CN203540055U - 一种轨迹行走小车 - Google Patents

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韩书葵
郭锐
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Abstract

本实用新型涉及用于无碳竞赛车模的小车设计制造技术领域，具体是涉及一种可以实现“8”字行走的轨迹行走小车。包括车板，所述的车板上设置有驱动机构、间歇机构和转向机构，所述的驱动机构包括安装在车板上的重力势能支撑架，重力势能支撑架上部安装有定滑轮，重力势能支撑架内设置有重锤，重锤上部连接细线，细线绕过定滑轮绕接在传动轴上，传动轴上设置有大齿轮，大齿轮与差速器侧部的旋转半轴上的小齿轮相啮合，差速器两端的旋转半轴上设置有后轮，所述的间歇机构包括相互啮合的大间歇齿轮和小间歇齿轮，所述的车板上还设置有启动定位模块，其结构简单，成本低廉，行走距离较长，行走的周期稳定。

Description

一种轨迹行走小车
技术领域：
本发明涉及用于无碳竞赛车模的小车设计制造技术领域，具体是涉及一种可以实现“8”字行走的轨迹行走小车。
背景技术：
目前，在机械制造专业学习中，为了锻炼学生的动手能力和专业知识应用能力，常常组织一种能实现预定功能的机构模型设计比赛，无碳车模竞赛就是其中的一项，现有技术中的无碳车模一般采用重力势能转换为机械能的方式实现，其在结构设计中存在如下缺陷：首先，在小车行走过程中重锤摆动的角度直接影响小车的平稳性，其次，小车在启动过程和行驶过程中的速度过快可能造成小车的重心不稳，出现打滑或者翻车，最后小车行走的轨迹不对称，另外，小车除了车架以外，其余的部件加工成本计较高，不太符合大赛无碳，低成本的要求。
发明内容：
本发明是针对现有技术中的无碳车模结构不合理的缺陷而提供的一种轨迹行走小车，从而有效解决了现有技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：所述的一种轨迹行走小车，包括车板，其特点是还包括所述的车板上设置有驱动机构、间歇机构和转向机构，所述的驱动机构包括安装在车板上的重力势能支撑架，重力势能支撑架上部安装有定滑轮，重力势能支撑架内设置有重锤，重锤上部连接细线，细线绕过定滑轮绕接在传动轴上，传动轴上设置有大齿轮，大齿轮与差速器侧部的旋转半轴上的小齿轮相啮合，差速器两端的旋转半轴上设置有后轮，所述的间歇机构包括相互啮合的大间歇齿轮和小间歇齿轮，大间歇齿轮安装在传动轴上，小间歇齿轮安装在第一旋转轴上，所述的转向机构包括安装在第一旋转轴上的连杆和曲柄，曲柄前端与安装在第二旋转轴上的摆杆相连，第二旋转轴下部设置有前轮，第二旋转轴通过前轮旋转轴承安装在车板前端；所述的车板上还设置有启动定位模块，启动定位模块包括基准板和角度调节板，基准板和角度调节板安装在锁死机构上，锁死机构上还设置有刻度盘。
所述的基准板为L形结构，以乒乓球台的中间线和边线为基准线，L形基准板的斜边紧靠到小车的轮边缘上，其角度调节板通过角度调节确定小车的出发角度，实现小车在预定的轨迹上实现往复的“8”字运动。
所述的传动轴通过第一轴承支架安装在车板上。
所述的差速器包括差速器外套、差速器的大锥齿轮和差速器的小锥齿轮，差速器外套两侧部设置有旋转半轴，差速器通过两端的旋转半轴安装在第二轴承支架上，第二轴承支架固定安装在车板上。
所述的车板为Z形架，重力势能支撑架架和Z形车板相互垂直安装。
所述的重力势能支撑架包括的呈120度均匀布置的三个支撑杆，重力势能支撑架，固定在Z形车板的前端。
本实用新型通过上述技术方案，存在如下效果：所述的一种轨迹行走小车，其重锤在400mm下落，重力势能产生的能量作为小车前进的动力，小车在半个乒乓球台上绕相距300mm-500mm的两个桩来回实现“8”字形的往复运动，其结构简单，成本低廉，行走距离较长，通过里面的调节机构可以实现小车的行走周期的长度，所走的轨迹具有堆成性，行走的周期稳定，在无外加动力的情况下实现往复避障运动。
附图说明：
图1是本发明的结构原理图；
图2是本发明的图1的转向机构结构原理图；
图3是本发明的图1的间歇机构结构原理图；
图4是本发明的图1的差速器结构原理图；
图5是本发明的图1的启动定位模块结构原理图。
图中所示：1.定滑轮；2.细线；3.重锤；4.重力势能支撑架；5.大齿轮；6.传动轴；7.间歇机构；8.第一旋转轴；9.第一轴承支架；10.第二轴承支架；11.差速器；12.前轮；13.车板；14.小齿轮；15.后轮；16.前轮的旋转轴；17.第二旋转轴；18.前轮旋转轴承；19.摆杆；20.连杆；21.曲柄；22.大间歇齿轮；23.小间歇齿轮；24.旋转半轴，25.差速器外套，26.差速器的大锥齿轮，27.差速器的小锥齿轮，28.刻度盘，29.基准板，30.角度调节板，31.锁死机构。
具体实施方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述
如图1至5所示，所述的一种轨迹行走小车，包括车板13，其特点是还包括所述的车板13上设置有驱动机构、间歇机构7和转向机构，所述的驱动机构包括安装在车板13上的重力势能支撑架4，重力势能支撑架4上部安装有定滑轮1，重力势能支撑架4内设置有重锤3，重锤3上部连接细线2，细线2绕过定滑轮1绕接在传动轴6上，传动轴6上设置有大齿轮5，大齿轮5与差速器11侧部的旋转半轴24上的小齿轮14相啮合，差速器11通过两端的旋转半轴24上设置有后轮15，所述的间歇机构7包括相互啮合的大间歇齿轮22和小间歇齿轮23，大间歇齿轮22安装在传动轴6上，小间歇齿轮23安装在第一旋转轴8上，所述的转向机构包括安装在第一旋转轴8上的连杆20和曲柄21，曲柄21前端与安装在第二旋转轴17上的摆杆19相连，第二旋转轴17下部设置有前轮12，第二旋转轴17通过前轮旋转轴承18安装在车板13前端；所述的车板13上还设置有启动定位模块，启动定位模块包括基准板29和角度调节板30，基准板29和角度调节板30安装在锁死机构31上，锁死机构31上还设置有刻度盘28。
进一步，所述的基准板29为L形结构，L形基准板的斜边紧靠到小车的轮边缘上，其角度调节板30通过角度调节确定小车的出发角度，实现小车在预定的轨迹上实现往复的“8”字运动。
进一步，所述的传动轴6通过第一轴承支架9安装在车板13上。
进一步，所述的差速器11包括差速器外套25、差速器的大锥齿轮26和差速器的小锥齿轮27，差速器外套25两侧部设置有旋转半轴24，差速器11通过两端的旋转半轴24安装在第二轴承支架10上，第二轴承支架10固定安装在车板13上。
进一步，所述的车板13为Z形架，重力势能架支撑架4和Z形车板相互垂直安装。
进一步，所述的重力势能支撑架4包括的呈120度均匀布置的三个支撑杆，重力势能支撑架4固定在Z形车板1的前端。
所述的一种轨迹行走小车，整体车板为Z形硬铝材料板，降低了小车的重心位置，小车的车板离地面大约只有3mm，成功的降低了小车的重心高度，避免了小车在频繁转弯的时候出现打滑或者翻车。其他构件采用镂空结构，减少了整体的重量，减小了能量损失，由小车的起始位置可以控制小车的出发的状态，从而调整小车的行走路线，使小车可以在两个桩之间行走更多的“8”字。差速器可以实现小车在运动过程中外轮和内轮具有速度差，并且始终保证外侧轮的速度大于内侧轮的速度，从而走出对称的“8”字形；间歇机构包括相互啮合的大间歇齿轮和小间歇齿轮，实现小车在运动间歇的转弯，从而实现“8”字形轨迹。传动轴旋转使重力势能慢慢上升到400mm高度，当重力势能块下落时，带动传动轴旋转，传动轴转动时将带动其同轴的大齿轮和大间歇齿轮，通过啮合，大齿轮将动力传递给小齿轮，小齿轮将动力传递给同轴的差速器，从而实现后轮的转动；而大间歇齿轮动力传递给小间歇齿轮，小间歇齿轮带动转向机构实现来回的摆动从而实现小车的前轮实现转弯运动。小车上的启动定位模块L状基本板的两侧边分别为小车的起跑的基准线和跑道的中心基准线，基准板上面安装有角度调节器，通过角度调节器可以定位小车出发的角度，定好角度后，通过定位模块上的锁死机构将其锁死，角度将不发生变化，从而可以实现准确定位。

