一种双轴驱动的球形车轮的制作方法

所属技术领域

本发明公开了一种双轴驱动的球形车轮，属于汽车车轮技术领域。

背景技术：

目前汽车采用的车轮在现有的转向机构基础上，无法实现汽车的侧向移动，这就导致汽车在狭小空间出现无法移动的局面，本设计设计了使汽车在具有正常行驶功能情况下，可以侧向行驶的球形车轮，能够在公路上堵车和停车位周围车辆较多的情况下，很容易地摆脱拥堵的状况。

技术实现要素：

本发明为解决以上原有技术缺陷，发明如下：

该装置由前进支撑半轮、侧向侧轮、球形车轮支架，支架连接盘、圆弧面盖板、车身轴连接盘、车身轴、侧向侧轮驱动轴、第一传动轴、第二传动轴、支撑半轮安装盘、轴承、锥形齿轮副、侧轮中心轴、中心轴轴承、中心轴轴承安装盘、支撑半轮安装盘固定结构组成，其中侧向侧轮侧面中间固定有侧轮中心轴，侧轮中心轴安装于中心轴轴承内，中心轴轴承安装于中心轴轴承安装盘上；支撑半轮截面上通过支撑半轮安装盘固定结构安装有支撑半轮安装盘，支撑半轮安装盘通过螺栓与中心轴轴承安装盘固定；球形车轮支架一端安装于前进支撑半轮侧面，另一端安装有支架连接盘，支架连接盘通过螺栓与固定在车身轴上的车身轴连接盘连接；侧轮中心轴通过锥形齿轮副依次与第一传动轴、第二传动轴和侧向侧轮驱动轴啮合，且各传动轴通过轴承安装于球形车轮支架内部，车身轴同轴线套于侧向侧轮驱动轴外侧，圆弧面盖板安装在侧向侧轮和前进支撑半轮间隙处；

侧向侧轮在侧向侧轮驱动轴，第二传动轴和第一传动轴传动下，可以绕侧轮中心轴转动，即可以使汽车侧向移动，当侧向侧轮转动时，支撑半轮和球形支架均为静止状态，仅侧向侧轮转动；各传动轴成90度方向啮合，所以使用锥形齿轮副啮合，为了让各传动轴在球形支架内部顺利转动，传动轴均安装在轴承内部，而轴承则安装在球形支架内部；支撑半轮两半通过支撑半轮安装盘和中心轴轴承安装盘安装在侧向侧轮侧面两侧，两支撑半轮圆柱面与中间的侧向侧轮横截面在汽车前进方向截面上组成一个圆柱面，该圆柱面通过汽车传动围绕车身轴转动，使汽车向前运动，侧向侧轮和支撑半轮均围绕车身轴转动，在行驶过程中，侧向侧轮和支撑半轮接触存在空隙和间隔，会增加汽车行驶阻力，若在间隔处增加圆弧面盖板，使得侧向侧轮、支撑半轮和圆弧盖板组成球面，那么能大大减少车轮的阻力。本发明为双轴驱动的球形车轮，侧向为侧向侧轮驱动轴驱动，正向为汽车车身轴驱动，两轴同轴嵌套。

作为该技术的进一步改进，球形车轮支架由支架、内空横梁、支架内空转轴组成，支架与内空横梁两端连接，支架内空转轴一端安装在内空横梁中间，另一端与支架连接盘固定。

作为该技术的进一步改进，上述侧向侧轮由侧轮轮胎、侧轮轮毂组成，侧轮轮胎安装于侧轮轮毂圆柱面上。

作为该技术的进一步改进，上述前进支撑半轮由支撑半轮轮胎、支撑半轮轮毂组成，支撑半轮轮胎安装于支撑半轮轮毂圆柱面上。球形车轮支架安装于支撑半轮轮毂侧面。

作为该技术的进一步改进，圆弧面盖板外表面为光滑表面或为带有圆形凹坑的表面，增加圆弧盖板减小了车轮阻力，若进一步将圆弧盖板表面设计成具有凹坑的表面，能将球形车轮表面的边界层打乱形成湍流边界层，更能大大减低车轮阻力，就像高尔夫球上的凹坑一个道理。

本设计发明的一种双轴驱动的球形车轮，结构简单，能够侧向移动的作用。

附图说明

图1是设计的球形轮结构示意图；

图2是没有圆弧盖板的球形轮结构示意图；

图3是没有圆弧盖板和车身轴连接盘的球形轮结构示意图；

图4是没有圆弧盖板和连接盘的球形轮结构示意图；

图5是传动轴传动示意图；

图6是传动轴传动俯视图；

图7是球形轮俯视图；

图8是球形轮侧视图；

图9是侧向侧轮结构示意图；

图10是带中心轴轴承的侧向侧轮结构示意图；

图11是带安装盘的侧向侧轮结构示意图；

图12是第一传动轴安装示意图；

图13是前进支撑半轮示意图；

图14是支撑半轮安装盘示意图；

图15是带有支撑半轮安装盘的支撑半轮示意图；

图16是侧向侧轮剖面图；

图17是圆弧面盖板示意图；

图18是汽车前进、侧向移动和转向时球形轮运动示意图。

图中标号名称：1、前进支撑半轮，2、圆弧面盖板，3、侧向侧轮，4、球形车轮支架，5、支架连接盘，6、车身轴连接盘，7、车身轴，8、侧向侧轮驱动轴，9、第一传动轴，10、支架，11、内空横梁，12、支架内空转轴、13、第二传动轴，14、支撑半轮安装盘，15、轴承，16、锥形齿轮副，17、侧轮轮胎，18、侧轮轮毂，19、支撑半轮轮毂，20、侧轮中心轴，21、中心轴轴承，22、中心轴轴承安装盘，23、支撑半轮轮胎，24、支撑半轮安装盘固定结构。

