CN108905225A - 一种以重力为动力行走的无碳小车 - Google Patents

一种以重力为动力行走的无碳小车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以重力为动力行走的无碳小车，属于机械设计技术领域。本发明包括主动轮、主动轮固定件、后轮轴承座Ⅰ、后轮轴、底板、从动轮、后轮轴承座Ⅱ、轴承座Ⅰ、紧定螺钉、紧定螺母、导向杆Ⅰ、导向杆Ⅱ、砝码、三角架、定滑轮、定滑轮轴、定滑轮轴承Ⅰ、细绳、小齿轮、轴承Ⅰ、从动轮轴承、大齿轮、轴承Ⅱ、绕线轮、绕线轮轴、双联轴承座、轴承Ⅴ、轴承Ⅵ、轴承Ⅷ、前轮固定板、前轮支架、前轮螺钉、前轮、轴承Ⅸ、前轮螺母、定滑轮轴承Ⅱ、导向杆Ⅲ、定滑轮支撑板、转向装置。本发明利用两半齿轮轮流与条形齿轮作用，使得小车能发生周期性偏转；结构设计简单、易加工，易于推广应用；转向稳定性强、可靠性强。

Description

一种以重力为动力行走的无碳小车
技术领域
本发明涉及一种以重力为动力行走的无碳小车，属于机械设计技术领域。
背景技术
随着经济的发展，节能减排的观念已深入人们的脑海，人们在不断的研究节能减排的方法。一种以重力势能驱动行驶且方向可控制的小车，可以将砝码的重力势能转化为整车运动的动能，并可以按照预定的轨迹行走，体现了人们对环保的追求。但由于技术不成熟，以往设计的很多以重力势能驱动的具有方向控制功能的小车存在结构笨重、转向机构转向不精确且较难调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种以重力为动力行走的无碳小车，以解决现目前无碳小车转向机构笨拙，不能精确的调节小车行驶方向的问题。
本发明按以下技术方案实现：一种以重力为动力行走的无碳小车，包括主动轮1、主动轮固定件2、后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴4、底板5、从动轮6、后轮轴承座Ⅱ7、轴承座Ⅰ8、紧定螺钉9、紧定螺母10、导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、砝码13、三角架14、定滑轮15、定滑轮轴16、定滑轮轴承Ⅰ17、细绳18、小齿轮19、轴承Ⅰ20、从动轮轴承21、大齿轮22、轴承Ⅱ23、绕线轮34、绕线轮轴35、双联轴承座43、轴承Ⅴ44、轴承Ⅵ46、轴承Ⅷ52、前轮固定板53、前轮支架54、前轮螺钉55、前轮56、轴承Ⅸ57、前轮螺母58、定滑轮轴承Ⅱ59、导向杆Ⅲ60、定滑轮支撑板61、转向装置62；后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴承座Ⅱ7、轴承座Ⅰ8、双联轴承座43、前轮固定板53、定滑轮支撑板61分别通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅰ20安装在后轮轴承座Ⅱ7上，轴承Ⅴ44安装在后轮轴承座Ⅰ3上，后轮轴4通过轴承Ⅰ20、轴承Ⅴ44安装在后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴承座Ⅱ7上，小齿轮19安装在后轮轴4上，主动轮固定件2安装在后轮轴4一端部，主动轮1通过主动轮固定件2安装在后轮轴4一端部，从动轮轴承21安装在后轮轴4另一端部，从动轮6通过从动轮轴承21安装在后轮轴4另一端部，轴承Ⅱ23安装在轴承座Ⅰ8上，轴承Ⅵ46安装在双联轴承座43上，绕线轮轴35通过轴承Ⅱ23、轴承Ⅵ46安装在轴承座Ⅰ8、双联轴承座43上，大齿轮22安装在绕线轮轴35上，大齿轮22与小齿轮19啮合，绕线轮34安装在绕线轮轴35上，轴承Ⅷ52安装在前轮固定板53上，前轮架54上部通过轴承