一种被动自适应履带结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种被动自适应履带结构，其特征在于该结构包括支架、动力轮、前导轮和履带；所述支架为支撑履带的内框架，包括支架主体、支撑架和张紧架，支架主体通过螺栓与履带车体刚性连接，支架主体前端设有前导轮，后端设有动力轮，支架主体的上侧均匀分布有2-4个张紧架，支架主体的下侧均匀分布有4-6个支撑架；所述支撑架包括支撑架基座、支撑杆、支撑架弹簧和支撑轮，所述张紧架包括张紧架基座、张紧杆、张紧架弹簧和张紧轮。本实用新型能平稳通过非平整地形，并可根据具体地形被动的调整履带廓型以保证履带与地面之间尽可能完全接触。在实现所述功能要求的前提下，本实用新型具有结构简单、控制方便、耗能较低等特点。
【专利说明】一种被动自适应履带结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及履带车辆【技术领域】，具体为一种被动自适应履带结构。
【背景技术】
[0002]履带式车辆在非平整地形上具有较强的通过性，在军事、农业、工程机械等领域有着广泛的应用。为进一步提高履带式车辆的运动性能，目前已设计了多种新型履带结构。例如，专利文献“车辆新型履带结构(CN2409111Y) ”中应用磁力减小履带链板受到的正压力以提高机械效率；专利文献“一种履带结构(CN202175123U) ”中将驱动电机、传动机构等部件集成在支撑履带的内框架中以实现履带车体的小型化，进而提高运动的灵活性；《四连杆变形履带式机器人的越障性能分析》(赵希庆等，机械设计与研究，第25卷第6期2009年12月)、《具有被动摆臂的四履带机器人越障性能分析》(方海峰等，中国矿业大学学报，第39卷第5期2010年9月)所涉及履带结构具备被动变形能力，以提高履带车体的越障能力。
[0003]尽管现今已开发出多种性能优越的履带结构，但仍存在两个关键问题亟待解决。其一，履带车体在非平整地形上行驶时，履带与地面之间很难完全接触，以致影响摩擦，进而容易引发打滑现象。其二，现有的履带结构中，支撑轮与支架之间均采用刚性连接，以致履带车体在通过非平整地形(尤其是阶梯路面)时容易发生颠簸。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是:提供一种被动自适应履带结构。该结构能平稳的通过非平整地形，并可根据具体地形被动的调整履带廓型以保证履带与地面之间尽可能完全接触。在实现所述功能要求的前提下，本实用新型具有结构简单、控制方便、耗能较低等特点。
[0005]本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是:设计一种被动自适应履带结构，其特征在于该结构包括支架、动力轮、前导轮和履带；所述支架为支撑履带的内框架，包括支架主体、支撑架和张紧架，支架主体通过螺栓与履带车体刚性连接，支架主体前端设有前导轮，后端设有动力轮，支架主体的上侧均匀分布有2-4个张紧架，支架主体的下侧均匀分布有4-6个支撑架；
[0006]所述支撑架包括支撑架基座、支撑杆、支撑架弹簧和支撑轮，所述支撑架基座为空心圆柱形，支撑架基座的上端与支架主体的下侧相连，支撑杆插入支撑架基座内，支撑杆通过支撑架弹簧与支撑架基座相连，支撑架弹簧上端压在支撑架基座上，下端压在支撑杆上，支撑架基座和支撑杆构成一个移动副；支撑杆的下端与支撑轮连接；
[0007]所述张紧架包括张紧架基座、张紧杆、张紧架弹簧和张紧轮，所述张紧架基座的下端与支架主体的上侧相连，张紧杆插入张紧架基座内，张紧杆通过张紧架弹簧与张紧架基座相连，张紧架弹簧下端压在张紧架基座上，上端压在张紧杆上，张紧杆的上端与张紧轮相连；张紧架基座和张紧杆构成一个移动副。
[0008]与现有技术相比，本实用新型支撑轮与支架之间通过弹簧柔性连接，可平稳的通过非平整地形，减小运动过程中车体的振动；支撑轮和张紧轮与支架之间均通过弹簧柔性连接，可根据具体地形被动的调整履带廓型，以使履带与地面尽可能完全接触，从而有效避免打滑现象。本实用新型履带为被动自适应结构，具有结构简单，控制方便，耗能较低，可靠性高，实用性强等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型被动自适应履带结构一种实施例的总体结构示意图；
[0010]图2为本实用新型被动自适应履带结构一种实施例的运动状态结构示意图；
