爬楼车用齿轮五连杆复合式机构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于爬楼助力机械领域，尤其设及一种爬楼车用齿轮五连杆复合式机构。
【背景技术】
[0002] 随着物流业的发展和服务水平的提高，送货上口业务受到顾客一致好评，但与此 同时也加大了送货工人的劳动强度和工作难度。为了解决运一问题，上下楼梯自动化逐渐 趋于热口。现有的爬楼机主要使用履带、各种复合轮组W及腿式机构完成爬楼功能。但是 运些不同类型的爬楼装置各存在不同的优势与不足。履带式机构运动平稳但重量大、灵活 性较差且对平地的适应性较差；复合轮组式结构的灵活性较好，但平稳性不佳且体积相对 较大，对不同楼梯的适应性较差；腿式爬楼机的灵感来源于仿生机器人，通常借助四足行走 机构完成爬楼作业，但就目前看来，运类爬楼装置大多处于实验阶段，因其结构复杂、体积 庞大且运行困难而未普及。目前市场上迫切需要一种体积较小、运行平稳、成本低廉的爬楼 装置，W缓解高强度的上下楼梯作业。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术中的问题，提供一种爬楼车用齿轮五连杆复合式机构，体积 较小、运行平稳、连续，成本较低。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种爬楼车用齿轮五连杆复合 式机构，包括电机、五连杆机构、行星轮系和定轴轮系，电机输出轴通过齿轮晒合带动上、下 2个传动轴进行同步转动，通过与传动轴相连的五连杆机构带动行星轮系的行星轮绕中屯、 轮转动，五连杆机构中长连杆的运动为行星轮和与之固定的短连杆的自身转动与曲柄转动 的合运动，该合运动为楠圆形轨迹。 阳0化]按上述技术方案，包括2套五连杆机构，2套五连杆机构分别位于爬楼车用齿轮五 连杆复合式机构的两侧；该爬楼车用齿轮五连杆复合式机构还包括4套行星轮系和定轴轮 系，4套行星轮系分布于爬楼车用齿轮五连杆复合式机构的两侧，每侧2套。
[0006] 按上述技术方案，电机输出轴水平设置，电机输出轴上固定有小齿轮，小齿轮与电 机输出轴构成齿轮轴。
[0007] 按上述技术方案，定轴轮系包括2个大齿轮、2个传动轴，2个大齿轮分别设置在小 齿轮的上方、下方，2个大齿轮分别与小齿轮晒合，每个大齿轮的中屯、固定连接1个传动轴， 每个传动轴的两侧分别连接有一套行星轮系。
[0008] 按上述技术方案，每套五连杆机构包括2个曲柄、2个短连杆、1个长连杆，2个短连 杆与长连杆之间通过短较链连接，曲柄和短连杆通过长较链连接。
[0009] 按上述技术方案，每套行星轮系包括中屯、轮、惰轮、行星轮，中屯、轮与传动轴轴套 固定连接，传动轴轴套与传动轴通过轴承连接（传动轴轴套与传动轴不同步转动，相对于 传动轴静止，轴承内圈与传动轴配合，轴承外圈与传动轴轴套配合，传动轴轴套轴套与减速 箱通过螺栓连接，相对机架静止）；曲柄与传动轴固定连接，惰轮通过中较链与曲柄的中部 连接，行星轮通过长较链连接在曲柄的另一端，行星轮与短连杆固定连接，中屯、轮与惰轮晒 合传动，惰轮与行星轮晒合传动。
[0010] 按上述技术方案，曲柄与传动轴通过短平键固定连接。
[0011] 按上述技术方案，所述电机为差速电机。
[0012] 按上述技术方案，中屯、轮与传动轴轴套之间通过螺栓组固定连接。
[0013] 本发明产生的有益效果是：本发明爬楼车用齿轮五连杆复合式机构中，五连杆机 构中长连杆（即装置撑脚）的运动为行星轮和与之固定的短连杆的自身转动与曲柄转动的 合运动，该运动轨迹为楠圆，相对于现有技术（圆形轨迹）运行更为平稳，波动较小，能有效 减少货物损坏的可能性；运动过程中速度和加速度均W正弦规律变化，无突变，对台阶冲击 较小；五连杆机构中长连杆始终与地面保持垂直，使承载货物在运输过程中不易摇摆，提高 了搬运货物的安全性及搬运人员的舒适性；本发明在无电梯的楼房中搬运空调等重量较大 的家电，搬运桶装水W及大米等生活用品等方面均具有很好的效益。
【附图说明】
[0014] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0015] 图1为爬楼车的整体示意图；
[0016] 图2为本发明实施例爬楼车用齿轮五连杆复合式机构的结构示意图；
[0017]图3为本发明实施例的定轴轮系和行星轮系的示意图；
[0018] 图4为本发明实施例的行星轮系示意图；
[0019]图5为本发明实施例的五连杆机构示意图；
[0020] 图6为本发明实施例的正视剖视图；
[0021]图7为本发明实施例的行星轮系及五连杆机构的局部详图；
[0022] 图8为本发明实施例的定轴轮系的局部详图；
