用于教學(xué)水洞的兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+PDF圖】
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第5章 履帶車輛懸浮和傳動(dòng)系統(tǒng) 長期以來,有一種想法,如果打算設(shè)計(jì)一個(gè)高機(jī)動(dòng)性的車輛,為了比任何車輛具有更好的流動(dòng)性應(yīng)使用履帶式車輛. 雖然履帶會(huì)不斷變化,其中車輪會(huì)顛簸,只有少數(shù)障礙和特殊地形的時(shí)候會(huì)阻止六個(gè)輪子的搖桿轉(zhuǎn)向架車輛前行,但不能阻止類似大小的履帶式車輛。在一些很軟的地形上,比方說:松散的沙子,深泥,薄雪。一定尺寸的障礙物會(huì)被卡在輪子之間的縫隙 通過這個(gè)更加復(fù)雜和更低的傳動(dòng)效率,他們可以得到更高的移動(dòng)性,,因此履帶是針對(duì)這些情況較好的選擇,但不是比任何情況都要好 履帶式車輛第一次開始出現(xiàn)在20世紀(jì)初,在第一次世界大戰(zhàn)中廣泛使用。當(dāng)時(shí)所用的基本布局今天仍然使用在重型施工設(shè)備,在其一端的驅(qū)動(dòng)鏈輪,另一端的惰輪,通常被作為張緊輪使用,他們之間的一些機(jī)械來支撐地面上履帶。這個(gè)基本的簡單的布局強(qiáng)大并且易于控制。即使在其最簡單的形式中,該履帶布局較先前已經(jīng)做了全面的改進(jìn)。 連續(xù)不斷的與地表接觸會(huì)對(duì)履帶帶來益處。地面上會(huì)有很大的長度寬度類似于履帶尺寸大小的印跡,由于較低的觸地壓力,允許他可以在比較柔軟的地面上行駛。他也給踏板提供了更大的面積,和抓地的齒數(shù)。連續(xù)不斷的觸地,消除了輪式車輛的一旁的輪子之間會(huì)變成高居中的問題,一個(gè)一定尺寸的障礙物會(huì)卡在在輪子的一邊,履帶停留在上面,輪式車輛會(huì)被卡住的這些情況,履帶式軌道能夠輕易的翻滾過障礙物。 也許最重要的性能是能夠連續(xù)不斷的觸地,輪子的懸浮力無法匹配,這是跨越障礙物的能力。一個(gè)六輪或8輪車可以添加懸掛組件,以增加其裂縫寬度。但這些增加了復(fù)雜性的輪式車輛固有的簡單性。履帶要有跨越裂縫的能力 ,基于他們的設(shè)計(jì)。添加一個(gè)機(jī)械裝置來移動(dòng)他的重心,一輛輪式車輛能跨過裂痕能力比一半長度的車輛更強(qiáng)大的。大多數(shù)類型有許多移動(dòng)部件比輪式布局,所有趨于增加滾動(dòng)摩擦,但一個(gè)精心設(shè)計(jì)的履帶事實(shí)上比一個(gè)在非常柔軟的地面上的輪式車輛更加高效。大多數(shù)的移動(dòng)部件也變得更加復(fù)雜,履帶設(shè)計(jì)的主要問題是防止履帶被揭去懸浮系統(tǒng),完全不能使車輛停止下來。軌道系統(tǒng)由軌道,驅(qū)動(dòng)鏈輪,托輥/張力 車輪,懸架系統(tǒng),并且,有時(shí),支撐輥。有該軌道系統(tǒng)的幾種變化,每個(gè)都有它自己的一組兩個(gè) 流動(dòng)性和穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。