[0011]图中，1.支架、2.动力轮、3.前导轮、4.履带，11.支架主体、12.支撑架、13.张紧架、121.支撑架基座、122.支撑杆、123.支撑架弹簧、124.支撑轮、131.张紧架基座、132.张紧杆、133.张紧架弹簧、134.张紧轮。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例及其附图详细叙述本实用新型。实施例是以本实用新型所述技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和过程。但本实用新型申请的权利要求保护范围不限于下述的实施例描述。
[0013]本实用新型设计的被动自适应履带结构(简称结构，参见图1-2)包括支架1、动力轮2、前导轮3和履带4 ;所述支架I为支撑履带的内框架，包括支架主体11、支撑架12和张紧架13，支架主体11通过螺栓与履带车体刚性连接，支架主体I前端设有前导轮3，后端设有动力轮2，支架主体11的上侧均匀分布有2-4个张紧架13，支架主体I的下侧均匀分布有4-6个支撑架12 ；
[0014]所述支撑架12包括支撑架基座121、支撑杆122、支撑架弹簧123和支撑轮124，所述支撑架基座121为空心圆柱形，支撑架基座121的上端与支架主体11的下侧相连，支撑杆122插入支撑架基座121内，支撑杆122通过支撑架弹簧123与支撑架基座121相连，支撑架弹簧123上端压在支撑架基座121上，下端压在支撑杆122上，支撑架基座121和支撑杆122构成一个移动副；支撑杆122的下端与支撑轮124连接；
[0015]所述张紧架13的结构与支撑架12的结构类似，包括张紧架基座131、张紧杆132、张紧架弹簧133和张紧轮134，所述张紧架基座131的下端与支架主体11的上侧相连，张紧杆132插入张紧架基座131内，张紧杆132通过张紧架弹簧133与张紧架基座131相连，张紧架弹簧133下端压在张紧架基座131上，上端压在张紧杆132上，张紧杆132的上端与张紧轮134相连；张紧架基座131和张紧杆132构成一个移动副。
[0016]本实用新型被动自适应履带结构的工作原理和过程是:动力轮2拖动履带运动，前导轮3为被动轮，用于导向，防止履带脱落。由于支撑轮124与支架主体11之间通过弹簧进行柔性连接，当该结构在非平整地形上行走时(参见图2)，各支撑架12会根据自身受力情况动态的调整各支撑轮124距支架主体11的高度，进而调整履带廓型以适应地形。在此过程中，张紧架13动态调整张紧轮134距支架主体11高度，进而实时张紧履带4。
[0017]本实用新型中支撑架12及张紧架13的个数与履带的规格及支架主体11的尺寸相关。
[0018]需要补充说明的是，本实用新型所述的“前、后；左、右；上、下”等方位词是为了描述清楚，只具有相对意义。一般情况下，以履带4向前行进的方向为前，并作为其他方位词的基准。
[0019]实施例1
[0020]本实施例中有4个支撑架12，2个张紧架13。动力轮2拖动履带4运动，前导轮3为被动轮，用于导向，防止履带4脱落。支撑轮124与支架主体11之间通过弹簧柔性连接，可平稳的通过非平整地形，减小运动过程中车体的振动；支撑轮124和张紧轮134与支架主体11之间均通过弹簧柔性连接，可根据具体地形被动的调整履带廓型，以使履带4与地面尽可能完全接触，从而有效避免打滑现象。
[0021]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【权利要求】
1.一种被动自适应履带结构，其特征在于该结构包括支架、动力轮、前导轮和履带；所述支架为支撑履带的内框架，包括支架主体、支撑架和张紧架，支架主体通过螺栓与履带车体刚性连接，支架主体前端设有前导轮，后端设有动力轮，支架主体的上侧均匀分布有2-4个张紧架，支架主体的下侧均匀分布有4-6个支撑架； 所述支撑架包括支撑架基座、支撑杆、支撑架弹簧和支撑轮，所述支撑架基座为空心圆柱形，支撑架基座的上端与支架主体的下侧相连，支撑杆插入支撑架基座内，支撑杆通过支撑架弹簧与支撑架基座相连，支撑架弹簧上端压在支撑架基座上，下端压在支撑杆上，支撑架基座和支撑杆构成一个移动副；支撑杆的下端与支撑轮连接； 所述张紧架包括张紧架基座、张紧杆、张紧架弹簧和张紧轮，所述张紧架基座的下端与支架主体的上侧相连，张紧杆插入张紧架基座内，张紧杆通过张紧架弹簧与张紧架基座相连，张紧架弹簧下端压在张紧架基座上，上端压在张紧杆上，张紧杆的上端与张紧轮相连；张紧架基座和张紧杆构成一个移动副。
【文档编号】B62D55/108GK203996521SQ201420447761
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月9日 优先权日:2014年8月9日
【发明者】张小俊, 李满宏, 孙凌宇, 张建华, 张明路 申请人:河北工业大学