Ⅷ52穿出前轮固定板53，轴承Ⅸ57安装在前轮56上，前轮螺钉55穿过前轮架54及前轮56的轴承Ⅸ57，通过前轮螺母58固定前轮56在前轮架54下部，导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60分别通过紧定螺母10安装在定滑轮支撑板60上，导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60使得砝码13在下落时不摆动，三角架14安装在导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60顶部，定滑轮轴承Ⅰ17、定滑轮轴承Ⅱ59分别安装在三角架14上，定滑轮轴16通过定滑轮轴承Ⅰ17、定滑轮轴承Ⅱ59安装在三角架14上，定滑轮15安装在定滑轮轴16上，砝码13通过细绳18连接绕过定滑轮15，并将细绳18绕在绕线轮34上，砝码13位于导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60围成的三角形内，转向装置62安装在底板5上，转向装置62包括支杆24、鱼眼Ⅰ25、连接螺纹杆26、鱼眼Ⅱ27、轴Ⅰ28、轴Ⅱ29、轴承Ⅲ31、横杆33、轴承座Ⅱ36、轴承Ⅳ37、轴Ⅲ38、半齿轮Ⅰ39、齿轮Ⅰ40、半齿轮Ⅱ41、齿轮Ⅱ42、条形齿轮支座45、轴承Ⅶ47、条形齿轮Ⅰ48、齿轮Ⅲ49、条形齿轮Ⅱ50；轴承座Ⅱ36通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅳ37安装在轴承座Ⅱ36上，轴承Ⅶ47安装在双联轴承座43上，轴Ⅲ38通过轴承Ⅳ37、轴承Ⅶ47安装在轴承座Ⅱ36、双联轴承座43上，半齿轮Ⅰ39、齿轮Ⅰ40安装在轴Ⅲ38上，半齿轮Ⅱ41、齿轮Ⅱ42安装在绕线轮轴35上，齿轮Ⅰ40与齿轮Ⅱ42啮合，形齿轮支座45通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，条形齿轮Ⅰ48安装在条形齿轮支座45上，半齿轮Ⅰ39、半齿轮Ⅱ41分别与条形齿轮Ⅰ48啮合，支杆24穿过定滑轮支撑板61并通过紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅲ31安装在支杆24上部，横杆33通过轴承Ⅲ31安装在支杆24上端，横杆33上开设有滑槽Ⅰ30、滑槽Ⅱ32，条形齿轮Ⅰ48的端部轴插入滑槽Ⅱ32内，鱼眼Ⅰ25一端与轴Ⅱ29连接，轴Ⅱ29插入滑槽Ⅰ30内，且通过紧定螺母10将轴Ⅱ29与滑槽Ⅰ30固定，连接螺纹杆26一端与鱼眼Ⅰ25另一端连接，鱼眼Ⅱ27另一端与连接螺纹杆26另一端连接，轴Ⅰ28一端与鱼眼Ⅱ27一端连接，条形齿轮Ⅱ50上开设有滑槽Ⅲ51，轴Ⅰ28另一端通过紧定螺母10安置在条形齿轮Ⅱ50的滑槽Ⅲ51内，齿轮Ⅲ49安装在前轮架54上部，齿轮Ⅲ49与条形齿轮Ⅱ50啮合。
一种以重力为动力行走的无碳小车的工作原理为：砝码13通过细绳18连接绕过定滑轮15，并将细绳绕在绕线轮34上，当砝码13下落，将带动绕线轮34转动，在绕线轮轴35上的大齿轮22将带动小齿轮19转动，从而使小车行驶，同时在绕线轮轴35的另一齿轮Ⅱ42将带动齿轮Ⅰ40转动，而半齿轮Ⅰ39与半齿轮Ⅱ41转动方向相反，轮流与条形齿轮Ⅰ48作用，使得条形齿轮Ⅰ48前后滑动，在通过横杆33中的滑槽Ⅰ30来调节小车前轮偏转的幅度，在通过条形齿轮Ⅱ50前后滑动与齿轮Ⅲ49作用，使得小车能够发生周期性偏转，从而使得小车能够绕开障碍物。
本发明具有以下有益效果：
1、本装置利用两半齿轮轮流与条形齿轮作用，摆脱传统的转向装置，使得小车发生周期性偏转；
2、结构设计简单、易加工，易于推广应用；
