CN204543541U - 行走8字形的双前轮式可调控无碳小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，包括车架和设置在车架上的能量转换机构、驱动机构、转向机构，转向机构连接有转向轮，且转动驱动部件呈间歇式的通过转向机构对小车转弯半径实施循环调整，以使小车形成8字形的行驶路径；驱动轮为单个后轮；转向轮为两个前轮；所转向驱动部件包括构成曲柄滑块机构的微调盘、连杆和转向纵拉杆，构成曲柄的微调盘由驱动机构驱动转动，连杆与微调盘的铰接位置可调整，构成滑块的转向纵拉杆与转向机构连接，以使两个前轮形成同步转向。本实用新型的有益效果是，小车行走平稳性好，转弯灵活，且转弯半径可调、行走轨迹圆滑。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无碳小车，特别是一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车。
背景技术
无碳小车是考察大学生动手能力的科技竞赛项目之一，其以设定量的重力势能为唯一能量、具有连续避障功能的三轮小车。现有无碳小车通常包括两个直径较大的后轮和一个直径较小的前轮，其前轮用于转向，后轮中一个轮用于驱动，另一轮为从动轮。由于前后轮直径相差巨大，且前端只设有一个小轮，因此，小车行走平稳性差，转向半径过小时，容易造成翻车；同时，现有小车的转弯半径不能调整，需要进行改进。
发明内容
本实用新型目的是针对现有技术的不足，提供一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，该行走平稳性好，转弯灵活，且转弯半径可调。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，包括车架和设置在车架上的能量转换机构、驱动机构、转向机构，能量转换机构的输出端与驱动机构的输入端连接，驱动机构连接有驱动轮和转向驱动部件，转向驱动部件与转向机构连接，转向机构连接有转向轮，且转动驱动部件呈间歇式的通过转向机构对小车转弯半径实施循环调整，以使小车形成8字形的行驶路径；所述驱动轮为设在车架后段中部的单个后轮；所述转向轮为设在车架前端的两个前轮；所述转向驱动部件包括构成曲柄滑块机构的微调盘、连杆和转向纵拉杆，构成曲柄的微调盘由驱动机构驱动转动，连杆与微调盘的铰接位置呈可调整结构，构成滑块的转向纵拉杆与所述转向机构的输入端连接，以使两个前轮形成等角度且方向相同的同步转向。
采用前述技术方案的本实用新型，由于小车设有一个大的后驱动轮和两个小的转向前轮，因此，其行走平稳性相应提高；同时，由于转向驱动机构呈曲柄滑块机构，且构成曲柄的微调盘的曲柄长度由微调盘的回转中心与连杆与微调盘的铰接位置确定，该位置呈可调整的结构，故其曲柄长度可根据需要进行调整变化，相应构成滑块的转向纵拉杆的移动距离相应变化，该移动距离决定两个前轮的转动角度，该转动角度的大小直接与小车的转弯半径相关；即通过变换连杆与微调盘的铰接位置可方便的实现小车转弯半径的调整。
优选的，所述转向机构包括可转动的设在车架前端中部的L形转向臂，L形转向臂构成转向机构的输入端，L形转向臂通过横臂上设有的长槽与所述转向纵拉杆前端的销轴配合连接，L形转向臂的纵臂上铰接有两个横拉杆，横拉杆的自由端分别铰接有一转向纵臂，两个转向纵臂的自由端分别固定连接有用于安设所述前轮的前轮叉，前轮叉可转动的连接在所述车架上。以通过简单的结构实现两个前轮的同步转动，从而确保换向可靠。
优选的，所述转向驱动部件还包括与所述微调盘同轴固定连接的从动不完整齿轮，从动不完整齿轮具有两个周向均布的轮齿部分和无齿部分，从动不完整齿轮啮合有主动不完整齿轮，主动不完整齿轮通过齿轮传动结构与所述驱动机构连接，主动不完整齿轮的轮齿部分的齿数与从动不完整齿轮上任一轮齿部分的齿数相等。以简化结构、降低成本。
进一步优选的，所述主动不完整齿轮的无齿段呈外圆弧凸面，该外圆弧凸面直径与主动不完整齿轮的轮齿分度圆直径重合，其轮齿段与无齿段通过轮齿的齿槽连接；所述从动不完整齿轮的无齿部分呈外圆弧凹面结构，该外圆弧凹面用于与所述主动不完整齿轮的外圆弧凸面形成转动配合；从动不完整齿轮的轮齿部分与无齿部分通过轮齿的齿槽连接。以确保在主动不完整齿轮的无齿光滑段与从动不完整齿轮的无齿光滑段形成相对转动的运动配合时，从动不完整齿轮不会来回摆动，以确保小车转弯半径的稳定性，圆弧形路径规范、圆滑。
进一步优选的，所述齿轮传动结构包括同轴固定在所述后轮的轮轴上的转向主动齿轮，转向主动齿轮构成所述转向驱动部件的输入端，转向主动齿轮啮合有转向从动齿轮，转向从动齿轮与所述主动不完整齿轮同轴固定连接，轮轴和主动不完整齿轮可转动的分别连接在所述车架上。以简单和传动比恒定的传动方式实现转向驱动，使转弯半径调整平滑。
