CN212467130U

CN212467130U - 一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车

Info

Publication number: CN212467130U
Application number: CN202020640976.6U
Authority: CN
Inventors: 马石飞
Original assignee: Yunnan College of Bussiness Management
Current assignee: Yunnan College of Bussiness Management
Priority date: 2020-04-25
Filing date: 2020-04-25
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2030-04-25

Abstract

本实用新型涉及一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，属于机械设计技术领域。包括底板、前轮、后轮，重力机构、双轮差速驱动行驶机构和转向机构，重力机构设于底板的中部、双轮差速驱动行驶机构设于底板的后部、转向机构设于底板的前部。本发明新型结构简单合理，使用简单，具备双轮差速驱动，转向稳定性好，调节方便准确，便于测量记录、易于推广应用等优点。

Description

一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车

技术领域

本发明新型涉及一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，属于机械工程设计领域。

背景技术

无碳小车是设计一种可将重力势能（以砝码4焦耳）转换为机械能并可以用来驱动三轮结构小车行走、自动转向避障的机械装置。通过能量的转换可实现小车按照设计者预定的轨迹行驶，从本质上能强化人们对节能减排的理解。

现有的无碳小车受制于能量大小的限制，无法运用能量消耗大、加工困难的传统差速器，而被迫采用一轮作为动力输入轮，一轮空套在轴上的形式来实现近似差速的运动，但因小车在做正弦转向时，主动轮行驶过程中距中心线距离一远一近交替变化，同时两轮行驶路程不一样，对转向调节带来困难，无法实现精确差速。同时传统转向通常采用正弦转向机构，通过对曲柄连杆机构中连杆的长度进行微量调节，使得小车按规定路径行驶避开障碍物。小车曲柄连杆机构结构复杂且小巧精细，加工困难,使得转向机构难于调节和测量记录。同时受制于小车行驶震动、调节的长度保持的持久性不高、稳定性差,不能达到长期满足周期和振幅的要求，使小车行驶转向周期不稳定。

实用新型内容

本发明新型要解决的技术问题是针对现有技术中不足，提出一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，具有双轮差速驱动、轮距可调的功能，解决现有技术中的小车无法精确差速，曲柄连杆机构难于调节、难于测量记录、持久度不高、稳定性差、不精确等问题。

为解决上述技术问题，本发明新型提供一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，包括底板8、前轮3、后轮，重力机构、双轮差速驱动行驶机构和转向机构，所述重力机构设于底板8的中部、双轮差速驱动行驶机构设于底板8的后部、转向机构设于底板8的前部。

所述重力机构包括重锤支撑杆25、滑轮26、重锤滑轮支架27、重锤滑轮挂板30、重锤31，重锤支撑杆25的一端与底板8连接、另一端与重锤滑轮挂板30连接，重锤滑轮挂板30底部设有重锤滑轮支架27，重锤滑轮支架27上设有滑轮26。

所述双轮差速驱动行驶机构包括后轮12、后轮轴套13、左后轮轴18、右后轮轴35、驱动齿轮14、轴承支座17、轴承支座支撑柱37、微型轴承Ⅰ16；19、中心定滑轮32、中心定滑轮安装板20、动滑轮组22、滑轮组连接线21、重锤连接线24，三个轴承支座17分别通过轴承支座支撑柱37固定于底板8后部的左中右三个位置上，左右两边位置的轴承支座17内安装微型轴承Ⅰ16，中心位置的轴承支座17内安装两个微型轴承Ⅱ19，左后轮轴18和右后轮轴35分别通过微型轴承Ⅰ16和微型轴承Ⅱ19固定于轴承支座上，左后轮轴18通过左边位置的轴承支座17上的微型轴承Ⅰ16和中心位置轴承支座17中的左半边微型轴承Ⅱ19固定在轴承支座上、右后轮轴35通过右边位置的轴承支座17上的微型轴承Ⅰ16和中心位置轴承支座17中的右半边微型轴承Ⅱ19固定在轴承支座上。左后轮轴18 和右后轮轴35的两端通过后轮轴套13连接后轮12，中心定滑轮32通过中心定滑轮安装板20安装于中心位置的轴承支座17的侧面，滑轮组连接线21的两个端头分别缠绕于左后轮轴18和右后轮轴35上，滑轮组连接线21中间位置和中心定滑轮32、动滑轮组22中的滑轮串接形成动滑轮系统，动滑轮组22通过重锤连接线24与重锤31连接，左后轮轴18上安装有驱动齿轮14。