履帶設(shè)計(jì)本身(鋼環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),連續(xù)的橡膠,胎面的形狀)保持履帶在車上的方法(針入孔,導(dǎo)刀,V形槽)支持履帶在地面上的懸浮系統(tǒng)(裝了彈簧和沒有裝彈簧的輪子,固定導(dǎo)軌)一端的形狀或履帶系統(tǒng)的兩端(圓的或者傾斜的)惰輪和/或驅(qū)動(dòng)鏈輪的相對(duì)大小大多數(shù)這些系統(tǒng)布局的變化已經(jīng)試過了,一些大獲成功,其他的一些在流動(dòng)性方面沒有顯著的改善。也有許多品種的履帶布局和不同履帶數(shù)量的布局,這些不同的布局有彼此之間有一定的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。一個(gè)履帶與一種單獨(dú)的操縱發(fā)發(fā)基本的并排是雙履帶 兩個(gè)履帶和一種單獨(dú)的操縱方法 兩個(gè)縱向履帶 使用四條履帶的幾種設(shè)計(jì)一個(gè)六履帶布局包括兩個(gè)主要的履帶和兩套次要履帶和每端六履帶設(shè)計(jì)可能過度重合,因?yàn)橛幸粋€(gè)專門的履帶設(shè)計(jì),他有真正令人印象深刻的機(jī)動(dòng)性,他有四個(gè)履帶并且只是用三個(gè)機(jī)械裝置。機(jī)器人正慢慢的被人們?cè)诩依锲毡槭褂?,在其他良性室?nèi)環(huán)境需求也在不斷攀升。重要的是使用任何滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來爬階梯不是很難,甚至只使用一條履帶,履帶簡化比起輪式傳動(dòng)系統(tǒng)爬階梯更加平穩(wěn),可以有更快的速度,但是他們很難和階梯保持一致,他們能夠迅速的變得傾斜,即使是人工操作,修正車輛行駛方向的是棘手的。在寫這篇文章的時(shí)候有沒有已知的自主車型,可以爬階梯的完整飛行無人工輸入。本章覆蓋了所有已知用于生產(chǎn)的車輛履帶布局正在從30厘米大小不等,長(約一英尺),超過45米(城市街區(qū))。履帶對(duì)小型車輛良好的使用效果,由于履帶材料的剛度,問題都可以發(fā)展變化。只10厘米長的玩具使用的履帶,以及至少一個(gè)機(jī)器人研究者已建微型機(jī)器人與約25毫米長的履帶。這些全自主機(jī)器人大約有四分之一的大小。 Inuktun(www.inuktun.com)使履帶單位在管道爬行機(jī)器人的使用約25厘米長。另一個(gè)極端是大型施工設(shè)備和軍事坦克像M1A2艾布拉姆斯。在M1A2的履帶是寬0.635米(一個(gè)舒適的椅子的寬度) 4.75米長(長于大多數(shù)汽車)并在一起,包括懸掛部件,補(bǔ)將近四分之一罐的總重量計(jì)。一個(gè)更大的追蹤車輛NASA的履帶式運(yùn)輸車用于移動(dòng)手機(jī)啟動(dòng)墊航天飛機(jī)計(jì)劃。該履帶的單鏈路轉(zhuǎn)運(yùn)的軌道是近2米長,重達(dá)近八千牛頓(約等于一個(gè)中型汽車) 。每個(gè)磁道有57鏈接并安裝在雙八條軌道是世界上最大的車輛。雖然這個(gè)龐然大物的遷移率是有限的,這是旨在攀登等級(jí)達(dá)發(fā)射場(chǎng)百分之五,同時(shí)舉行航天飛機(jī)完全垂直的可調(diào)螺距平臺(tái)。它大火沿一個(gè)緩慢的散步整個(gè)行程。多數(shù)大型車輛,如這些使用,因?yàn)樵诼膸系慕饘龠B接軌道有非常大的力量在一個(gè)更實(shí)際的規(guī)模為移動(dòng)機(jī)器人,用聚氨酯皮帶 模內(nèi)鋼筋的驅(qū)動(dòng)鏈輪和模內(nèi)鋼齒 牽引正逐漸取代全金屬履帶。較小的尺寸可以使用固體聚氨酯皮帶,沒有鋼可言。聚氨酯皮帶重量更輕,更耐用,如果大小合適。他們?cè)斐奢^大規(guī)模的硬質(zhì)表面的道路損壞極小。