具体实施方式

如图1-4,7,8所示，该装置由前进支撑半轮、侧向侧轮、球形车轮支架，支架连接盘、圆弧面盖板、车身轴连接盘、车身轴、侧向侧轮驱动轴、第一传动轴、第二传动轴、支撑半轮安装盘、轴承、锥形齿轮副、侧轮中心轴、中心轴轴承、中心轴轴承安装盘、支撑半轮安装盘固定结构组成，如图9-11，16，其中侧向侧轮侧面中间固定有侧轮中心轴，侧轮中心轴安装于中心轴轴承内，中心轴轴承安装于中心轴轴承安装盘上,如图13,14,15，支撑半轮截面上通过支撑半轮安装盘固定结构安装有支撑半轮安装盘，支撑半轮安装盘通过螺栓与中心轴轴承安装盘固定；球形车轮支架一端安装于前进支撑半轮侧面，另一端安装有支架连接盘，支架连接盘通过螺栓与固定在车身轴上的车身轴连接盘连接；如图5、6、12所示，侧轮中心轴通过锥形齿轮副依次与第一传动轴、第二传动轴和侧向侧轮驱动轴啮合，且各传动轴通过轴承安装于球形车轮支架内部，车身轴同轴线套于侧向侧轮驱动轴外侧，圆弧面盖板安装在侧向侧轮和前进支撑半轮间隙处；

侧向侧轮在侧向侧轮驱动轴，第二传动轴和第一传动轴传动下，可以绕侧轮中心轴转动，即可以使汽车侧向移动，当侧向侧轮转动时，支撑半轮和球形支架均为静止状态，仅侧向侧轮转动；各传动轴成90度方向啮合，所以使用锥形齿轮副啮合，为了让各传动轴在球形支架内部顺利转动，传动轴均安装在轴承内部，而轴承则安装在球形支架内部；支撑半轮两半通过支撑半轮安装盘和中心轴轴承安装盘安装在侧向侧轮侧面两侧，两支撑半轮圆柱面与中间的侧向侧轮横截面在汽车前进方向截面上组成一个圆柱面，该圆柱面通过汽车传动围绕车身轴转动，使汽车向前运动，侧向侧轮和支撑半轮均围绕车身轴转动，在行驶过程中，侧向侧轮和支撑半轮接触存在空隙和间隔，会增加汽车行驶阻力，若在间隔处增加圆弧面盖板，使得侧向侧轮、支撑半轮和圆弧盖板组成球面，那么能大大减少车轮的阻力。本发明为双轴驱动的球形车轮，侧向为侧向侧轮驱动轴驱动，侧向侧轮驱动轴由变速箱提供扭矩，，正向为汽车车身轴驱动，两轴同轴嵌套。

球形车轮支架由支架、内空横梁、支架内空转轴组成，支架与内空横梁两端连接，支架内空转轴一端安装在内空横梁中间，另一端与支架连接盘固定，侧轮的传动内嵌套在支架内部，有机的将侧轮驱动和整个球形轮的驱动结合到了一起，使用更加方便。

如图9、10、11、16所示，上述侧向侧轮由侧轮轮胎、侧轮轮毂组成，侧轮轮胎安装于侧轮轮毂圆柱面上。

如图13、14、15所示，上述前进支撑半轮由支撑半轮轮胎、支撑半轮轮毂组成，支撑半轮轮胎安装于支撑半轮轮毂圆柱面上。球形车轮支架安装于支撑半轮轮毂侧面。

如图17所示，圆弧面盖板外表面为光滑表面或为带有圆形凹坑的表面，增加圆弧盖板减小了车轮阻力，若进一步将圆弧盖板表面设计成具有凹坑的表面，能将球形车轮表面的边界层打乱形成湍流边界层，更能大大减低车轮阻力，就像高尔夫球上的凹坑一个道理。

如图18中的a所示，汽车前进过程中，车轮围绕车身轴整体转动，图中的剖面线为车轮运动部位；如图13中的b所示，汽车侧向移动过程中，仅侧向侧轮通过侧轮驱动轴驱动围绕侧轮中心轴转动，支撑半轮和球形支架以及汽车车轴均为静止状态；如图13中的c所示，汽车转向过程中，车身轴连接盘同球形轮一起围绕车身底盘某一点转动一个角度，同时整个球形轮围绕车身轴转动。