一种电控一体麦克纳姆轮及装配方法与流程

本发明属于童车配件，尤其涉及一种电控一体麦克纳姆轮及装配方法。

背景技术：

1、麦克纳姆轮的全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面，依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动；麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。

2、查询到已有发明专利一种基于麦克纳姆轮的轮毂驱动电机，可以借助麦克纳姆轮的运动特性实现原地旋转、横移、斜移、零拐弯半径的全方位运动，在自动化仓储系统、物流系统中具有广泛的应用。但是，由于通道狭小、空间有限，对移动平台的尺寸有了较多的限制，尤其在平台的轴间距较小时。目前电机驱动麦克纳姆轮运动系统的机械部分主要有包括电机、减速器、联轴器、麦克纳姆轮。机械部分的运动传递方式决定了轴间距的大小。

3、已有的技术解决方法：针对电机驱动麦克纳姆轮运动系统存在的轴间距大的技术缺陷，采取的一种技术方案。包括电机轴，设置在电机轴上的电机定子和套装在电机定子上且与电机定子相配合运动的电机转子，电机转子通过设置在两侧端面上的端盖转动设置在电机轴上。基于麦克纳姆轮的轮毂驱动电机，可以方便的与全方位移动平台的机架进行机械连接，减少电机减速器联轴器之间连接的空间，缩短了平台的轴间距，使全方位移动平台能在通道狭窄、空间狭小范围内运动。

4、但是上述方案存在以下缺点：

5、1.采用微型电机，电机直接驱动轮毂，缺少齿轮变速，因此扭矩小，负载低。

6、2.驱动轮生产装配复杂，不利于维修与维护，生产效率低下。

7、3.缺少散热孔，使用过程中电机发热，引起驱动轮温升过高。

8、4.该麦克纳姆轮还未运用到童车上，造成现有童车玩法单一，孩子游玩一段时间后，产生厌倦的心理。

9、针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

技术实现思路

1、本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、设计合理、传动效率高、传递扭矩大、寿命长、能降低噪音的电控一体麦克纳姆轮及装配方法。

2、为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电控一体麦克纳姆轮，包括麦克纳姆轮本体和齿轮箱；麦克纳姆轮本体内形成有安装槽；齿轮箱内置于安装槽内，且所述麦克纳姆轮本体随所述齿轮箱转动；所述齿轮箱包括齿轮箱箱体；齿轮箱箱体包括齿轮固定上盖和齿轮固定下盖，齿轮固定上盖和齿轮固定下盖之间形成有容纳腔，容纳腔内装配有齿轮传动机构；齿轮固定上盖外侧内部沿一体轮宽度方向形成有限位凹槽，限位凹槽内装配有驱动电机，其中，驱动电机纵向装配于限位凹槽内，驱动电机的驱动轴穿过齿轮固定上盖连接齿轮，齿轮连接齿轮传动机构；所述齿轮固定下盖的外侧固设有连接筒，该连接筒为定位筒的延伸部，连接筒上套接有轴承；所述连接筒内形成有方形通孔，方形通孔与定位孔相连通，方形通孔内插接有方管。

3、作为本发明的一种优选方案，所述麦克纳姆轮本体的外侧可拆式装配有轮盖；轮盖位于安装槽上端，轮盖用于将齿轮箱固定于安装槽内。

4、作为本发明的一种优选方案，所述麦克纳姆轮本体与轮盖通过螺钉可拆装连接。

5、作为本发明的一种优选方案，所述轮盖上形成有多个轮盖电机散热孔，多个轮盖电机散热孔沿着轮盖周向等距布设。

6、作为本发明的一种优选方案，所述麦克纳姆轮本体上形成有多个轮罩电机散热孔，多个轮罩电机散热孔沿着麦克纳姆轮本体周向等距布设。

7、作为本发明的一种优选方案，所述齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和驱动齿轮；齿轮固定上盖内布设有第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴；第一齿轮活动套接于第一连接轴上，第二齿轮活动套接于第二连接轴上；第三齿轮活动套接于第三连接轴上。