Claims (6)

1.一种轨迹行走小车，包括车板，其特征是所述的车板上设置有驱动机构、间歇机构和转向机构，所述的驱动机构包括安装在车板上的重力势能支撑架，重力势能支撑架上部安装有定滑轮，重力势能支撑架内设置有重锤，重锤上部连接细线，细线绕过定滑轮绕接在传动轴上，传动轴上设置有大齿轮，大齿轮与差速器侧部的旋转半轴上的小齿轮相啮合，差速器两端的旋转半轴上设置有后轮，所述的间歇机构包括相互啮合的大间歇齿轮和小间歇齿轮，大间歇齿轮安装在传动轴上，小间歇齿轮安装在第一旋转轴上，所述的转向机构包括安装在第一旋转轴上的连杆和曲柄，曲柄前端与安装在第二旋转轴上的摆杆相连，第二旋转轴下部设置有前轮，第二旋转轴通过前轮旋转轴承安装在车板前端；所述的车板上还设置有启动定位模块，启动定位模块包括基准板和角度调节板，基准板和角度调节板安装在锁死机构上，锁死机构上还设置有刻度盘。 
2.根据权利要求1所述的一种轨迹行走小车，其特征在于：所述的基准板为L形结构，以乒乓球台的中间线和边线为基准线，L形基准板的斜边紧靠到小车的轮边缘上，其角度调节板通过角度调节确定小车的出发角度，实现小车在预定的轨迹上实现往复的“8”字运动。 
3.根据权利要求1所述的一种轨迹行走小车，其特征在于：所述的传动轴通过第一轴承支架安装在车板上。 
4.根据权利要求1所述的一种轨迹行走小车，其特征在于：所述的差速器包括差速器外套、差速器的大锥齿轮和差速器的小锥齿轮，差速器外套两侧部设置有旋转半轴，差速器通过两端的旋转半轴安装在第二轴承支架上，第二轴承支架固定安装在车板上。 
5.根据权利要求1所述的一种轨迹行走小车，其特征在于：所述的车板为Z形架，重力势能支撑架架和Z形车板相互垂直安装。 
6.根据权利要求1或5所述的一种轨迹行走小车，其特征在于：所述的重力势能支撑架包括的呈120度均匀布置的三个支撑杆，重力势能支撑架，固定在Z形车板的前端。 
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