CN208785756U - 一种双8字形轨迹新型无碳小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双8字形轨迹新型无碳小车，属于无碳小车技术领域，包括：车架、动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构，所述车架包括底板、支撑架和轮支架；所述动力机构包括底板、支撑架、定滑轮、绕线以及砝码；所述驱动机构包括小齿轮、驱动轮、后轮轴；所述传动机构包括大齿轮、小齿轮、主动轮、从动轮、后轮轴以及绕线轴；所述转向机构包括凸轮，与凸轮接触的横杆，前叉以及前轮构成；本实用新型是一种效率极高，设计合理，利用单轮驱动，双轮转向的结构，实现可调的，稳定的双8字双8字轨迹。

Description

一种双8字形轨迹新型无碳小车

技术领域

本实用新型涉及无碳小车技术领域，具体为一种双8字形轨迹新型无碳小车。

背景技术

无碳小车是当前制造类专业学生工程训练的一个标志性产品。双8字型轨迹无碳小车是第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛提出的新题目。小车需在半张乒乓球台上绕中线上的三个障碍桩按“双8”字轨迹环行，绕行时不可以碰到障碍物，不可以掉下球台,以小车完成的“双8”字绕行圈数评定成绩。障碍桩为直径20mm、长200mm的圆棒，两端的桩至中心桩的距离为350±50mm，一个成功的“双8”字绕障轨迹为：3个封闭轨迹和轨迹的四次变向交替出现。变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧，如图1和图2所示。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的一个目的是解决至少上述背景技术中提出的问题，并提出一种转化效率高，设计精巧合理，行驶轨迹稳定精准，运动轨迹可调的双8新型无碳小车。

本实用新型的技术方案：

一种双8字形轨迹新型无碳小车，包括：车架、动力机构、驱动机构、传动

机构和转向机构；

其中，所述动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构都安装在车架上，

所述车架包括底板、驱动轮支架、从动轮支架、大齿轮支架、凸轮支架、龙门，后轮轴、绕线轴、后轮轴轴承和绕线轴轴承；

所述大齿轮支架、凸轮支架、驱动轮支架、从动轮支架和龙门都安装在底板上，两个后轮轴轴承分别安装在驱动轮支架和从动轮支架上，后轮轴嵌入两后轮轴轴承中，两个绕线轴轴承分别安装在大齿轮支架和凸轮支架上，绕线轴嵌入两绕线轴轴承中；

所述动力机构包括底板、支撑架、定滑轮、绕线、砝码、以及设置于支撑架上方的方形顶板，且所述方形顶板设置有方孔，所述动滑轮安装在方形顶板上，方形顶板固定在支撑架上，所述绕线设置于定滑轮上，其一端穿过所述方孔连接砝码；

所述驱动机构包括小齿轮、驱动轮、后轮轴，所述小齿轮、驱动轮、驱动轮法兰上都设有螺孔，通过螺丝将其三者固定，使其成为一体，所述驱动轮法兰上设由螺孔，然后用螺钉将驱动轮法兰固定在后轮轴的一端，所述动力机构通过传动机构使驱动轮转动；

所述传动机构包括绕线轴、大齿轮、小齿轮，所述大齿轮通过大齿轮法兰固定在绕线轴一端，大齿轮和小齿轮相啮合，起传动作用；

所述转向机构包括绕线轴、凸轮、横杆、龙门、龙门主轴、前叉、前轮和橡皮筋；所述凸轮通过凸轮法兰固定在绕线轴上，其与横杆接触，横杆与横杆轴承相接，所述横杆轴承嵌入开有轴承孔的龙门主轴；所述龙门主轴与前叉固定，所述前叉上设置有前轮；通过橡皮筋力的约束，使所述横杆与凸轮紧密接触，通过凸轮旋转使前轮周期变向。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所述支撑架为四杆架。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所述底板、方形顶板、驱动轮、从动轮、凸轮都开有减重孔。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所述转向机构采用凸轮设计。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所