[0023] 图9为本发明实施例的基本原理示意图；
[0024] 图10为本发明实施例的爬楼过程轨迹示意图一；
[0025] 图11为本发明实施例的爬楼过程轨迹示意图二；
[0026] 图12为本发明实施例的爬楼过程轨迹示意图S;
[0027] 图13为本发明实施例的爬楼过程轨迹示意图四；
[0028] 图14为本发明实施例的爬楼过程轨迹示意图五；
[0029]图15为本发明实施例的行星轮系与五连杆机构的局部爆炸视图；
[0030] 图中：1一机架、2-齿轮五连杆复合式机构、3-行星轮系一、4-行星轮系二、5-行星轮系S、6-行星轮系四、7-五连杆机构一、8-五连杆机构二、9-电机、10-定轴轮 系、11 -箱体、12-轴套一、13-轴套二、14-齿轮轴、15-大齿轮一、16-大齿轮二、17-传 动轴一、18-传动轴二、19-轴承一、20-轴承二、21-轴承S、22-轴承四、23-中屯、轮一、 24-中屯、轮二、25-惰轮一、26-惰轮二、27-行星轮一、28-行星轮二、29-曲柄一、30- 曲柄二、31-短连杆一、32-短连杆二、33-长连杆、34-螺栓组一、35-螺栓组二、36-垫 圈、37-长套筒、38-短套筒、39-短较链、40-长较链、41-中较链、42-轴端挡圈、43-弹 黃垫圈、44-螺栓、45-螺母、46-垫圈、47-双头螺栓、48-长平键、49-中平键、50-短平 键、51-平键二、52-传动轴套筒、53-平键一。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用W解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0032] 本发明实施例中，提供一种爬楼车用齿轮五连杆复合式机构，包括电机、五连杆机 构、行星轮系和定轴轮系，电机输出轴通过齿轮晒合带动上、下2个传动轴进行同步转动， 通过与传动轴相连的五连杆机构带动行星轮系的行星轮绕中屯、轮转动，五连杆机构中长连 杆的运动为行星轮和与之固定的短连杆的自身转动与曲柄转动的合运动，该合运动为楠圆 形轨迹。
[0033]其中，包括2套五连杆机构，2套五连杆机构分别位于爬楼车用齿轮五连杆复合式 机构的两侧；该爬楼车用齿轮五连杆复合式机构还包括4套行星轮系和定轴轮系，4套行星 轮系分布于爬楼车用齿轮五连杆复合式机构的两侧，每侧2套。
[0034] 进一步地，电机输出轴水平设置，电机输出轴上固定有小齿轮，小齿轮与电机输出 轴构成齿轮轴。
[0035] 进一步地，本发明实施例中，定轴轮系包括2个大齿轮、2个传动轴，2个大齿轮分 别设置在小齿轮的上方、下方，2个大齿轮分别与小齿轮晒合，每个大齿轮的中屯、固定连接 1个传动轴，每个传动轴的两侧分别连接有一套行星轮系。
[0036] 进一步地，本发明实施例中，每套五连杆机构包括2个曲柄、2个短连杆、1个长连 杆，2个短连杆与长连杆之间通过短较链连接，曲柄和短连杆通过长较链连接。
[0037] 进一步地，本发明实施例中，每套行星轮系包括中屯、轮、惰轮、行星轮，中屯、轮与传 动轴轴套固定连接，传动轴轴套与传动轴通过轴承连接，传动轴轴套与传动轴不同步转动， 相对于传动轴静止，轴承内圈与传动轴配合，轴承外圈与传动轴轴套配合，传动轴轴套轴套 与减速箱通过螺栓连接，相对机架静止；曲柄与传动轴固定连接，惰轮通过中较链与曲柄的 中部连接，行星轮通过长较链连接在曲柄的另一端，行星轮与短连杆固定连接，中屯、轮与惰 轮晒合传动，惰轮与行星轮晒合传动。
[0038] 进一步地，曲柄与传动轴通过短平键固定连接。
[0039] 进一步地，本发明实施例中，所述电机为差速电机。
[0040] 进一步地，本发明实施例中，中屯、轮与传动轴轴套之间通过螺栓组固定连接。
[0041] 本发明的一个较佳实施例中，提供一种爬楼车用齿轮五连杆复合式机构，包括电 机、五连杆机构、行星轮系和定轴轮系，电机输出轴通过齿轮晒合带动上、下2个传动轴进 行同步转动，通过与传动轴相连的五连杆机构带动行星轮系的行星轮绕中屯、轮转动，五连 杆机构中长连杆的运动为行星轮和与之固定的短连杆的自身转动与曲柄转动的合运动，该 合运动为楠圆形轨迹。其中，包括2套五连杆机构，2套五连杆机构分别位于爬楼车用齿轮 五连杆复合式机构的两侧；该爬楼车用齿轮五连杆复合式机构还包括4套行星轮系和定轴 轮系，4套行星轮系分布于爬楼车用齿轮五连杆复合式机构的两侧，每侧2套。电机输出轴 水平设置，电机输出轴上固定有小齿轮，小齿轮与电机输出轴构成齿轮轴。定轴轮系包括2 个大齿轮、2个传动轴，2个大齿轮分别设置在小齿轮的上方、下方，2个大齿轮分别与小齿 轮晒合，每个大齿轮的中屯