如果設(shè)計(jì)得當(dāng),并尺寸,它們可以是非常有效的,雖然不像機(jī)械效率的輪式車輛。他們不舒展,生銹,或需要象金屬連結(jié)履帶似的任何保養(yǎng)。更大的表面積在與地面接觸的情況下,允許較重的同樣大小的車輛,而不增加地面的壓力,這有利于更重的載荷或更多變形。即使是很重的M1A2有大約82公斤帕斯卡地面壓力(大致相同壓力大的人站在一英尺)。在標(biāo)尺的相對(duì)端的BV2064-履帶車具有 只有十千帕斯卡地面的壓力。這種低接地比壓允許BV206也趕了過來,并通過沼澤,沼澤,或軟雪 即使人們陷入麻煩。然而,本BV206不具有的最低壓力。保留用于車輛 專門為在細(xì)雪地上的使用而設(shè)計(jì)的。這些車輛有壓力低至5千帕。這是比壓力更一點(diǎn) 由一個(gè)一升瓶可樂施加在一個(gè)表中。相較于輪式傳動(dòng)系統(tǒng),履帶驅(qū)動(dòng)裝置可以似乎是該車輛的相對(duì)大的部分。鏈輪,托輥,和履帶內(nèi)側(cè)車輪離開任何小體積的部件。這里有點(diǎn)誤導(dǎo),因?yàn)榕c傳動(dòng)系的輪式車輛縮放判斷同樣大小的障礙,作為一個(gè)跟蹤裝置,懸掛組件占用幾乎相同的體積。在事實(shí)上,一個(gè)6輪式搖臂轉(zhuǎn)向架懸掛的體積大約是相同履帶單元時(shí)可轉(zhuǎn)讓的障礙高度是基線參數(shù)。履帶車輪上的優(yōu)勢(shì)是可轉(zhuǎn)讓的裂縫寬度。在這種情況下,履帶顯然是更好的。長期接觸面允許車輛延伸出了一個(gè)裂縫的邊緣,直到前履帶接觸的相反側(cè)為止。輪式車輛,即使有八個(gè)輪子,只會(huì)掉入裂縫的之間的差距 車輪不能支持車輛的中間的裂縫的邊緣。納入一個(gè)六輪搖臂轉(zhuǎn)向架懸掛聰明的機(jī)制在第四章中所示是一個(gè)解決這個(gè)問題,但需要更多的運(yùn)動(dòng)部件和另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。為了簡化構(gòu)建履帶機(jī)器人,還有一些制造企業(yè)建造設(shè)備的底盤。所有這些功能于一身的驅(qū)動(dòng)裝置,只需要把電源和控制系統(tǒng)添加到驅(qū)動(dòng)單元。他們是非常強(qiáng)大的,并提出了大量的各種款式,作出了鋼鐵和橡膠履帶。幾乎所有都是液壓驅(qū)動(dòng)的,但也有少數(shù)幾個(gè)旋轉(zhuǎn)抽可由電動(dòng)機(jī)電動(dòng)輸入。制造出來的尺寸不小于1m,但對(duì)于較大的機(jī)器人,他們應(yīng)該在設(shè)計(jì)中予以考慮 因?yàn)樵O(shè)計(jì)他們的公司了解履帶設(shè)計(jì)和起落架,它們是強(qiáng)大的,它們構(gòu)成一個(gè)螺栓固定的解決方案 ,他們所述的履帶式移動(dòng)機(jī)器人的有更復(fù)雜的系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向履帶車輛履帶式車輛的轉(zhuǎn)向基本上是一個(gè)簡單的概念,帶動(dòng)一個(gè)履帶比其他車輛轉(zhuǎn)彎速度更快。這跟一個(gè)滑移轉(zhuǎn)向的輪式車輛是完全一樣的。它也被稱為差速轉(zhuǎn)向。該在履帶式車輛側(cè)滑的功率要求是大致相同的,或許有點(diǎn)高,作為一個(gè)四輪滑移布局。由于在早期版本履帶式車輛的就有剎車的使用要求,最簡單的方式是通過降低一個(gè)軌道引導(dǎo)該側(cè)制動(dòng)。