所述转向机构包括转向轴45、转向套筒40，转向轴45通过轴承在轴承支座17的轴孔内转动，转向轴45的一侧设有与驱动齿轮14相啮合的转向齿轮9、另一侧安装转向圆盘10，圆盘10上有呈阿基米德螺线分布的圆孔，中间连杆7的两端分别设有鱼眼杆端关节轴承6，圆孔通过圆柱销过盈连接中间连杆7一端的鱼眼杆端关节轴承6上的鱼眼球副11，中间连杆7另一端的鱼眼杆端关节轴承6的鱼眼球副11与摇杆38连接，摇杆38穿接于前轮转向套筒40的上部圆孔中、并通过螺钉39固定，转向套筒40设于前轮调节滑块42上、与前轮转向轴47的上端固定连接，前轮调节滑块42的圆柱内部安装有微型滚动轴承48，轴承内圈和前轮转向轴47过盈配合，前轮转向轴47的下端和前轮支架4通过前轮支架安装螺钉46连接，前轮支架4上安装有前轮3，前轮调节滑块42的中部凸起圆柱通过两块L型槽条5固定于底板8上，做前后移动，L型槽条5通过L型槽条固定螺栓44固定于底板8上，前轮调节滑块42的前端有L型块件，L型块件与调节丝杆2套接、并通过弹簧卡环41进行轴向端部固定，调节丝杆2的中部置于固定螺纹调节支座43上，固定螺纹调节支座43通过螺栓固定于底板8的前部，调节丝杆2的前端设有调节旋钮1。

本发明新型的前轮调节滑块42主体为圆柱形结构，在圆柱体中部有凸起的半圆形轴体，其中凸起的半圆形轴体上表面贴合在底板8的下表面，下表面贴合在两L型槽条5形成的槽平面上；和半圆形凸起为L型实体，在平行于圆柱体的L型边上，开有一圆孔用于同调节丝杆2的端部空套连接。前轮调节滑块42的主体圆柱内部为阶梯内圆孔，其中底部较大圆孔为微型滚动轴承48的安装孔，小孔为前轮转向轴47贯穿孔；其中轴承在轴承空中转动灵活；前轮调节滑块42在底板8及两L型槽条5所构成的滑动槽上滑动顺畅，各方向无间隙。

本发明新型转向圆盘10在转向机构中起到曲柄的作用；转向圆盘10的圆心为安装孔，为曲柄的回转中心，在圆盘表面有按阿基米德螺线分布的圆孔，不同位置的圆孔代表了不同长度曲柄的安装位置；圆孔呈阿基米德螺线分布为了能在有限面积上分布不同位置的圆孔；整个转向圆盘各个连接位置转向灵活，无阻挠、无间隙。

本发明新型双轮差速驱动行驶机构中的中部轴承支座17在其侧边安装有定滑轮安装板20，该安装板和轴承支座17成一定角度，使得定滑轮安装板20上的滑轮32和动滑轮组22上的两滑轮32的工作面在同一工作平面内；在工作时不会出现滑轮线脱离滑轮的情况；整个滑轮组机构运行顺畅可靠；所述双轮差速驱动行驶机构中的中部轴承支座17内部安装两个轴承19，两轴承独立工作，右边轴承承接右后轮轴35，左边轴承承接左后轮轴18；两轴在运行过程中互不影响，保持有较好的同心度。

本发明新型使用时，将左后轮轴18、右后轮轴35同时逆时针转动，使得两轴同时缠绕相同圈数的滑轮组连接线21，在滑轮组连接线21的作用下，动滑轮组22下移，使得通过重锤连接线24连接的重锤31上升，重锤31上升到指定位置时，释放重锤31，在重力的作用下，重锤31下降，动滑轮组22上移，带动左后轮轴18、右后轮轴35同时在受力转动，带动两后轮同时转动；左后轮轴18上的驱动齿轮14啮合带动转向齿轮9，转向齿轮9通过转向轴45带动转向圆盘10转动，进一步带动曲柄摇杆机构，从而使得前轮3实现周期性转动，使得小车实现正弦运动；按规定路径的转向行驶；

