一种用于全方位履带的辊轮结构优化设计

发布时间：2021-03-28 11:57

　　针对全方位履带外侧安装的辊轮对其造成振动影响的问题,对辊轮进行优化设计,并通过设计实例加以验证。通过分析全方位履带基本结构及其产生振动的原因,结合麦克纳姆轮和传统履带的设计原则,提出辊轮整体承重、自由滚动、同角同体和运动连续的优化设计原则和几何约束条件。根据设计步骤,设计了单排、双排和四排三种设计实例。以中心转向运动为例,选择安装单排辊轮的全方位履带作为仿真对象,仿真结果表明安装优化设计后的辊轮能使平台垂直向振动加速度减小28%。验证了提出的辊轮优化设计原则符合履带车辆基本运动规律,优化设计后的辊轮能够明显改善履带振动情况。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

全方位履带结构示意图

辊轮安装形式

借鉴麦克纳姆轮产生振动原因的分析方法，可知全方位履带外侧辊轮不能连续接地是产生振动的一个原因。另一方面，通过分析可以发现，就全方位履带本身而言，产生振动的另一个重要原因是履带外侧辊轮设计不合理，造成运动过程中辊轮与地面发生干涉作用造成的。当某一履带板刚好完全离开地面时，辊轮不能同时完全的离开地面，如图3所示。若地面为硬质地面，且辊轮不易发生变形，则会造成履带振动。当某一履带板刚好接触地面时，也会出现类似情况。尤其是辊轮过长情况下，振动效果会非常明显。若辊轮外侧接地部分尽可能接近构成理论包络圆，则能够明显的减少振动。因此，辊轮的设计会直接影响全方位履带本身的振动特性。3 辊轮优化设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型多功能越障机器人设计与功能仿真[J]. 陶俊杰,臧红彬,蔡勇.  机械设计与制造. 2016(01)
[2]一种履带式全方位移动平台的平顺性分析[J]. 张豫南,黄涛,张芳,田鹏.  中国机械工程. 2015(07)

硕士论文
[1]基于麦克纳姆轮的全向重载移动技术研究[D]. 朱浩.南京航空航天大学 2015
[2]伤员换乘转运机器人全向移动底盘的优化与控制[D]. 李洪振.南方医科大学 2014
[3]飞机部件全向运输平台的研究与开发[D]. 裘禄.南京航空航天大学 2011



本文编号：3105517