8、作为本发明的一种优选方案，所述第一齿轮包括第一大齿轮和第一小齿轮；第一大齿轮与齿轮相啮合；所述第二齿轮包括第二大齿轮和第二小齿轮；第三齿轮包括第三大齿轮和第三小齿轮；驱动齿轮包括连接齿轮和驱动件；第一小齿轮与第二大齿轮相啮合，第二小齿轮与第三大齿轮相啮合，第三小齿轮与连接齿轮相啮合。

9、作为本发明的一种优选方案，所述齿轮固定下盖上固设有与驱动齿轮相适配的定位筒，定位筒内形成有定位孔，第三齿轮上的驱动件穿过并且活动套接于定位筒上；所述齿轮固定上盖中部形成有与驱动件相适配的通孔，第三齿轮的驱动件穿过且转动连接通孔内。

10、作为本发明的一种优选方案，所述麦克纳姆轮本体的内侧中部靠近齿轮箱位置固设有输出卡接部，驱动件与输出卡接部相互卡接锁紧，进而驱动一体麦克纳姆轮运动；所述输出卡接部包括卡接环和卡接柱；卡接环与卡接柱之间留有间距，卡接柱中部形成有螺纹装配槽，卡接柱周向形成有多个等距布设的凹槽，相对应的，驱动件上形成有多个与凹槽相对应的凸块，当驱动件与输出卡接部装配时，凸块卡接于凹槽内。

11、一种电控一体麦克纳姆轮的装配方法，包括以下步骤：

12、步骤一：将组装好的齿轮箱装配于麦克纳姆轮本体的安装槽内，通过齿轮箱上的驱动件与麦克纳姆轮本体上的输出卡接部相互卡接锁紧；

13、步骤二：将轮盖安装于麦克纳姆轮本体上，轮盖的限位孔卡接齿轮箱的连接筒；用于将齿轮箱定位在麦克纳姆轮本体内；

14、步骤三：通过螺钉将麦克纳姆轮本体与轮盖固定；

15、步骤四：将方管的一端沿着方形通孔插入至一体麦克纳姆轮内；

16、步骤五：将童车的圆轴穿过方管，与卡接柱中部形成的螺纹装配槽旋紧，两个一体麦克纳姆轮通过圆轴固定。

17、本发明的有益效果是：本发明中一体麦克纳姆轮集成了现有麦克纳姆轮的所有结构和功能，在一定程度上减少了麦克纳姆轮与其齿轮箱的安装零部件，降低其结构重量和制造维护成本，还在一定程度上可以提高设备行走的可靠性。

技术特征：

1.一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：包括麦克纳姆轮本体(1)和齿轮箱(4)；麦克纳姆轮本体(1)内形成有安装槽(3)；齿轮箱(4)内置于安装槽(3)内，且所述麦克纳姆轮本体(1)随所述齿轮箱(4)转动；所述齿轮箱(4)包括齿轮箱箱体(20)；齿轮箱箱体(20)包括齿轮固定上盖(21)和齿轮固定下盖(29)，齿轮固定上盖(21)和齿轮固定下盖(29)之间形成有容纳腔(30)，容纳腔(30)内装配有齿轮传动机构(10)；齿轮固定上盖(21)外侧内部沿一体轮宽度方向形成有限位凹槽(27)，限位凹槽(27)内装配有驱动电机(31)，其中，驱动电机(31)纵向装配于限位凹槽(27)内，驱动电机(31)的驱动轴(25)穿过齿轮固定上盖(21)连接齿轮(5)，齿轮(5)连接齿轮传动机构(10)；所述齿轮固定下盖(29)的外侧固设有连接筒(29-1)，该连接筒(29-1)为定位筒(28)的延伸部，连接筒(29-1)上套接有轴承(8)；所述连接筒(29-1)内形成有方形通孔(29-2)，方形通孔(29-2)与定位孔(28-1)相连通，方形通孔(29-2)内插接有方管(7)。

2.根据权利要求1所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述麦克纳姆轮本体(1)的外侧可拆式装配有轮盖(2)；轮盖(2)位于安装槽(3)上端，轮盖(2)用于将齿轮箱(4)固定于安装槽(3)内。