幾個(gè)新的布局改善這種驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)??刂泼總€(gè)履帶的速度直接添加第二主驅(qū)動(dòng)源,但精細(xì)的轉(zhuǎn)向和速度由人控制。第二改善驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)向使用一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)由它自己的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。這方面的一個(gè)輸出差被直接連接到主差的輸出;另一種是交叉連接到主差的另一個(gè)輸出軸。不同的轉(zhuǎn)向電機(jī)的速度變化的兩個(gè)履帶的相對(duì)速度。這就達(dá)到精細(xì)的轉(zhuǎn)向控制,但是相當(dāng)復(fù)雜。用于轉(zhuǎn)向履帶車的另一種方法是使用一些外部導(dǎo)向裝置。使用這種類型的系統(tǒng)是最熟悉車輛是常見的雪移動(dòng)。這是一個(gè)跟蹤單獨(dú)控制布局。用于空氣凈化不僅僅是雪,滑雪板可以被車輪替換。一個(gè)指導(dǎo)方法,它可以改善流動(dòng)性,這叫掛接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種布局有兩個(gè)主要的部分,都是履帶,這是通過一個(gè)接頭,該接頭允許控制運(yùn)動(dòng)中至少有一個(gè)連接方向。它合并彎曲車輛在中間,使其轉(zhuǎn)了一個(gè)彎。這是因?yàn)橛糜谳喪角岸搜b載機(jī)相同的系統(tǒng)。這樣可以進(jìn)一步有助于系統(tǒng)的移動(dòng)性,如果自由的第二度,它允許對(duì)橫向支點(diǎn)共同控制?;虮粍?dòng)運(yùn)動(dòng)在幾乎相同的位置轉(zhuǎn)向接頭。同樣的方法,減少轉(zhuǎn)向動(dòng)力上防滑轉(zhuǎn)向輪式車輛可以應(yīng)用于履帶,即,降低了懸浮液軌道的中間位置。這具有提高的端部的作用,減少了需要打開電源時(shí)他們周圍的打滑。因此這降低了履帶的主要履帶,有更多的地面接觸面面積,這不經(jīng)常被納入履帶式車輛的。各種履帶的制作方法履帶的制作有許多不同的方式。早期的履帶幾乎是全鋼結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@是所有是可利用的和足夠強(qiáng)大的。由于聚氨酯等非常堅(jiān)硬的橡膠的出現(xiàn),履帶就不用鋼制作了。全鋼履帶是非常沉重和裝在更小的車輛上,這可能是一個(gè)很大的問題。較大的車輛或車輛去高負(fù)荷的承載,鋼聯(lián)履帶可能是最好的解決方案。有至少六個(gè)不同的的履帶制作技術(shù)。所有鋼鉸鏈接 帶有可拆卸聚氨酯墊路鋼鉸鏈?zhǔn)芥溄?固體聚氨酯 聚氨酯與預(yù)埋鋼筋受拉構(gòu)件 聚氨酯與預(yù)埋鋼筋受拉構(gòu)件和外部鋼 鞋(有時(shí)稱為夾板) 聚氨酯與預(yù)埋鋼筋受拉構(gòu)件和預(yù)埋鋼板 橫向驅(qū)動(dòng)梯級(jí)帶整體導(dǎo)牙全不銹鋼鉸鏈連接的履帶(圖5-1)似乎是最堅(jiān)韌最難被擊敗的設(shè)計(jì),但這種設(shè)計(jì)有幾個(gè)缺點(diǎn)。碎片可以被夾履帶移動(dòng)連接的地方,可以卡住履帶。一個(gè)解決此問題的方法盡可能使安裝的鉸鏈點(diǎn)就在履帶上。這降低了履帶的外部表面開啟,該值與關(guān)閉,減少壓帶卷的大小。這是一個(gè)微妙而重要的鋼軌道設(shè)計(jì)的一部分。