述底板龙门固定处开槽口，用于调节前轮位置，调节运动轨迹。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所述

绕线轴凸轮端设有刻度，用于调节凸轮位置，进而调节运动轨迹。

作为本实用新型一种双8字形轨迹新型无碳小车的进一步优选方案，所述定滑轮由两槽轮组成，且两槽轮直径比为1：1.5，两槽轮同轴转动，大槽轮与绕线轴相连，用于增加绕线圈数，进而增加小车行走路经。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型设置单轮驱动双轮转向的结构，使小车结构相比双轮差速驱动结构更为简单，制造更为容易；

2.本实用新型采用凸轮机构，利用凸轮的特殊轮廓，从而使前轮做周期性运动，完成转向规避一系列障碍；

3.本实用新型通过对龙门固定处开槽口，对小车转向角度粗调。通过调节凸轮在绕线轴上的位置实现对小车转向角度的精确调节；

4.本实用新型传动机构采用大小齿轮一级传动，摩擦损失小，传动比精确，标准化程度高，转化效率高。

附图说明

图1为无碳小车的示意图；

图2为无碳小车双8字型行走路径示意图；

图3为本实用新型双8字型无碳小车结构示意图；

图4为本实用新型双8字型无碳小车安装结构示意图；

图5为本实用新型双8字型无碳小车局部安装示意图；

图6为本实用新型双8字型无碳小车各支撑座轴承固定示意图；

图7为本实用新型双8字型无碳小车主视图；

图8为本实用新型双8字型无碳小车局部视图。

图中标号：1-定滑轮，2-方形顶板，3-支撑架，4-从动轮，5-从动轮法兰，6-从动轮支架，7-后轮轴，8-底板，9-驱动轮支架，10-驱动轮法兰，11-驱动轮，12-小齿轮，13-大齿轮，14-大齿轮法兰，15-绕线轴，16-大齿轮支架，17-龙门主轴，18-龙门主轴套，19-龙门，20-前叉，21-前轮，22-前轮轴，23-横杆，24-凸轮支架，25-凸轮，26-绕线轴轴承，27-后轮轴轴承，28-横杆轴承，29-凸轮法兰，30龙门主轴轴承，31-从动轮轴承,32-减重孔，33-槽口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图3—8所示，本实用新型本实用新型提供了一种“双8”字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，包括：车架、动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构。

所述车架包括：底板8、驱动轮支架9、从动轮支架6、大齿轮支架16、凸轮支架24、龙门19，后轮轴7、绕线轴15、后轮轴轴承27和绕线轴轴承26。所述大齿轮支架16、凸轮支架24、驱动轮支架9、从动轮支架6和龙门19都安装在底板8上，两个后轮轴轴承27分别安装在驱动轮支架9和从动轮支架上6，后轮轴7嵌入两后轮轴轴承27中，两个绕线轴轴承26分别安装在大齿轮支架16和凸轮支架24上，绕线轴15嵌入两绕线轴轴承26中。

所述动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构都安装在车架上，通过彼此的联系，共同实现“双8”字形轨迹。

所述动力机构包括底板8、支撑架3、定滑轮1、绕线、砝码、以及设置于支撑架3上方的方形顶板2，且所述方形顶板2设置有方孔，所述定滑轮1安装在方形顶板2上，方形顶板2固定在支撑架3上，所述绕线设置于定滑轮1上，其一端穿过所述方孔连接砝码；

所述驱动机构包括小齿轮12、驱动轮11、后轮轴7，所述小齿轮12、驱动轮11、驱动轮法兰10上都设有螺孔，通过螺丝将其三者固定，使其成为一体，所述驱动轮法兰10上设由螺孔，然后用螺钉将驱动轮法兰10固定在后轮轴7的一端，所述动力机构通过传动机构使驱动轮转动。