3.根据权利要求2所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述麦克纳姆轮本体(1)与轮盖(2)通过螺钉可拆装连接。

4.根据权利要求1所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述轮盖(2)上形成有多个轮盖电机散热孔(2-1)，多个轮盖电机散热孔(2-1)沿着轮盖(2)周向等距布设。

5.根据权利要求1所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述麦克纳姆轮本体(1)上形成有多个轮罩电机散热孔(1-1)，多个轮罩电机散热孔(1-1)沿着麦克纳姆轮本体(1)周向等距布设。

6.根据权利要求1所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述齿轮传动机构(10)包括第一齿轮(11)、第二齿轮(12)、第三齿轮(13)和驱动齿轮(14)；齿轮固定上盖(21)内布设有第一连接轴(22)、第二连接轴(23)和第三连接轴(24)；第一齿轮(11)活动套接于第一连接轴(22)上，第二齿轮(12)活动套接于第二连接轴(23)上；第三齿轮(13)活动套接于第三连接轴(24)上。

7.根据权利要求6所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述第一齿轮(11)包括第一大齿轮(11-1)和第一小齿轮(11-2)；第一大齿轮(11-1)与齿轮(5)相啮合；所述第二齿轮(12)包括第二大齿轮(12-1)和第二小齿轮(12-2)；第三齿轮(13)包括第三大齿轮(13-1)和第三小齿轮(13-2)；驱动齿轮(14)包括连接齿轮(14-1)和驱动件(14-2)；第一小齿轮(11-2)与第二大齿轮(12-1)相啮合，第二小齿轮(12-2)与第三大齿轮(13-1)相啮合，第三小齿轮(13-2)与连接齿轮(14-1)相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述齿轮固定下盖(29)上固设有与驱动齿轮(14)相适配的定位筒(28)，定位筒(28)内形成有定位孔(28-1)，第三齿轮(14)上的驱动件(14-2)穿过并且活动套接于定位筒(28)上；所述齿轮固定上盖(21)中部形成有与驱动件(14-2)相适配的通孔(26)，第三齿轮(14)的驱动件(14-2)穿过且转动连接通孔(26)内。

9.根据权利要求8所述的一种电控一体麦克纳姆轮，其特征在于：所述麦克纳姆轮本体(1)的内侧中部靠近齿轮箱(4)位置固设有输出卡接部(46)，驱动件(14-2)与输出卡接部(46)相互卡接锁紧，进而驱动一体麦克纳姆轮运动；所述输出卡接部(46)包括卡接环(46-1)和卡接柱(46-2)；卡接环(46-1)与卡接柱(46-2)之间留有间距，卡接柱(46-2)中部形成有螺纹装配槽(46-4)，卡接柱(46-2)周向形成有多个等距布设的凹槽(46-3)，相对应的，驱动件(14-2)上形成有多个与凹槽(46-3)相对应的凸块(17)，当驱动件(14-2)与输出卡接部(46)装配时，凸块(17)卡接于凹槽(46-3)内。

10.根据权利要求1-9任意一项所述电控一体麦克纳姆轮的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种电控一体麦克纳姆轮及装配方法，包括麦克纳姆轮本体和齿轮箱；麦克纳姆轮本体内形成有安装槽；齿轮箱内置于安装槽内，且所述麦克纳姆轮本体随所述齿轮箱转动；所述齿轮固定下盖的外侧固设有连接筒，该连接筒为定位筒的延伸部，连接筒上套接有轴承；所述连接筒内形成有方形通孔，方形通孔与定位孔相连通，方形通孔内插接有方管；本发明中一体麦克纳姆轮集成了现有麦克纳姆轮的所有结构和功能，在一定程度上减少了麦克纳姆轮与其齿轮箱的安装零部件，降低其结构重量和制造维护成本，还在一定程度上可以提高设备行走的可靠性。

技术研发人员：蔡建中,鱼兆悦,程磊焱,沈文彬
受保护的技术使用者：嘉兴市钮斯达电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/4