這降低了支點(diǎn)如圖5-2所示。履帶式車輛,甚至自主機(jī)器人,某個(gè)時(shí)刻會(huì)在一些已經(jīng)修好的路上的行駛,全鋼制履帶損壞路面。安裝聚氨酯墊中的鏈接履帶已經(jīng)解決了這個(gè)問題。這些墊被設(shè)計(jì),容易被更換。這些墊在履帶上用鏈接螺栓或膠粘劑連接的特殊連接當(dāng)用壞的時(shí)候能夠拆掉和替換。圖5-3顯示了一個(gè)額外的口袋為降低的樞軸連接聚氨酯車輪完全去除夾點(diǎn)的方法是是履帶成一片。這和聚氨酯履帶是一樣的。沒有夾點(diǎn) ;履帶是一個(gè)踏板或不帶踏板的連續(xù)的環(huán)帶,將履帶由成聚氨酯制作是在路上最多用的 ,。這是非常艱難的,相對(duì)高的摩擦相比,鋼,而且價(jià)格便宜。同時(shí),它也 不損壞道路。諷刺的是,如果需要更高的牽引力,鋼 夾板可以用螺栓固定到氨基甲酸乙酯。就像鋼聚氨酯墊路 軌道,鋼的鏈接通常設(shè)計(jì)為可移除的。大多數(shù)聚氨酯履帶的使用本身太有彈性。這 弱點(diǎn)是由在鋼電纜上制作聚氨酯來克服的。該鋼被氨基甲酸酯完全覆蓋,所以沒有腐蝕的問題。鋼消除拉伸,并且給系統(tǒng)增加了一點(diǎn)重量。甚至有了更高的強(qiáng)度,淬火鋼橫桿被模制到履帶。這些桿的形狀和位置,有利于在驅(qū)動(dòng)器上的齒鏈輪可以直接在他們上面推動(dòng)。這給出了聚氨酯履帶較大的拉力強(qiáng)度,并延長其使用壽命。系統(tǒng)的又一變型,是在這些棒伸向軌道的外側(cè)加強(qiáng)胎面。這是用于聚氨酯中最常見的布局 跟蹤工業(yè)車輛。如圖5-4所示的橫截面 這種布局履帶形狀由驅(qū)動(dòng)鏈輪,惰輪和車輪的作品形成的基本履帶在使用中工作的很好,但也有可以做簡單的事情 修改此長方形的形狀,以增加其流動(dòng)性和穩(wěn)定性。流動(dòng)性可以通過升高前面的履帶來提高,這有助于前面 能夠跨越更高的障礙。穩(wěn)定性可以通過移動(dòng)易損部件來增強(qiáng) ,如驅(qū)動(dòng)鏈輪,遠(yuǎn)離可能不利的位置。這些改進(jìn)可以應(yīng)用到任何履帶設(shè)計(jì),但并非必要用在變量或重新配置的履帶。提高流通障礙高度最簡單的方法是使該系統(tǒng)較大的前輪。該方法一點(diǎn)也不不增加系統(tǒng)的復(fù)雜性,并且事實(shí)上可以通過消除履帶返回路徑的托索輪組來簡化。此布局,當(dāng)帶定位于前軸驅(qū)動(dòng)鏈輪,還結(jié)合提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這減小了損壞的幾率驅(qū)動(dòng)鏈輪及相關(guān)零部件。第一次世界大戰(zhàn)的許多早期的坦克用這個(gè)履帶形狀另一種提高履帶的端部方法是使他們進(jìn)入坡道。加入坡道可以增加車輪的數(shù)量和移動(dòng)部分的數(shù)量,但是它們可以大大增加流動(dòng)性。斜坡前面是常見的,具有明顯的優(yōu)勢(shì),抬高背在狹小的空間需要備份運(yùn)行時(shí),可以幫助移動(dòng)越過障礙。如圖5-5(A-D),坡道是通過提高驅(qū)動(dòng)器和/或惰輪輪齒來比車輪高兒創(chuàng)建的。一些這樣的設(shè)計(jì)增加軌道系統(tǒng)內(nèi)的體積,但這種量有可能用于由機(jī)器人的其它部件。多個(gè)公司已經(jīng)設(shè)計(jì)并且建立了形狀可以改變的履帶系統(tǒng),可以改變形狀。