所述传动机构包括：绕线轴15、大齿轮13、小齿轮12。所述大齿轮13通过大齿轮法兰14固定在绕线轴15一端，大齿轮13和小齿轮12相啮合，起传动作用。

所述转向机构包括：绕线轴15、凸轮25、横杆23、龙门19、龙门主轴17、前叉20、前轮21和橡皮筋。所述凸轮25通过凸轮法兰29固定在绕线轴15上，其与横杆23接触，横杆23与横杆轴承28相接，所述横杆轴承23嵌入开有轴承孔的龙门主轴17。所述龙门主轴17与前叉20固定，所述前叉20上设置有前轮21。通过橡皮筋力的约束，使所述横杆23与凸轮25紧密接触，进一步，通过凸轮25旋转使前轮21周期变向。

工作原理：

小车以砝码的重力势能为能量来源，将小车的重力势能转化为小车前进的动能。将砝码丛距小车底板400±2mm的支撑架3顶部放下，在重力作用下，砝码向下运动，带动绕线轴15转动，绕线轴15同时带动大齿轮13和凸轮25转动，一方面，大齿轮13带动小齿轮转动，进一步带动小齿轮12转动，从而带动后轮轴7和驱动轮11转动，最终使小车前进；另一方面，凸轮25转动时，凸轮推动横杆23运动，进一步实现前轮21转向，这样，小车通过凸轮25使前轮21转向与驱动轮11前进紧密配合，实现行走双8轨迹的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，包括：车架、动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构；

其中，所述动力机构、驱动机构、传动机构和转向机构都安装在车架上；

所述车架包括底板、驱动轮支架、从动轮支架、大齿轮支架、凸轮支架、龙门，后轮轴、绕线轴、后轮轴轴承和绕线轴轴承；

所述大齿轮支架、凸轮支架、驱动轮支架、从动轮支架和龙门都安装在底板上，两个后轮轴轴承分别安装在驱动轮支架和从动轮支架上，后轮轴嵌入两后轮轴轴承中，两个绕线轴轴承分别安装在大齿轮支架和凸轮支架上，绕线轴嵌入两绕线轴轴承中；

所述动力机构包括底板、支撑架、定滑轮、绕线、砝码、以及设置于支撑架上方的方形顶板，且所述方形顶板设置有方孔，所述定滑轮安装在方形顶板上，方形顶板固定在支撑架上，所述绕线设置于定滑轮上，其一端穿过所述方孔连接砝码；

所述驱动机构包括小齿轮、驱动轮、后轮轴，所述小齿轮、驱动轮、驱动轮法兰上都设有螺孔，通过螺丝将其三者固定，使其成为一体，所述驱动轮法兰上设由螺孔，然后用螺钉将驱动轮法兰固定在后轮轴的一端，所述动力机构通过传动机构使驱动轮转动；

所述传动机构包括绕线轴、大齿轮、小齿轮，所述大齿轮通过大齿轮法兰固定在绕线轴一端，大齿轮和小齿轮相啮合，起传动作用；

所述转向机构包括绕线轴、凸轮、横杆、龙门、龙门主轴、前叉、前轮和橡皮筋；所述凸轮通过凸轮法兰固定在绕线轴上，其与横杆接触，横杆与横杆轴承相接，所述横杆轴承嵌入开有轴承孔的龙门主轴；所述龙门主轴与前叉固定，所述前叉上设置有前轮；通过橡皮筋力的约束，使所述横杆与凸轮紧密接触，通过凸轮旋转使前轮周期变向。

2.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述支撑架为四杆架。

3.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述底板、方形顶板、驱动轮、从动轮、凸轮都开有减重孔。

4.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述转向机构采用凸轮设计。

5.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述底板龙门固定处开槽口，用于调节前轮位置，调节运动轨迹。

6.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述绕线轴凸轮端设有刻度，用于调节凸轮位置，进而调节运动轨迹。

7.根据权利要求1所述的一种双8字形轨迹新型无碳小车，其特征在于，所述定滑轮由两槽轮组成，且两槽轮直径比为1：1.5，两槽轮同轴转动，大槽轮与绕线轴相连，用于增加绕线圈数，进而增加小车行走路经。