[发明专利]一种单纵臂式悬架装置

说明书

本发明属于悬架技术领域，涉及为一种单纵臂式悬架装置，所述装置在单纵臂式悬架系统中引入了弹性力、阻尼力和惯性力，拓宽了悬架系统控制范围，并对悬架系统中惯质系数进行计算，通过对悬架系统弹性力、阻尼力和惯性力的控制，能够提高车辆的行驶稳定性。此外，本发明通过改变转臂相对车体的角度实现了对单纵臂式悬架的底盘离地间隙和车身姿态的控制，提高了车辆面对沟壑、凸台等极端路况时的通过并稳定行驶的能力。

技术领域

本发明涉及一种悬架技术领域，特指一种单纵臂式悬架装置。

背景技术

单纵臂式悬架适用于履带车辆负重轮、轮腿式机器人等移动平台。履带车辆和轮腿式机器人越障能力强，具有高机动性、高通过性等特点，能够在野外恶劣环境中行驶，多用于军事装备及特种设备。

履带车辆依靠自身接地面积大和接近、离去角大的特点，能够翻越沟壑、凸台等障碍物，但通过性仍受到自身底盘离地间隙的限制。轮腿式机器人由于没有悬架系统，仅依靠轮胎刚度来减少路面激励对底盘的影响，无法在不平坦路面上快速行驶，限制了自身的机动性。

发明内容

本发明的目的在于解决履带车辆底盘离地间隙固定对车辆通过性限制的问题，以及减少路面激励对轮腿式机器人底盘行驶稳定性的影响。

为实现以上发明目的，本发明采用的技术方案是：一种单纵臂式悬架装置，包括：车轮1，转臂2，车体3，转架4，弹簧阻尼器5，行星齿轮机构，调节机构，致动机构；其中，转臂2的一端与车轮1连接，且车轮1具有绕轴线转动的自由度；转臂2的另一端通过轴承安装在车体3上，转臂2具有相对车体3转动的自由度；其中，转臂2包括转臂内圈2A，转臂内圈2A上设有多个转臂吊耳2.1、转臂外齿圈2.2和转臂内齿圈2.3；转架4通过轴承安装在车体3上，具有绕轴线转动的自由度；其中，转架4包括转架外齿圈4.1和转架内齿圈4.2；多个弹簧阻尼器5两端分别与转臂2上的多个转臂吊耳2.1和转架4通过螺栓铰接；其中，调节机构可选择性地将转架4进行锁止；其中，转架4中还设有行星齿轮机构，包括行星齿轮6、行星齿轮架7，行星齿轮6与转臂外齿圈2.2和转架内齿圈4.2相互啮合，行星齿轮6安装在行星齿轮架7上，行星齿轮架7限制行星齿轮6在端面进行平面运动以外的自由度，行星齿轮架7通过轴承安装在减速器12壳体上，具有绕轴线转动的自由度；其中，致动机构包括电机11、减速器12和驱动齿轮13，电机11固定在车体3上，减速器12输入轴与电机11输出轴连接，驱动齿轮13固连在减速器12的输出轴上，驱动齿轮13与转臂2上的转臂内齿圈2.3相互啮合。

进一步地，其中，调节机构包括左右对称布置的第一卡爪8a和第二卡爪8b、液压杆10；

其中，第一卡爪8a和第二卡爪8b的下端均通过螺栓与车体3铰接，第一卡爪8a和第二卡爪8b的上端通过液压杆10进行连接；第一卡爪8a和第二卡爪8b均设有卡爪内齿8.1，第一卡爪8a和第二卡爪8b均通过卡爪内齿8.1与转架4上转架外齿圈4.1相互啮合。

进一步地，其中，调节机构还包括拉簧9；第一卡爪8a和第二卡爪8b的上端之间还设置有拉簧9。

进一步地，其中，液压杆10能够通过改变油液压力控制液压杆长度，从而控制卡爪内齿8.1与转架外齿圈4.1相互啮合或分开。

进一步地，其中，转臂吊耳2.1的数量为3个，沿转臂内圈2A的周向均匀分布，即相互间隔120°。

进一步地，弹簧阻尼器5的数量为3个。

进一步地，转架外齿圈4.1与卡爪内齿8.1相互啮合时，转架4即通过第一卡爪8a和第二卡爪8b固定在车体3上，扭转惯容器输入端为转臂外齿圈2.2，行星齿轮6为惯性发生元件，输出端为转架内齿圈4.2。