一种重载差速舵轮的制作方法

1.本发明公开一种重载差速舵轮，本发明属于agv小车领域。


背景技术：

2.舵轮集成驱动电机、转向电机等一体化的机械结构，集产品、行走、牵引和转向功能为一体。可快速部署agv、移动式机器人等。满足agv的应用需求。因此，舵轮驱动是agv应用的发展方向。相比传统agv小车差速控制方式，舵轮集成化高，适配性强，配合伺服系统使用精度更高，响应更快。
3.重载差速舵轮轮可用于需要承受重负载的agv车辆，目前的舵轮普遍只能在轻载的工作条件下使用，承载能力有限。同时由于一般的舵轮只有一个轮子，所以转向时因为结构原因要依靠轮子与地面的滑动摩擦进行转向，这样会导致agv车辆在转向时会有车身移动速度慢，轮子与地面接触面易发生磨损等缺点。同时由于目前的许多舵轮没有减震功能，如果用在地面环境较差的工作当中，很容易因为舵轮自身结构问题导致运行不平稳，甚至在运输过程中由于地面不平导致震动损毁运输货物。
4.基于上述问题，需要一种稳定性高、具有减震性、能承受大负载的重载差速舵轮轮。


技术实现要素：

5.鉴于以上内容，本发明提供了一种重载差速舵轮，采用双轮加差速器的结构大幅提高舵轮的承载能力，使之能承载更高的负重，利用差速器降低舵轮在转向时受到的摩擦阻力，同时采用悬挂机构减少路面不平对舵轮的影响，降低agv小车对地面平整度和环境的要求。
6.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种重载差速舵轮，动力组件、轮组件、悬挂机构以及转向机构；
8.所述动力组件包括第一电机、减速箱以及差速器，所述轮组件包括第一轮体以及第二轮体，所述第一电机与所述减速箱的输入轴连接，所述减速箱的输出轴与所述差速器连接，所述差速器与所述第一轮体以及第二轮体连接；
9.所述悬挂机构包括装配板以及若干个模具弹簧，所述差速器外设置有箱体，所述装配板位于所述箱体的上方，所述模具弹簧位于所述箱体与所述装配板之间；
10.所述转向机构包括第二电机、直齿齿轮、滚珠轴承以及齿轮盘，所述装配板固定在所述滚珠轴承的内圈，所述齿轮盘固定在所述滚珠轴承的外圈，所述齿轮盘与顶侧安装板连接，所述顶侧安装板上方用于固定agv小车底座；所述第二电机与所述直齿齿轮连接，所述直齿齿轮与所述齿轮盘啮合连接。
11.更进一步地，所述差速器包括位于所述箱体内的传动锥齿轮、斜锥齿轮固定盘、第一斜锥齿轮以及第二斜锥齿轮，所述传动锥齿轮连接在所述减速箱的输出轴上，所述传动锥齿轮与所述斜锥齿轮固定盘啮合连接，所述斜锥齿轮固定盘上设置有两个公转锥齿轮，
两个所述公转锥齿轮分别与所述第一斜锥齿轮以及第二斜锥齿轮啮合连接，所述第一斜锥齿轮与所述第一轮体连接，所述第二斜锥齿轮与所述第二轮体连接。
12.更进一步地，所述第一轮体与所述第二轮体结构相同，所述第一轮体与所述第二轮体结构分别包括橡胶轮、轮毂、传动轮轴以及联轴器，所述橡胶轮包裹在所述轮毂外，所述传动轮轴的一端与所述轮毂连接，另一端连接有联轴器；所述第一轮体的联轴器与所述第一斜锥齿轮连接，所述第二轮体的联轴器与所述第二斜锥齿轮连接。
13.更进一步地，包括差速器上壳以及差速器下壳，所述斜锥齿轮固定盘以及所述第一斜锥齿轮、第二斜锥齿轮、传动锥齿轮的齿轮头均包合在所述差速器上壳以及差速器下壳内，所述差速器上壳设置有径向固定法兰，所述径向固定法兰内设置有径向滚珠轴承，所述径向滚珠轴承与所述传动锥齿轮连接；所述箱体包括上箱盖以及下箱盖，所述上箱盖与所述下箱盖的相接处的左右两侧均分别设置有轴向固定法兰，所述轴向固定法兰内设置有径向滚珠轴承，所述第一斜锥齿轮以及第二斜锥齿轮与对应的径向滚珠轴承连接。
14.更进一步地，所述装配板与轴承内圈卡盘连接，所述轴承内圈卡盘与所述滚珠轴承的内圈连接，所述滚珠轴承的外圈与所述齿轮盘连接；所述滚珠轴承的外圈还套接有外圈卡环，所述外圈卡环与所述齿轮盘固定连接。
15.更进一步地，两个所述公转锥齿轮是左右对称连接在所述斜锥齿轮固定盘上。
16.更进一步地，所述第二电机是连接固定在所述装配板上。
17.更进一步地，所述模具弹簧的数量是四个，等距分布在所述装配板的四周。
18.更进一步地，所述箱体的侧方设置有固定板，所述固定板的上端与所述上箱盖连接，所述固定板的下端与所述下箱盖连接。
19.本发明的有益效果是：