這些可變幾何形狀履帶系統(tǒng)上使用的履帶比大部分履帶更加靈活,這使得它可以使彎曲周圍較小的鏈輪和惰輪更靈活 ,并在兩個(gè)方向上彎曲。車輪通常通過一些常用的懸浮系統(tǒng)直接安裝在底座,但是惰輪安裝在一個(gè)臂,這樣可通過改變前斜坡的形狀弧移動(dòng)。第二張緊主臂的所有位置,惰輪必須納入履帶系統(tǒng)保持張力 當(dāng)系統(tǒng)高度被包含在方程中時(shí),這種差異會(huì)產(chǎn)生非常好的機(jī)動(dòng)性。因?yàn)榇娣鸥叨认啾扔谵D(zhuǎn)讓障礙物高度比較小。在有效延長履帶,除了一個(gè)重心移動(dòng)機(jī)構(gòu),使車輛有跨越更寬的裂縫的能力。有了這個(gè)概念,簡單的實(shí)現(xiàn)中,可變幾何形狀的履帶系統(tǒng)是用于移動(dòng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的好選擇圖5-6(A-B)示出一種布局的可變幾何形狀履帶系統(tǒng)。還有許多人是可能的。因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)傳輸拉力的履帶和驅(qū)動(dòng)扭矩,驅(qū)動(dòng)鏈輪(和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))是最脆弱的移動(dòng)的履帶系統(tǒng)的一部分。它們可以位于履帶的前面或后面,然而它們通常是在后向這樣讓他們遠(yuǎn)離難免和前面的車輛發(fā)生碰撞。當(dāng)被路面上的一些東西撞擊時(shí),提高鏈輪離地的高度,脫掉鏈輪避免有可能造成的損害,這些修改都將導(dǎo)致在一個(gè)共同的履帶的形狀,如圖在圖5-5C。擴(kuò)展履帶式車輛的移動(dòng)性的簡單方法是,讓汽車的底盤或車身有一個(gè)斜度。靜斜坡延伸了在前面和上面的履帶滑動(dòng)設(shè)置障礙,這樣就比履帶高了。這使得該車的跨越障礙的能力比使用非移動(dòng)的移動(dòng)性系統(tǒng)部分更高 ,一個(gè)巧妙的方法。履帶懸掛系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鏈輪和從動(dòng)輪之間的空間必須是均勻地支撐在地面上,以實(shí)現(xiàn)最大的履帶最大的價(jià)值。這可以以幾種方式之一來完成。這些方法之間的主要差別是傳動(dòng)效率,復(fù)雜性和。對(duì)于特別長的履帶的行駛特性,頂板也必須被支撐。但是,這通常是一個(gè)簡單的被滾子,或者是驅(qū)動(dòng)鏈輪和惰輪之間的均勻間隔。主要類型的地面支撐方法導(dǎo)向葉片 固定車輪 搖臂車輪對(duì) 安裝在彈簧車軸車輪導(dǎo)向葉片是簡單的軌道,通常是設(shè)計(jì)成履帶上的鏈接,騎在V形導(dǎo)向接收器。他們可以不斷延伸從一端到另一端,因此沿其整個(gè)長度支撐的履帶是最有效的。不幸的是,它們也相當(dāng)?shù)托У模驗(yàn)橛虚L的滑動(dòng)表面,其不能實(shí)際意義上的潤滑。對(duì)于剩下的車輛,他們也產(chǎn)生了刺耳的行駛。一步從導(dǎo)向葉片是固定車輪(圖5-7)。這些都是對(duì)短截線,軸車輪牢固地安裝到機(jī)器人的底盤。車輪可以相對(duì)于履帶較小,因?yàn)槔^續(xù)前行的東西只是履帶光滑的內(nèi)表面。他們也產(chǎn)生刺耳的行駛,更何況比導(dǎo)向葉片,但他們更高效。