[发明专利]高速无人机动平台摇臂悬架系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬架系统，具体涉及一种摇臂悬架系统。

背景技术

随着信息技术、计算机技术和控制技术的发展，道路行驶的无人车接近实用阶段。无人 车辆实现了代替或辅助人类的驾驶操纵，较大程度地减轻驾驶员的劳动强度，增强车辆的操 控能力，同时提高行驶安全。无人驾驶技术应用在非道路车辆上，不仅可代替人完成一些危 险的驾驶任务，还可提高车辆在非道路行驶的越野机动性能。

悬架系统是车架或者承载式车身与车轮或车桥之间具有弹性连接，减小振动，缓和冲击， 衰减振动以及调节车轮相对于车身的位置的连接装置的总成。悬架系统最主要的功能是把路 面传递到车轮上的垂直反力或者支撑力，驱动力或制动力和力矩和侧向反力和力矩传递到车 架或者承载式车身上，从而保证汽车的正常行驶。

摇臂悬架作为车辆悬架的一种，其弹性元件一般为扭杆弹簧。扭杆弹簧和摇臂一起组成 独立摆臂式扭杆轴悬架系统。目前车辆上使用较多的是连杆结构的悬架，比如四轮车辆上使 用较多的双横臂悬架和多连杆悬架，由于这两种悬架都受到了连杆长度的约束，导致悬架的 行程一般都比较小，而且也限制了底盘高度的提升，从而影响到车辆的通过性能。相比较而 言，摆臂结构式悬架的行程较大，同时占用的车内的空间也相对较小，结构的强度也高。并 且装有扭杆弹簧的车辆遇到凸起或者凹坑时，摆臂会发生摆动，产生转角，与之相连接的扭 杆弹簧发生扭转形变，储存弹性势能，从而达到缓冲和减振的目的。因为扭杆弹簧的单位体 积存储的弹性能较大，弹簧质量小，与常用的螺旋弹簧相比，扭杆弹簧结构也比较紧凑，便 于布置，所以目前在坦克与重型装甲车辆中这种悬架应用的比较多。

但摇臂式悬架最大行程受到限制，当车辆遇到大的凸起或者凹坑，甚至是一些比较高的 垂直障碍物将无法通过，在这种情况下势必会影响到车辆的通过性能。所以对传统的安装摇 臂悬架的车辆来说，由于其摇臂的摆动行程的范围限制，车辆的通过性也是有限的。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高速无人机动平台摇臂悬架系统，从而可以将摇臂悬架中的 摇臂的行程扩大，使车辆的通过性大大的提高。

本发明的技术方案是：一种高速无人机动平台摇臂悬架系统，它包括：电机，电磁式制 动器，行星减速机构，第一级直齿圆柱减速齿轮对，扭杆弹簧，摩擦片式减振器，第二级直 齿圆柱减速齿轮对以及纵置摇臂机构；

配备有电磁式制动器的电机的动力依次经过行星减速机构、第一级直齿圆柱减速齿轮对、 扭杆弹簧、摩擦片式减振器、第二级直齿圆柱减速齿轮对传递至纵置摇臂机构。

有益效果：(1)本发明中的电机主动控制了摇臂机构的运动姿态，并且在电机与摇臂机 构之间加入减速部件，使电机输出的转矩，转速等物理量可以应用到对摇臂机构运动和位置 的控制上，从而达到对摇臂运动姿态的调整，提高车辆通过性以及越野机动性，从而令无人 机动车辆可以在较为复杂的路况下行驶，到达一些比较恶劣以及极端的环境中去执行任务相 关任务。

(2)当车辆高速行驶时，电机可以制动抱死，路面振动和冲击经过扭杆弹簧的吸能，摩 擦片式减振器的减振衰减后最终传到车身，减小了车身的振动，从而缓冲和吸收该平台高速 行驶时遇到的冲击。

(3)本发明设置的三级减速机构可以将电机扭矩增大，从而实现摇臂机构需要的大扭矩 输出，同时可以有效利用车内空间，方便摇臂电机和减速机构的布置。

附图说明

图1是本发明中的结构示意图；

图2是本发明中摩擦片式减振器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

参见附图，一种高速无人机动平台摇臂悬架系统，它包括：电机6，电磁式制动器7，行 星减速机构8，第一级直齿圆柱减速齿轮对5，扭杆弹簧4，摩擦片式减振器3，第二级直齿 圆柱减速齿轮对2以及可圆周360°旋转的纵置摇臂机构1；

配备有电磁式制动器7的电机6的动力依次经过行星减速机构8、第一级直齿圆柱减速 齿轮对5、扭杆弹簧4、摩擦片式减振器3、第二级直齿圆柱减速齿轮对2传递至纵置摇臂机 构1。

摩擦片式减振器3包括：外齿摩擦片10，内齿摩擦片11，外齿摩擦片壳体9，内齿摩擦 片壳体12以及压紧弹簧13；外齿摩擦片壳体9与第一级直齿圆柱减速齿轮对5相连，内齿 摩擦片壳体12与第二级直齿圆柱减速齿轮对2相连；外齿摩擦片10、内齿摩擦片11分别安 装于外齿摩擦片壳体9、内齿摩擦片壳体12，并由压紧弹簧13压紧。当电机6的输出动力经 过扭杆弹簧4对摇臂机构1进行主动控制时，电机6同时带动第一级直齿圆柱齿轮对5，外 齿摩擦片壳体9和外齿摩擦片10旋转，当扭杆弹簧4转角一定时，外齿摩擦片10和内齿摩 擦片11没有相对滑动，从而实现在主动控制摇臂机构1时没有能量损耗。当电磁式制动器7 锁死电机6输出时，摩擦片式减振器3的外齿摩擦片10固定，内齿摩擦片11随着摇臂机构 1一起转动，两个摩擦片之间有相对运动，产生摩擦力矩，从而衰减了车辆的振动保持该平 台高速行驶时的稳定性。