于匹配底盘的连接件，驱动机构通过连接块与底盘固定连接。
[n0030] 所述法兰轴包括轴身和法兰部，所述法兰部的与轴身的轴线垂直，且所述法兰部与第一夹板平行，所述麦克纳姆轮安装于轴身，且所述法兰部通过安装孔与麦克纳姆轮固定连接，所述轴身的两端与凸缘轴承连接。增加轴身和法兰部的结构稳定性，法兰轴的两端与凸缘轴承相互配合，在法兰轴套上卡簧限制轴承在法兰轴上的位移，从而减少法兰轴在转动过程中的磨损。所述轴身和安装部一体成型，使法兰轴的稳定性更强。
[n0031] 所述减速电机通过电机座安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机通过联轴器与法兰轴连接。第二夹板通过电机座与减速电机连接，使减速电机内的离合器便于控制梅花联轴器，通过梅花联轴器使减速电机的输出轴与法兰轴断开或连接，使减速电机能控制麦克纳姆轮的转动或静止，电机座用于加强减速电机与第二夹板的连接结构的稳定性。
[n0032] 所述电机座包括连接部和两个固定部，两个固定部分别固定于连接部的两端，且其中一个固定部安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机固定于另一个固定部；所述连接部与固定部一体成型。采用电机座使减速电机与第一夹板或第二夹板之间的连接更加紧凑，同时也方便联轴器控制法兰轴的转动或停止，在麦克纳姆轮行走中，遇到颠簸的路况时，避免减速电机的输出轴与联轴器的连接受到破坏。
[n0033] 所述麦克纳姆轮采用16个全向轮制成，此全向轮为TPU辊子，其全向轮拥有良好的弹性和耐磨性，机械强度高、抗冲击性及减震性能突出，适合用于麦克纳姆轮的全方位移动，不会出现麦克纳姆轮打滑的情况。
[n0034] 上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：包括第一夹板、第二夹板、连接板、麦克纳姆轮、法兰轴和减速电机，所述第一夹板和第二夹板平行设置，所述第一夹板的上端通过连接板与第二夹板的上端连接，所述法兰轴的两端均通过凸缘轴承分别安装于第一夹板和第二夹板的下端，所述麦克纳姆轮安装于法兰轴，所述减速电机的动力输出轴与法兰轴的一端连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述连接板的两端通过直角角码分别与第一夹板和第二夹板固定连接。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述连接板的上端或下端均设有直角角码。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述第一夹板和第二夹板的外侧均设有轴承压板，所述轴承压板设有与凸缘轴承连接配合的凹槽。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述第一夹板和第二夹板之间还设有连接块。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述法兰轴包括轴身和法兰部，所述法兰部的与轴身的轴线垂直，且所述法兰部与第一夹板平行，所述麦克纳姆轮安装于轴身，且所述法兰部通过安装孔与麦克纳姆轮固定连接，所述轴身的两端与凸缘轴承连接。
[0007] 7.根据权利要求6所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述轴身和法兰部一体成型。
[0008] 8.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述减速电机通过电机座安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机通过联轴器与法兰轴连接。
[0009] 9.根据权利要求8所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述电机座包括连接部和两个固定部，两个固定部分别固定于连接部的两端，且其中一个固定部安装于第一夹板或第二夹板的侧面，所述减速电机固定于另一个固定部；所述连接部与固定部一体成型。
[0010] 10.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的直驱机构，其特征在于：所述麦克纳姆轮采用16个全向轮制成，此全向轮为TPU辊子。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023317379.9U|CN214331234U|2020-12-31|2020-12-31|一种基于麦克纳姆轮的直驱机构|CN202023317379.9U| CN214331234U|2020-12-31|2020-12-31|一种基于麦克纳姆轮的直驱机构|