一种双轮缘履带车辆机械弹性负重轮及其工作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108045446A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201711361328.6(22)申请日2017.12.18(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人赵又群徐瀚张桂玉邓耀骥王秋伟(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人张婷婷(51)Int.Cl.B62D55/14(2006.01)B62D55/096(2006.01)B62D55/108(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种双轮缘履带车辆机械弹性负重轮及其工作方法(57)摘要本发明公开了一种双轮缘履带车辆机械弹性双排负重轮结构及其工作方法，两排内外负重轮结构完全一致，均匀分布在履带内侧诱导齿两侧；每个机械弹性负重轮由輮轮、铰链组、轮毂组成；轮毂分为前盘和后盘，通过铰链组悬挂于輮轮之间；铰链组一般由两节或三节铰链连接而成，其最大长度略大于輮轮与悬毂之间的安装间隙；輮轮由橡胶层及其包裹在内的卡环和弹性环组成。本发明可用于匹配中重型(军用)履带车辆，改善负重轮系-履带-地面之间的动态耦合特性，在履带车辆的底盘轻量化、降声减噪、提高行驶平稳性、机动性和通过性等方面具有良好应用前景。CN108045446ACN108045446A权利要求书1/2页1.一种双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：内外两排负重轮结构一致，均匀分布在履带内侧诱导齿两侧；每个机械弹性负重轮由外至内依次由輮轮、铰链组、轮毂组成，与车轴同轴的輮轮、轮毂通过若干径向方向设置的铰链组对应连接固定，即所述轮毂通过铰链组悬挂于輮轮之间；所述铰链组的最大长度大于輮轮与悬毂之间的安装间隙。2.根据权利要求1所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述铰链组的最大长度大于輮轮与悬毂之间的安装间隙的6％～9％。3.根据权利要求1所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述輮轮由外至内依次由橡胶层及包裹在其内的若干卡环和弹性环组成，其中，每个卡环上设有三个弹性环贯穿孔，若干弹性环穿过卡环上对应设置的弹性环贯穿孔，缠绕成圈状弹性环束，若干弹性环束横向均匀分布；若干卡环周向等角度分布在弹性环束圆周上固定弹性环束。4.根据权利要求3所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述弹性环为钢丝；所述铰链组、轮毂和卡环均分别是由金属或非金属或者复合材料制成，包括45钢、40Cr、42CrMn。5.根据权利要求3所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述卡环的下部设有铰链组连接孔，与所述铰链组连接，所述铰链组的数量和安装位置与所述卡环一一对应；所述的每个铰链组由至少两节铰链组成，每节铰链上设有螺栓螺母连接孔，通过螺栓螺母依次连接，第一节铰链与对应的卡环通过螺栓螺母连接，最后一节铰链通过螺栓螺母和轮毂连接。6.根据权利要求1所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述轮毂分为同轴且中心贯穿开孔的前盘和后盘，通过铰链组悬挂于輮轮之间，所述前盘和后盘呈类圆环结构且外直径相同；所述前盘和后盘上对应均布若干铰链组连接孔，其数量分别与铰链组个数相对应，其大小与连接螺栓螺母大小相对应。7.根据权利要求6所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述前盘的中心贯穿开孔为车轴孔，所述车轴孔与车轴匹配；所述的后盘的中心贯穿开孔为贯穿圆形通孔，孔径大于所述前盘上的车轴孔的孔径；所述前盘上还开设有若干车轴连接孔，所述前盘在其上的铰链组连接孔和车轴连接孔之间设有若干周向等角度分布的轻量化孔。8.根据权利要求1所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：在輮轮与悬毂之间均布安装有3～6个内置悬架系统，所述内置悬架系统的长度最短为輮轮与悬毂之间的间隙长，最长为两组铰链间的对角长，其数量可以整除铰链组的数量。9.根据权利要求8所述的双轮缘履带车辆机械弹性负重轮，其特征在于：所述内置悬架系统由阻尼元件和弹性元件中的一个或两个部分组成；安装方式包括：匹配实际长度垂直安装或成一定角度倾斜安装于輮轮与悬毂之间、直接替代部分铰链组安装在其位置上，当所述内置悬架系统为弹性元件即环形弹簧时，安装于两组铰链之间或穿过一组铰链承接輮轮与悬毂。10.一种双轮缘履带车辆机械弹性负重轮的工作方法，其特征在于：首先最外面的輮轮是橡胶包裹着的钢丝环，受到压力时具有下沉量，可变形；铰链组的长度大于輮轮与轮毂间的距离，当施加载荷在车轴上时，轮毂上方的铰链组受拉变直，轮毂下方的铰链组自然弯曲，使负重轮具有机械弹性，同时承载和传递轮胎各个方向作用力，特别是侧向力作用；2CN108045446A权利要求书2/2页受到压力后机械弹性负重轮下沉，相比原刚性