进一步优选的，所述微调盘设有多个螺孔，多个螺孔的中心位于以微调盘回转轴线为中心的一条阿基米德螺旋线上；所述连杆通过与所述螺孔螺合的螺栓连接接在微调盘上，该螺栓与连杆形成可转动连接。以通过预期的曲柄长度变化值，获得预期的转弯半径调整效果。
优选的，所述驱动机构包括与所述绕线轮同轴固定连接的驱动主动齿轮，驱动主动齿轮构成所述驱动机构的输入端，驱动主动齿轮啮合有驱动从动齿轮，驱动从动齿轮同轴固定在所述后轮的轮轴上，轮轴可转动的连接在所述车架上。以使驱动机构结构简单、驱动运动匀速稳定。
进一步优选的，所述能量转换机构由法码、定滑轮、绕线轮和软绳组成；绕线轮可转动的连接在所述车架上，绕线轮构成所述能量转换机构的输出端；定滑轮通过滑轮支架设置在所述车架上方，软绳的一端固定连接在绕线轮上，且软绳具有缠绕在绕线轮上的部分，软绳另一端通过定滑轮与法码连接。以通过简单的结构可靠获得由重力势能转换成转动驱动能。
本实用新型的有益效果是，小车行走平稳性好，转弯灵活，且转弯半径可调、行走轨迹圆滑。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意轴测图。
图2是本实用新型结构示意主视图。
图3是本实用新型图2的俯视图。
图4是本实用新型图2的左视图。
图5主动不完整齿轮10和从动不完整齿轮9的结构示意图。
图6是本实用新型中微调盘15的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型阻止在所述的实施例范围之中。
参见图1～6，一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，包括车架1和设置在车架1上的能量转换机构、驱动机构、转向机构，能量转换机构的输出端与驱动机构的输入端连接，驱动机构连接有驱动轮和转向驱动部件，转向驱动部件与转向机构连接，转向机构连接有转向轮，且转动驱动部件呈间歇式的通过转向机构对小车转弯半径实施循环调整，以使小车形成8字形的行驶路径；所述驱动轮为设在车架1后段中部的单个后轮2；所述转向轮为设在车架1前端的两个前轮3；所述转向驱动部件包括构成曲柄滑块机构的微调盘15、连杆21和转向纵拉杆4，构成曲柄的微调盘15由驱动机构驱动转动，连杆21与微调盘15的铰接位置呈可调整结构，具体是通过在微调盘15上设置多个螺孔15a，多个螺孔15a的中心位于以微调盘15回转轴线为中心的一条阿基米德螺旋线15b上，其中连杆21通过与螺孔15a螺合的螺栓20连接接在微调盘15上，该螺栓20与连杆21形成可转动连接；构成滑块的转向纵拉杆4与所述转向机构的输入端连接，以使两个前轮3形成等角度且方向相同的同步转向；转向驱动部件还包括与所述微调盘15同轴固定连接的从动不完整齿轮9，从动不完整齿轮9具有两个周向均布的轮齿部分9a和无齿部分9b，从动不完整齿轮9啮合有主动不完整齿轮10，主动不完整齿轮10通过齿轮传动结构与所述驱动机构连接，主动不完整齿轮10的轮齿部分的齿数与从动不完整齿轮9上任一轮齿部分的齿数相等；主动不完整齿轮10的无齿段呈外圆弧凸面，该外圆弧凸面直径与主动不完整齿轮10的轮齿分度圆直径重合，其轮齿段与无齿段通过轮齿的齿槽连接；所述从动不完整齿轮9的无齿部分9b呈外圆弧凹面结构，该外圆弧凹面用于与所述主动不完整齿轮10的外圆弧凸面形成转动配合；从动不完整齿轮9的轮齿部分9a与无齿部分9b通过轮齿的齿槽连接。
所述转向机构包括可转动的设在车架1前端中部的L形转向臂5，L形转向臂5构成转向机构的输入端，L形转向臂5通过横臂上设有的长槽5a与所述转向纵拉杆4前端的销轴22配合连接，L形转向臂5的纵臂上铰接有两个横拉杆6，横拉杆6的自由端分别铰接有一转向纵臂7，两个转向纵臂7的自由端分别固定连接有用于安设所述前轮3的前轮叉8，前轮叉8可转动的连接在所述车架1上；齿轮传动结构包括同轴固定在所述后轮2的轮轴上的转向主动齿轮16，转向主动齿轮16构成所述转向驱动部件的输入端，转向主动齿轮16啮合有转向从动齿轮17，转向从动齿轮17与所述主动不完整齿轮10同轴固定连接，轮轴和主动不完整齿轮10可转动的分别连接在所述车架1上；所述驱动机构包括与所述绕线轮13同轴固定连接的驱动主动齿轮18，驱动主动齿轮18构成所述驱动机构的输入端，驱动主动齿轮18啮合有驱动从动齿轮19，驱动从动齿轮19同轴固定在所述后轮2的轮轴上，轮轴可转动的连接在所述车架1上；所述能量转换机构由法码11、定滑轮12、绕线轮13和软绳14组成；绕线轮13可转动的连接在所述车架1上，绕线轮13构成所述能量转换机构的输出端；定滑轮12通过滑轮支架设置在所述车架1上方，软绳14的一端固定连接在绕线轮13上，且软绳14具有缠绕在绕线轮13上的部分，软绳14另一端通过定滑轮12与法码11连接。