根据小车行驶的要求，调节转向圆盘10上的螺栓在转向圆盘10上不同孔的位置以改变其曲柄的工作长度。或变化摇杆38的长度获得不同振幅的路径，同时旋转调节旋钮1带动丝杆2旋转，进而带动前轮调节滑块42在移动槽内前后移动，使得前轮转向轴47和转向轴45距离发生改变，从而可保持前轮左右偏转一致，保证小车振幅中心在一条直线上。前轮调节滑块42利用丝杆2转动将位移量转换为旋转圈数。从而由旋转旋钮得到微量前后移动量。从而更好的解决了普通曲柄连杆机构难以精准调节难以记录的状况。

与现有技术对比，本发明新型具备以下有益效果：

1、该双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，通过标准轴承座来连接各构件、结构简单，解决了设计加工的难度。

2、双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，通过设置带有不同位置孔的转向圆盘来实现调节曲柄长度，同时通过设置活动摇杆来解决了在调节过程中的粗调问题，操作简单，快速。

3、双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，通过设置带有调节旋钮的丝杆微调机构，解决了传统小车曲柄连杆机构结构复杂且小巧精细、加工困难、难于调节、难于测量记录、调节后持久性不高、稳定性差等问题。

4、双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，通过动滑轮系统驱动双轮，同时双轮轴由滑轮组连接线串接，转向过程中能互补实现转向差速的作用。进而解决小车行驶过程中左右轮行驶路程不一带来的调节难题。

本发明新型结构合理，使用简单，具备可差速行驶、可粗调可细调，调节方便准确，耐用、结实、便于测量记录等优点。

附图说明

图1为本发明新型轴侧示意图。

图2为本发明新型俯视示意图。

图3为本发明新型转向机构中正向示意图。

图4为本发明新型转向机构侧正局部剖切示意图。

图中：1-调节旋钮，2-调节丝杆，3-前轮，4-前轮支架，5-L型槽条，6-鱼眼杆端关节轴承，7-连杆，8-底板，9-转向齿轮，10-转向圆盘，11-鱼眼球副，12-后轮，13-后轮轴套，14-驱动齿轮，15-锁紧螺钉，16-微型轴承Ⅰ，17-轴承支座，18-左后轮轴，19-微型轴承Ⅱ，20-中心定滑轮安装板，21-滑轮组连接线，22-动滑轮组，23-动滑轮组连接勾，24-重锤连接线，25-重锤支撑杆，26-滑轮，27-重锤滑轮支架，28-滑轮支架连接螺栓，29-支撑杆连接螺栓，30-重锤滑轮挂板，31-重锤，32-滑轮，33-中心定滑轮安装板固定螺栓，34-中心定滑轮安装螺栓，35-右后轮轴，36-轴承支座安装螺栓，37-轴承支座支撑柱，38-摇杆，39-摇杆锁定螺钉，40-前轮转向套筒，41-弹簧卡环，42-前轮调节滑块，43-固定螺纹调节支座，44-L型槽条固定螺栓，45-转向轴，46-前轮支架安装螺钉，47-前轮转向轴，48-微型滚动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明新型的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。

实施例1：如图1-4所示，本双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，包括底板8、前轮3、后轮，重力机构、双轮差速驱动行驶机构和转向机构，重力机构设于底板8的中部、双轮差速驱动行驶机构设于底板8的后部、转向机构设于底板8的前部。

重力机构包括重锤支撑杆25、滑轮26、重锤滑轮支架27、重锤滑轮挂板30、重锤31，重锤支撑杆25的一端与底板8连接、另一端与重锤滑轮挂板30连接，重锤滑轮挂板30底部设有重锤滑轮支架27，重锤滑轮支架27上设有滑轮26。

