深空探测用防滑越野行走轮结构设计

　　这款行走轮的结构设计，核心面向低重力、松软浮土覆盖的地外天体表面行走工况，区别于常规地面车辆的充气轮胎或者实心橡胶轮，整体采用一体化硬质结构设计，规避了充气结构在真空环境下的密封失效、温差形变风险，也避免了橡胶材质在极端高低温循环下的老化脆裂问题。从实际使用场景来看，这类轮组主要搭载在小型无人探测移动平台上，承担平台整体承载、行走驱动、越障防滑的核心功能，在松散沙砾、硬质岩石交错的非铺装路面上，需要同时兼顾抓附能力与滚动阻力的平衡，避免轮体空转打滑导致的动力损耗，同时也要控制轮体自身重量，降低行走驱动机构的负载压力。

　　从结构设计思路上看，轮体采用径向辐条支撑的中空结构，八根等角度分布的辐条从中心轮毂位置向外延伸至轮辋内壁，既保证了轮体径向的承载刚度，又通过中空腔体大幅削减了整体重量，中心轮毂位置预留1英寸直径的安装孔，可直接与驱动轴、轮轴轴承座配合安装，安装端面预留的定位止口能保证轮体与驱动轴的同轴度，减少行走过程中的径向跳动。轮辋外径控制在14英寸，轮辋自身的轴向宽度为13英寸，较宽的轮辋接触面可以有效降低轮体对松软地表的接地比压，减少轮体在浮土层的下陷深度，提升通过性。

　　轮体外缘的防滑结构采用一体化成型的径向凸齿设计，凸齿沿轮辋圆周等距分布，齿形做了钝角过渡处理，既可以在接触硬质岩石面时通过齿边咬合提供足够的牵引力，又能避免尖锐齿形在大负载冲击下出现应力断裂，凸齿的轴向长度与轮辋宽度保持一致，在轮体发生侧滑趋势时，轴向连续的凸齿可以切入侧面浮土，提供侧向的防滑阻力，避免探测平台在斜坡行走时出现侧翻风险。轮辋与辐条的连接位置做了均匀的圆角过渡，消除了直角连接带来的应力集中问题，在轮体承受冲击载荷时，应力可以沿辐条方向均匀分散到整个轮体结构上，避免局部应力过大导致的结构开裂。

　　在实际选型适配过程中，这类轮组不需要额外加装轮胎或者防滑包覆层，整体结构可通过一体化增材制造或者工程塑料注塑成型，加工完成后仅需对中心安装孔做精度加工即可完成装配，后期维护过程中不需要做充气压力检查、橡胶件老化更换等维护操作，适合长期无人值守的探测作业场景。轮体的中空结构也可以根据实际负载需求，在辐条之间预留传感器安装空间，用于搭载轮部里程计数、接地压力检测等传感元件，不需要额外在轮体外部加装固定支架，进一步简化了行走机构的整体结构。针对不同的地表工况，还可以通过调整外缘凸齿的高度、分布密度来适配不同的抓附力需求，比如在岩石占比更高的地表，可以适当加高凸齿高度提升咬合能力，在浮土占比更高的松软地表，可以适当加密凸齿分布、增大接触面积降低接地比压，整体结构的模块化适配性较强，不需要对轮辋、辐条、轮毂的主体结构做大幅修改即可完成适配调整。