[实用新型]一种麦克纳姆轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全方位移动轮，尤其涉及一种麦克纳姆轮。

背景技术

麦克纳姆轮主要用于全方位移动方式。该方式是基于一个有许多位于中心轮周边轮轴（即辊轮）围绕中心轮转动的原理上，这些成角度的周边轮轴把多个（4的倍数个）中心轮组成的移动系统中的一部分的中心轮转向力转化到另一部分中心轮法向力上面。依靠各自中心轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变中心轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小辊子，故轮子可以横向滑移。小辊子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个辊轮的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。辊轮有3个自由度，在绕自身转动的同时又能绕车轴转动，还能绕辊子与地面接触点转动。这使得麦克纳姆轮也具备了3个自由度，绕轮轴的转动、沿辊轮轴线垂线方向的平动和绕辊轮与地面接触点的转动。通过麦克纳姆轮的组合使用和控制，可以使车体产生运动平面内的任意方向移动和转动。而采用了麦克纳姆轮的车辆不会因为车轮的不规则而产生震颤。中心轮装配有呈圆周分布的多只辊子，辊子与中心轮轮轴呈一定角度。

麦克纳姆轮承受的载荷为周期性冲击载荷，辊轮也承受周期性冲击载荷，即麦克纳姆轮每旋转一周，辊轮和地面接触一次，并承受一次地面作用的冲击载荷。辊轮受到的冲击载荷明显大于麦克纳姆轮所受到的冲击载荷，因此在运动过称中辊轮的磨损会比较严重。因此辊轮的整个结构刚性就变得至关重要了。由此可知，麦克纳姆轮的辊轮是整个轮体构成的关键之一，辊轮的外形结构以及装配结构会直接影响全向车移动时，所有轮子配合转动的顺滑程度，以及移动角度的准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种麦克纳姆轮，兼具刚性结构和弹性形变，能够大大减小运动过称中辊轮的磨损，从而大大提高大冲击载荷下移动的实时性和精度。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种麦克纳姆轮，包括两块相对设置的轮辐,所述两块轮辐之间设有多个辊轮，所述辊轮的中心轴通过螺帽和轮辐固定相连，其中，所述辊轮的中心轴上套设有轴承、轴承保护圈和调节垫圈，所述轴承、轴承保护圈和调节垫圈位于辊轮和轮辐之间，所述轮辐和螺帽之间设有弹簧垫圈。

上述的麦克纳姆轮，其中，所述辊轮包括中空的辊芯，所述辊芯通过套筒套在中心轴上，所述辊芯外包覆有聚氨酯胶层，所述轴承的外圈镶嵌在辊芯内。

上述的麦克纳姆轮，其中，所述辊芯和聚氨酯胶层之间设有粘合剂层。

上述的麦克纳姆轮，其中，所述辊芯和辊轮的外形大致相同。

上述的麦克纳姆轮，其中，所述辊芯和辊轮的外形均为纺锤形。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的麦克纳姆轮，通过设置轴承保护圈和调节垫圈将辊轮和轮辐隔开一定距离，便于辊轮可以通过中心轴来顺滑的转动，通过调节垫圈和弹簧垫圈提供一定的弹性形变，有效减小运动过称中辊轮的磨损，从而大大提高大冲击载荷下移动的实时性和精度。此外，本实用新型通过辊芯外包覆聚氨酯胶层形成的辊轮，所述辊芯和辊轮的外形大致相同，从而避免麦克纳姆轮轴与地面的高度产生非线性变化而导致车体产生非线性扭动和胶层开裂。

附图说明

图1为本实用新型麦克纳姆轮结构示意图；

图2为本实用新型麦克纳姆轮的辊轮装配结构示意图；

图3为本实用新型麦克纳姆轮的辊轮本体结构示意图。

图中：

1辊轮2轮辐3螺帽

4轴承保护圈5轴承6中心轴

7弹簧垫圈8调节垫圈11辊芯

12套筒13聚氨酯胶层

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型麦克纳姆轮结构示意图；图2为本实用新型麦克纳姆轮的辊轮装配结构示意图。

请参见图1和图2，本实用新型提供的麦克纳姆轮包括两块相对设置的轮辐2,所述两块轮辐2之间设有多个辊轮1，所述辊轮1的中心轴6通过螺帽3和轮辐2固定相连，其中，所述辊轮1的中心轴6上套设有轴承5、轴承保护圈4和调节垫圈8，所述轴承5、轴承保护圈4和调节垫圈8位于辊轮1和轮辐2之间，所述轮辐2和螺帽3之间设有弹簧垫圈7。

图3为本实用新型麦克纳姆轮的辊轮本体结构示意图。