3、转向稳定性强、可靠性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的传动部分安装结构示意图；
图3为本发明的齿轮安装结构示意图；
图4为本发明的转向装置结构示意图；
图5为本发明的前轮安装结构示意图；
图6为本发明的鱼眼结构示意图；
图7为本发明的定滑轮支撑板结构示意图；
图8为本发明的定滑轮支撑板安装结构示意图；
图9为本发明的三角架安装结构示意图。
图中各标号为：1：主动轮、2：主动轮固定件、3：后轮轴承座Ⅰ、4：后轮轴、5：底板、6：从动轮、7：后轮轴承座Ⅱ、8：轴承座Ⅰ、9：紧定螺钉、10：紧定螺母、11：导向杆Ⅰ、12：导向杆Ⅱ、13：砝码、14：三角架、15：定滑轮、16：定滑轮轴、17：定滑轮轴承Ⅰ、18：细绳、19：小齿轮、20：轴承Ⅰ、21：从动轮轴承、22：大齿轮、23：轴承Ⅱ、24：支杆、25：鱼眼Ⅰ、26：连接螺纹杆、27：鱼眼Ⅱ、28：轴Ⅰ、29：轴Ⅱ、30：滑槽Ⅰ、31：轴承Ⅲ、32：滑槽Ⅱ、33：横杆、34：绕线轮、35：绕线轮轴、36：轴承座Ⅱ、37：轴承Ⅳ、38：轴Ⅲ、39：半齿轮Ⅰ、40：齿轮Ⅰ、41：半齿轮Ⅱ、42：齿轮Ⅱ、43：双联轴承座、44、轴承Ⅴ、45：条形齿轮支座、46：轴承Ⅵ、47：轴承Ⅶ、48：条形齿轮Ⅰ、49：齿轮Ⅲ、50：条形齿轮Ⅱ、51：滑槽Ⅲ、52：轴承Ⅷ、53：前轮固定板、54：前轮支架、55：前轮螺钉、56：前轮、57：轴承Ⅸ、58：前轮螺母、59：定滑轮轴承Ⅱ、60：导向杆Ⅲ、61：定滑轮支撑板、62：转向装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-9所示，一种以重力为动力行走的无碳小车，包括主动轮1、主动轮固定件2、后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴4、底板5、从动轮6、后轮轴承座Ⅱ7、轴承座Ⅰ8、紧定螺钉9、紧定螺母10、导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、砝码13、三角架14、定滑轮15、定滑轮轴16、定滑轮轴承Ⅰ17、细绳18、小齿轮19、轴承Ⅰ20、从动轮轴承21、大齿轮22、轴承Ⅱ23、绕线轮34、绕线轮轴35、双联轴承座43、轴承Ⅴ44、轴承Ⅵ46、轴承Ⅷ52、前轮固定板53、前轮支架54、前轮螺钉55、前轮56、轴承Ⅸ57、前轮螺母58、定滑轮轴承Ⅱ59、导向杆Ⅲ60、定滑轮支撑板61、转向装置62；后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴承座Ⅱ7、轴承座Ⅰ8、双联轴承座43、前轮固定板53、定滑轮支撑板61分别通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅰ20安装在后轮轴承座Ⅱ7上，轴承Ⅴ44安装在后轮轴承座Ⅰ3上，后轮轴4通过轴承Ⅰ20、轴承Ⅴ44安装在后轮轴承座Ⅰ3、后轮轴承座Ⅱ7上，小齿轮19安装在后轮轴4上，主动轮固定件2安装在后轮轴4一端部，主动轮1通过主动轮固定件2安装在后轮轴4一端部，从动轮轴承21安装在后轮轴4另一端部，从动轮6通过从动轮轴承21安装在后轮轴4另一端部，轴承Ⅱ23安装在轴承座Ⅰ8上，轴承Ⅵ46安装在双联轴承座43上，绕线轮轴35通过轴承Ⅱ23、轴承Ⅵ46安装在轴承座Ⅰ8、双联轴承座43上，大齿轮22安装在绕线轮轴35上，大齿轮22与小齿轮19啮合，绕线轮34安装在绕线轮轴35上，轴承Ⅷ52安装在前轮固定板53上，前轮架54上部通过轴承Ⅷ52穿出前轮固定板53，轴承Ⅸ57安装在前轮56上，前轮螺钉55穿过前轮架54及前轮56的轴承Ⅸ57，通过前轮螺母58固定前轮56在前