固定滾輪對(duì)于一個(gè)機(jī)器人身上強(qiáng)大的履帶系統(tǒng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇因?yàn)槌俗氖孢m性并不那么重要,在較低的速度,因?yàn)樵谲囕v上只載著一個(gè)人。顛簸不會(huì)妨礙履帶的效率,但是,由于在崎嶇地形,底盤上下移動(dòng)。想減少這種情況,在高速行駛時(shí)是特別有益的,和搖桿布局輪式車輛的使用幾乎是在履帶上一樣有效。滾筒是成對(duì)安裝在驅(qū)動(dòng)鏈輪和惰輪之間的搖滾輪。搖滾輪(圖5-8)允許履帶走崎嶇不平的地形 ,降低了機(jī)器人底盤的垂直運(yùn)動(dòng)。履帶的仔細(xì)張緊是與可動(dòng)車輪必不可少的。最復(fù)雜,高效,平穩(wěn)通過安裝制作在車輪上的懸掛車軸。主要有三種類型的懸掛的系統(tǒng)中普遍使用。扭簧縱向控制臂 縱向控制臂加螺旋彈簧 鋼板彈簧搖臂拖臂上的扭簧在圖5-9顯示,這是一個(gè)簡單的裝置,以扭轉(zhuǎn)一堆鋼棒,其拖拽臂一端相連的。它的名字是因?yàn)橥斜壑С炙麄儼腰c(diǎn)的輪徑,通過扭轉(zhuǎn)彈簧,在底盤。車輪安裝到縱力對(duì)車輪推臂上,扭鋼棒。這個(gè)系統(tǒng)是很受歡迎的,20世紀(jì)40年代和50年代用古老的大眾甲殼蟲支撐前面的車輪。它也被用在了阿爾維斯的堅(jiān)定,更詳細(xì)的描述在第四章。還可以支持拖曳臂用的螺旋彈簧的端部,或這或許可以產(chǎn)生線圈過度沖擊懸掛系統(tǒng),他比任何履帶系統(tǒng)(圖5-10)都能夠產(chǎn)生更加光滑的車程。這個(gè)震動(dòng)也可添加到扭臂懸架系統(tǒng)。該螺旋彈簧在扭轉(zhuǎn)懸架的優(yōu)點(diǎn)在于,負(fù)載支承在彈簧非常接近負(fù)載點(diǎn),減少力和力矩的拖曳臂。這可以降低懸架系統(tǒng)的重量,并使系統(tǒng)更加內(nèi)部的履帶體積,而不是內(nèi)部的底盤。搖臂系統(tǒng)的簡單變化將代搖桿鋼板彈簧(圖5-11)。這簡化了震動(dòng)搖桿,并產(chǎn)生更加平穩(wěn)的移動(dòng),彈簧通常很僵硬,因?yàn)閾u桿手臂的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)仍然允許車輪做大的動(dòng)作。就可加裝到搖臂懸掛系統(tǒng),如果目前搖臂不能使運(yùn)動(dòng)足夠平穩(wěn),僅在一側(cè)的輪轂,使車輪在彈簧的兩側(cè)減小產(chǎn)生的扭矩。圖5-11顯示雙輪。履帶系統(tǒng)布局一條履帶傳動(dòng)系統(tǒng)被視為最簡單的布局是只使用一條履帶。這種布局是實(shí)際上存在至少一種形式,流動(dòng)性是相當(dāng)不錯(cuò)的,最常見的市售履帶車輛的形式是雪移動(dòng)。雖然這些車輛是專門為雪地使用而設(shè)計(jì)的,具有更換滑雪板輪轂的功能,并且他們可以用于硬表面上,在雪地賽道應(yīng)用相當(dāng)廣泛。能夠盡可能地降低接地壓力,但是輪式布局非常適合較窄的履帶。
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用于教學(xué)水洞的兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+PDF圖】,13張CAD圖紙+PDF圖,用于,教學(xué),自由度,轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),13,CAD,圖紙,PDF
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