20.(1)采用双轮加差速器的结构大幅提高舵轮的承载能力，使之能承载更高的负重，提高agv小车的承载能力，使得agv小车可以承载更多的重量，利用差速器使舵轮原本转向时产生的滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了舵轮在转向时承受的摩擦阻力，增加舵轮的使用寿命。
21.(2)采用悬挂机构减少路面不平对舵轮的影响，同时还降低了agv小车对地面平整度和环境的要求，即使地面有一定的凹凸，也能大幅度降低车身的震动，使移动过程中平稳和安全。
附图说明
22.为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本公开实施例提供的重载差速舵轮的立体图一。
24.图2是本公开实施例提供的重载差速舵轮的立体图二。
25.图3是本公开实施例提供的重载差速舵轮的剖视图。
26.图4是本公开实施例提供的重载差速舵轮的分解图。
27.图5是本公开实施例提供的重载差速舵轮的移走轮组件后的结构示意图。
28.图6是本公开实施例提供的差速器的立体图。
29.图7是本公开实施例提供的差速器的内部结构示意图。
30.图8是图7中移走传动锥齿轮后的结构示意图。
31.主要元件符号说明
32.[0033][0034]
[0035]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
[0036]
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0037]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
[0038]
在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0039]
如图1至图4所示，一种重载差速舵轮，动力组件1、轮组件2、悬挂机构3以及转向机构4；agv小车底座是固定安装在悬挂机构3的上方的，由动力组件1为重载差速舵轮轮提供转动动力带动轮组件2进行逆时针或顺时针的旋转，从而控制agv小车进行前进和后退。当agv小车需要进行转向时，锁死动力组件1内的电机，开启转向机构4中的电机，通过传动组件1内的差速器控制轮组件2中的第一轮体201以及第二轮体202分别进行顺时针和逆时针旋转达到转向的目的。悬挂机构3为重载差速舵轮轮提供缓冲效果，当路面不平时能够防止第一轮体201以及第二轮体202打滑和稳定车身。
[0040]
具体地，动力组件1包括第一电机101、减速箱102以及差速器，第一电机101与减速箱的输入轴连接，输入动力至减速箱102，减速箱102的输出轴与差速器连接，输出动力至差速器，通过差速器将动力传输至第一轮体201以及第二轮体202，从而达到控制前进或后退的目的。
[0041]
如图4所示，轮组件2包括第一轮体201以及第二轮体202，第一轮体201与第二轮体202结构相同，对称连接在差速器的左右两侧，第一轮体201与第二轮体202结构分别包括橡胶轮203、轮毂204、传动轮轴205以及联轴器206，橡胶轮203包裹在轮毂204外，传动轮轴205的一端通过螺丝拧紧固定在轮毂204上，另一端连接有联轴器206，通过联轴器206与差速器的传动部件相连的。
[0042]
悬挂机构3包括装配板301以及若干个模具弹簧302，差速器外设置有箱体，装配板301位于箱体的上方，并且装配板301是通过在中部安装销钉303铰接在箱体上的，从而令装配板301具有一定的左右转动空间，模具弹簧302位于箱体与装配板301之间，模具弹簧302的下端与箱体连接，上端与装配板301连接；并且模具弹簧302的数量是四个，等距分布在装配板301的四周，结构对称、稳定，从而当箱体发生震动时，由于模具弹簧302的设置以及装配板301具有转动空间，从而达到缓冲的作用，不至于硬性碰撞。
[0043]
转向机构4包括第二电机401、直齿齿轮402、滚珠轴承403以及齿轮盘404，装配板