轮架54下部，导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60分别通过紧定螺母10安装在定滑轮支撑板60上，导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60使得砝码13在下落时不摆动，三角架14安装在导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60顶部，定滑轮轴承Ⅰ17、定滑轮轴承Ⅱ59分别安装在三角架14上，定滑轮轴16通过定滑轮轴承Ⅰ17、定滑轮轴承Ⅱ59安装在三角架14上，定滑轮15安装在定滑轮轴16上，砝码13通过细绳18连接绕过定滑轮15，并将细绳18绕在绕线轮34上，砝码13位于导向杆Ⅰ11、导向杆Ⅱ12、导向杆Ⅲ60围成的三角形内，转向装置62安装在底板5上，转向装置62包括支杆24、鱼眼Ⅰ25、连接螺纹杆26、鱼眼Ⅱ27、轴Ⅰ28、轴Ⅱ29、轴承Ⅲ31、横杆33、轴承座Ⅱ36、轴承Ⅳ37、轴Ⅲ38、半齿轮Ⅰ39、齿轮Ⅰ40、半齿轮Ⅱ41、齿轮Ⅱ42、条形齿轮支座45、轴承Ⅶ47、条形齿轮Ⅰ48、齿轮Ⅲ49、条形齿轮Ⅱ50；轴承座Ⅱ36通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅳ37安装在轴承座Ⅱ36上，轴承Ⅶ47安装在双联轴承座43上，轴Ⅲ38通过轴承Ⅳ37、轴承Ⅶ47安装在轴承座Ⅱ36、双联轴承座43上，半齿轮Ⅰ39、齿轮Ⅰ40安装在轴Ⅲ38上，半齿轮Ⅱ41、齿轮Ⅱ42安装在绕线轮轴35上，齿轮Ⅰ40与齿轮Ⅱ42啮合，形齿轮支座45通过紧定螺钉9、紧定螺母10安装在底板5上，条形齿轮Ⅰ48安装在条形齿轮支座45上，半齿轮Ⅰ39、半齿轮Ⅱ41分别与条形齿轮Ⅰ48啮合，支杆24穿过定滑轮支撑板61并通过紧定螺母10安装在底板5上，轴承Ⅲ31安装在支杆24上部，横杆33通过轴承Ⅲ31安装在支杆24上端，横杆33上开设有滑槽Ⅰ30、滑槽Ⅱ32，条形齿轮Ⅰ48的端部轴插入滑槽Ⅱ32内，鱼眼Ⅰ25一端与轴Ⅱ29连接，轴Ⅱ29插入滑槽Ⅰ30内，且通过紧定螺母10将轴Ⅱ29与滑槽Ⅰ30固定，连接螺纹杆26一端与鱼眼Ⅰ25另一端连接，鱼眼Ⅱ27另一端与连接螺纹杆26另一端连接，轴Ⅰ28一端与鱼眼Ⅱ27一端连接，条形齿轮Ⅱ50上开设有滑槽Ⅲ51，轴Ⅰ28另一端通过紧定螺母10安置在条形齿轮Ⅱ50的滑槽Ⅲ51内，齿轮Ⅲ49安装在前轮架54上部，齿轮Ⅲ49与条形齿轮Ⅱ50啮合。

Claims (1)

1.一种以重力为动力行走的无碳小车，其特征在于：包括主动轮（1）、主动轮固定件（2）、后轮轴承座Ⅰ（3）、后轮轴（4）、底板（5）、从动轮（6）、后轮轴承座Ⅱ（7）、轴承座Ⅰ（8）、紧定螺钉（9）、紧定螺母（10）、导向杆Ⅰ（11）、导向杆Ⅱ（12）、砝码（13）、三角架（14）、定滑轮（15）、定滑轮轴（16）、定滑轮轴承Ⅰ（17）、细绳（18）、小齿轮（19）、轴承Ⅰ（20）、从动轮轴承（21）、大齿轮（22）、轴承Ⅱ（23）、绕线轮（34）、绕线轮轴（35）、双联轴承座（43）、轴承Ⅴ（44）、轴承Ⅵ（46）、轴承Ⅷ（52）、前轮固定板（53）、前轮支架（54）、前轮螺钉（55）、前轮（56）、轴承Ⅸ（57）、前轮螺母（58）、定滑轮轴承Ⅱ（59）、导向杆Ⅲ（60）、定滑轮支撑板（61）、转向装置（62）；后轮轴承座Ⅰ（3）、后轮轴承座Ⅱ（7）、轴承座Ⅰ（8）、双联轴承座（43）、前轮固定板（53）、定滑轮支撑板（61）分别通过紧定螺钉（9）、紧定螺母（10）安装在底板（5）上，轴承Ⅰ（20）安装在后轮轴承座Ⅱ（7）上，轴承Ⅴ（44）安装在后轮轴承座Ⅰ（3）上，后轮轴（4）通过轴承Ⅰ（20）、轴承Ⅴ（44）安装