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，包括车架(1)和设置在车架(1)上的能量转换机构、驱动机构、转向机构，能量转换机构的输出端与驱动机构的输入端连接，驱动机构连接有驱动轮和转向驱动部件，转向驱动部件与转向机构连接，转向机构连接有转向轮，且转动驱动部件呈间歇式的通过转向机构对小车转弯半径实施循环调整，以使小车形成8字形的行驶路径；其特征在于，所述驱动轮为设在车架(1)后段中部的单个后轮(2)；所述转向轮为设在车架(1)前端的两个前轮(3)；所述转向驱动部件包括构成曲柄滑块机构的微调盘(15)、连杆(21)和转向纵拉杆(4)，构成曲柄的微调盘(15)由驱动机构驱动转动，连杆(21)与微调盘(15)的铰接位置呈可调整结构，构成滑块的转向纵拉杆(4)与所述转向机构的输入端连接，以使两个前轮(3)形成等角度且方向相同的同步转向。
2.根据权利要求1所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述转向机构包括可转动的设在车架(1)前端中部的L形转向臂(5)，L形转向臂(5)构成转向机构的输入端，L形转向臂(5)通过横臂上设有的长槽与所述转向纵拉杆(4)前端的销轴配合连接，L形转向臂(5)的纵臂上铰接有两个横拉杆(6)，横拉杆(6)的自由端分别铰接有一转向纵臂(7)，两个转向纵臂(7)的自由端分别固定连接有用于安设所述前轮(3)的前轮叉(8)，前轮叉(8)可转动的连接在所述车架(1)上。
3.根据权利要求1所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述转向驱动部件还包括与所述微调盘(15)同轴固定连接的从动不完整齿轮(9)，从动不完整齿轮(9)具有两个周向均布的轮齿部分(9a)和无齿部分(9b)，从动不完整齿轮(9)啮合有主动不完整齿轮(10)，主动不完整齿轮(10)通过齿轮传动结构与所述驱动机构连接，主动不完整齿轮(10)的轮 齿部分的齿数与从动不完整齿轮(9)上任一轮齿部分的齿数相等。
4.根据权利要求3所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述主动不完整齿轮(10)的无齿段呈外圆弧凸面，该外圆弧凸面直径与主动不完整齿轮(10)的轮齿分度圆直径重合，其轮齿段与无齿段通过轮齿的齿槽连接；所述从动不完整齿轮(9)的无齿部分(9b)呈外圆弧凹面结构，该外圆弧凹面用于与所述主动不完整齿轮(10)的外圆弧凸面形成转动配合；从动不完整齿轮(9)的轮齿部分(9a)与无齿部分(9b)通过轮齿的齿槽连接。
5.根据权利要求3所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述齿轮传动结构包括同轴固定在所述后轮(2)的轮轴上的转向主动齿轮(16)，转向主动齿轮(16)构成所述转向驱动部件的输入端，转向主动齿轮(16)啮合有转向从动齿轮(17)，转向从动齿轮(17)与所述主动不完整齿轮(10)同轴固定连接，轮轴和主动不完整齿轮(10)可转动的分别连接在所述车架(1)上。
6.根据权利要求1所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述微调盘(15)设有多个螺孔(15a)，多个螺孔(15a)的中心位于以微调盘(15)回转轴线为中心的一条阿基米德螺旋线(15b)上；所述连杆(21)通过与所述螺孔(15a)螺合的螺栓(20)连接接在微调盘(15)上，该螺栓(20)与连杆(21)形成可转动连接。
7.根据权利要求1～6中任一项权利要求所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述能量转换机构由法码(11)、定滑轮(12)、绕线轮(13)和软绳(14)组成；绕线轮(13)可转动的连接在所述车架(1)上，绕线轮(13)构成所述能量转换机构的输出端；定滑轮(12)通过滑轮支架设置在所述车架(1)上方，软绳(14)的一端固定连接在绕线轮(13)上， 且软绳(14)具有缠绕在绕线轮(13)上的部分，软绳(14)另一端通过定滑轮(12)与法码(11)连接。
8.根据权利要求7所述的行走8字形的双前轮式可调控无碳小车，其特征在于，所述驱动机构包括与所述绕线轮(13)同轴固定连接的驱动主动齿轮(18)，驱动主动齿轮(18)构成所述驱动机构的输入端，驱动主动齿轮(18)啮合有驱动从动齿轮(19)，驱动从动齿轮(19)同轴固定在所述后轮(2)的轮轴上，轮轴可转动的连接在所述车架(1)上。
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