301固定在滚珠轴承403的内圈，具体连接是，装配板301与滚珠轴承403之间通过轴承内圈卡盘419连接，先将轴承内圈卡盘419的下端嵌入固定在装配板301上，再将轴承内圈卡盘419的上端嵌入固定在滚珠轴承403的内圈中；然后再将齿轮盘404套入固定在滚珠轴承403的外圈，齿轮盘404是与顶侧安装板405固定连接的，具体连接是，滚珠轴承403的外圈套接固定有外圈卡环420，外圈卡环420通过螺丝拧入与齿轮盘404固定连接，然后通过螺丝拧入将外圈卡环420与顶侧安装板405固定，即通过外圈卡环420达到将齿轮盘404与顶侧安装板405固定的目的；顶侧安装板405的上方是用于固定agv小车底座。从上述结构可知，由于滚珠轴承403的设置，从而令顶侧安装板405与装配板301是可以发生水平面上的相互转动的，第二电机401是通过螺栓连接固定在装配板301上，第二电机401与直齿齿轮402连接，直齿齿轮402与齿轮盘404啮合连接。因此，当第二电机401带动直齿齿轮402旋转时，直齿齿轮402带动齿轮盘404进行旋转，滚珠轴承403内部能够进行相对转动从而带动第一轮体201以及第二轮体202以直齿齿轮402中心为圆心进行转动，又由于差速器的作用，当第一轮体201顺时针旋转时第二轮体202逆时针旋转，从而达到车轮转向的目的。
[0044]
在上述结构部件中，第一电机101是减速电机，减速电机具有省空间、可靠耐用、承受过载能力高、能耗低以及性能优越的优点，作为动力驱动合适；第二电机401是伺服电机，伺服电机具有精度高、转速块的优点，作为转向驱动合适。
[0045]
如图5至图8所示，差速器包括位于箱体内的传动锥齿轮406、斜锥齿轮固定盘407、第一斜锥齿轮408以及第二斜锥齿轮409，传动锥齿轮406连接在减速箱102的输出轴上，即第一电机101会驱动传动锥齿轮406转动，传动锥齿轮406与斜锥齿轮固定盘407啮合连接，斜锥齿轮固定盘407上设置有两个公转锥齿轮410，两个公转锥齿轮410是左右对称连接在斜锥齿轮固定盘407上，两个公转锥齿轮410分别与第一斜锥齿轮408以及第二斜锥齿轮409啮合连接，结合上述结构可知，第一轮体201的联轴器206与第一斜锥齿轮408连接，第二轮体202的联轴器206与第二斜锥齿轮409连接，由差速器的工作原理可知，传动锥齿轮406驱动斜锥齿轮固定盘407转动，带动两个公转锥齿轮410进行公转以及自转，两个公转锥齿轮410的公转以及自转会带动第一斜锥齿轮408以及第二斜锥齿轮409转动，从而带动第一轮体201以及第二轮体202转动进去前进或后退。
[0046]
包括差速器上壳411以及差速器下壳412，斜锥齿轮固定盘407以及第一斜锥齿轮408、第二斜锥齿轮409、传动锥齿轮406的齿轮头均包合在差速器上壳411以及差速器下壳412内，上述部件整体构成一个完整的差速器，差速器上壳411设置有径向固定法兰413，径向固定法兰413内设置有径向滚珠轴承414，径向固定法兰413是起到密封连接的作用，径向滚珠轴承414是与传动锥齿轮406装配连接，令传动锥齿轮406能与差速器上壳411转动连接；箱体包括上箱盖415以及下箱盖416，上箱盖415与下箱盖416的相接处的左右两侧均分别设置有轴向固定法兰417，轴向固定法兰417内设置有径向滚珠轴承418，轴向固定法兰417达到将上箱盖415与下箱盖416连接固定的作用，第一斜锥齿轮408以及第二斜锥齿轮409与对应的径向滚珠轴承418连接，令第一斜锥齿轮408以及第二斜锥齿轮409能转动装配在箱体上。从而能实现差速器动力的输入以及输出。
[0047]
此外，箱体的侧方设置有固定板5，固定板5的上端通过螺丝与上箱盖415连接，固定板5的下端通过螺丝与下箱盖416连接，达到进一步加强上箱盖415与下箱盖416的连接效果。
[0048]
本发明一种重载差速舵轮通过动力组件1、轮组件2、悬挂机构3以及转向机构4之间的配合使用，可以提高agv小车的承载能力，使得agv小车可以承载更多的重量，利用差速器使轮组件2原本转向时产生的滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了轮组件2在转向时承受的摩擦阻力，增加轮组件2的使用寿命；同时由于悬挂机构3的设置，还降低了agv小车对地面平整度和环境的要求，即使地面有一定的凹凸，也能大幅度降低车身的震动，使移动过程中平稳和安全。
[0049]
在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0050]
以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。