在后轮轴承座Ⅰ（3）、后轮轴承座Ⅱ（7）上，小齿轮（19）安装在后轮轴（4）上，主动轮固定件（2）安装在后轮轴（4）一端部，主动轮（1）通过主动轮固定件（2）安装在后轮轴（4）一端部，从动轮轴承（21）安装在后轮轴（4）另一端部，从动轮（6）通过从动轮轴承（21）安装在后轮轴（4）另一端部，轴承Ⅱ（23）安装在轴承座Ⅰ（8）上，轴承Ⅵ（46）安装在双联轴承座（43）上，绕线轮轴（35）通过轴承Ⅱ（23）、轴承Ⅵ（46）安装在轴承座Ⅰ（8）、双联轴承座（43）上，大齿轮（22）安装在绕线轮轴（35）上，大齿轮（22）与小齿轮（19）啮合，绕线轮（34）安装在绕线轮轴（35）上，轴承Ⅷ（52）安装在前轮固定板（53）上，前轮架（54）上部通过轴承Ⅷ（52）穿出前轮固定板（53），轴承Ⅸ（57）安装在前轮（56）上，前轮螺钉（55）穿过前轮架（54）及前轮（56）的轴承Ⅸ（57），通过前轮螺母（58）固定前轮（56）在前轮架（54）下部，导向杆Ⅰ（11）、导向杆Ⅱ（12）、导向杆Ⅲ（60）分别通过紧定螺母（10）安装在定滑轮支撑板（60）上，三角架（14）安装在导向杆Ⅰ（11）、导向杆Ⅱ（12）、导向杆Ⅲ（60）顶部，定滑轮轴承Ⅰ（17）、定滑轮轴承Ⅱ（59）分别安装在三角架（14）上，定滑轮轴（16）通过定滑轮轴承Ⅰ（17）、定滑轮轴承Ⅱ（59）安装在三角架（14）上，定滑轮（15）安装在定滑轮轴（16）上，砝码（13）通过细绳（18）连接绕过定滑轮（15），并将细绳（18）绕在绕线轮（34）上，砝码（13）位于导向杆Ⅰ（11）、导向杆Ⅱ（12）、导向杆Ⅲ（60）围成的三角形内，转向装置（62）安装在底板（5）上，转向装置（62）包括支杆（24）、鱼眼Ⅰ（25）、连接螺纹杆（26）、鱼眼Ⅱ（27）、轴Ⅰ（28）、轴Ⅱ（29）、轴承Ⅲ（31）、横杆（33）、轴承座Ⅱ（36）、轴承Ⅳ（37）、轴Ⅲ（38）、半齿轮Ⅰ（39）、齿轮Ⅰ（40）、半齿轮Ⅱ（41）、齿轮Ⅱ（42）、条形齿轮支座（45）、轴承Ⅶ（47）、条形齿轮Ⅰ（48）、齿轮Ⅲ（49）、条形齿轮Ⅱ（50）；轴承座Ⅱ（36）通过紧定螺钉（9）、紧定螺母（10）安装在底板（5）上，轴承Ⅳ（37）安装在轴承座Ⅱ（36）上，轴承Ⅶ（47）安装在双联轴承座（43）上，轴Ⅲ（38）通过轴承Ⅳ（37）、轴承Ⅶ（47）安装在轴承座Ⅱ（36）、双联轴承座（43）上，半齿轮Ⅰ（39）、齿轮Ⅰ（40）安装在轴Ⅲ（38）上，半齿轮Ⅱ（41）、齿轮Ⅱ（42）安装在绕线轮轴（35）上，齿轮Ⅰ（40）与齿轮Ⅱ（42）啮合，形齿轮支座（45）通过紧定螺钉（9）、紧定螺母（10）安装在底板（5）上，条形齿轮Ⅰ（48）安装在条形齿轮支座（45）上，半齿轮Ⅰ（39）、半齿轮Ⅱ（41）分别与条形齿轮Ⅰ（48）啮合，支杆（24）穿过定滑轮支撑板（61）并通过紧定螺母（10）安装在底板（5）上，轴承Ⅲ（31）安装在支杆（24）上部，横杆（33）通过轴承Ⅲ（31）安装在支杆（24）上端，横杆（33）上开设有滑槽Ⅰ（30）、滑槽Ⅱ（32），条形齿轮Ⅰ（48）的端部轴插入滑槽Ⅱ（32）内，鱼眼Ⅰ（25）一端与轴Ⅱ（29）连接，轴Ⅱ（29）插入滑槽Ⅰ（30）内，且通过紧定螺母（10）将轴Ⅱ（29）与滑槽Ⅰ（30）固定，连接螺纹杆（26）一端与鱼眼Ⅰ（25）另一端连接，鱼眼Ⅱ（27）另一端与连接螺纹杆（26）另一端连接，轴Ⅰ（28）一端与鱼眼Ⅱ（27）一端连接，条形齿轮Ⅱ（50）上开设有滑槽Ⅲ（51），轴Ⅰ（28）另一端通过紧定螺母（10）安置在条形齿轮Ⅱ（50）的滑槽Ⅲ（51）内，齿轮Ⅲ（49）安装在前轮架（54）上部，齿轮Ⅲ（49）与条形齿轮Ⅱ（50）啮合。
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