双轮差速驱动行驶机构包括后轮12、后轮轴套13、左后轮轴18、右后轮轴35、驱动齿轮14、轴承支座17、轴承支座支撑柱37、微型轴承Ⅰ16；19、中心定滑轮32、中心定滑轮安装板20、动滑轮组22、滑轮组连接线21、重锤连接线24，三个轴承支座17分别通过轴承支座支撑柱37固定于底板8后部的左中右三个位置上，左右两边位置的轴承支座17内安装微型轴承Ⅰ16，中心位置的轴承支座17内安装两个微型轴承Ⅱ19，左后轮轴18和右后轮轴35分别通过微型轴承Ⅰ16和微型轴承Ⅱ19固定于轴承支座上，左后轮轴18通过左边位置的轴承支座17上的微型轴承Ⅰ16和中心位置轴承支座17中的左半边微型轴承Ⅱ19固定在轴承支座上、右后轮轴35通过右边位置的轴承支座17上的微型轴承Ⅰ16和中心位置轴承支座17中的右半边微型轴承Ⅱ19固定在轴承支座上。左后轮轴18 和右后轮轴35的两端通过后轮轴套13连接后轮12，中心定滑轮32通过中心定滑轮安装板20安装于中心位置的轴承支座17的侧面，滑轮组连接线21的两个端头分别缠绕于左后轮轴18和右后轮轴35上，滑轮组连接线21中间位置和中心定滑轮32、动滑轮组22中的滑轮串接形成动滑轮系统，动滑轮组22通过重锤连接线24与重锤31连接，左后轮轴18上安装有驱动齿轮14。

转向机构包括转向轴45、转向套筒40，转向轴45通过轴承在轴承支座17的轴孔内转动，转向轴45的一侧设有与驱动齿轮14相啮合的转向齿轮9、另一侧安装转向圆盘10，圆盘10上有呈阿基米德螺线分布的圆孔，中间连杆7的两端分别设有鱼眼杆端关节轴承6，圆孔通过圆柱销过盈连接中间连杆7一端的鱼眼杆端关节轴承6上的鱼眼球副11，中间连杆7另一端的鱼眼杆端关节轴承6的鱼眼球副11与摇杆38连接，摇杆38穿接于前轮转向套筒40的上部圆孔中、并通过螺钉39固定，转向套筒40设于前轮调节滑块42上、与前轮转向轴47的上端固定连接，前轮调节滑块42的圆柱内部安装有微型滚动轴承48，轴承内圈和前轮转向轴47过盈配合，前轮转向轴47的下端和前轮支架4通过前轮支架安装螺钉46连接，前轮支架4上安装有前轮3，前轮调节滑块42的中部凸起圆柱通过两块L型槽条5固定于底板8上，做前后移动，L型槽条5通过L型槽条固定螺栓44固定于底板8上，前轮调节滑块42的前端有L型块件，L型块件与调节丝杆2套接、并通过弹簧卡环41进行轴向端部固定，调节丝杆2的中部置于固定螺纹调节支座43上，固定螺纹调节支座43通过螺栓固定于底板8的前部，调节丝杆2的前端设有调节旋钮1。

上面结合附图对本发明新型的技术内容作了说明，但本发明新型的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明新型宗旨的前提下对本发明新型的技术内容做出各种变化，凡在本发明新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明新型的保护范围之内。

Claims

1.一种双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，包括底板（8）、前轮（3）、后轮，其特征在于：还包括重力机构、双轮差速驱动行驶机构和转向机构，所述重力机构设于底板（8）的中部、双轮差速驱动行驶机构设于底板（8）的后部、转向机构设于底板(8)的前部。

2.根据权利要求1所述的双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，其特征在于：所述重力机构包括重锤支撑杆（25）、滑轮（26）、重锤滑轮支架（27）、重锤滑轮挂板（30）、重锤（31），重锤支撑杆（25）的一端与底板（8）连接、另一端与重锤滑轮挂板（30）连接，重锤滑轮挂板（30）底部设有重锤滑轮支架（27），重锤滑轮支架（27）上设有滑轮（26）。

3.根据权利要求1所述的双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，其特征在于：所述双轮差速驱动行驶机构包括后轮（12）、后轮轴套（13）、左后轮轴(18)、右后轮轴（35）、驱动齿轮（14）、轴承支座（17）、轴承支座支撑柱（37）、微型轴承Ⅰ（16）、微型轴承Ⅱ（19）、中心定滑轮（32）、中心定滑轮安装板（20）、动滑轮组（22）、滑轮组连接线（21）、重锤连接线（24），三个轴承支座（17）分别通过轴承支座支撑柱（37）固定于底板（8）后部的左中右三个位置上，左右两边位置的轴承支座（17）内安装微型轴承Ⅰ（16），中心位置的轴承支座（17）内安装两个微型轴承Ⅱ（19），左后轮轴(18）和右后轮轴（35）分别通过微型轴承Ⅰ（16）和微型轴承Ⅱ（19）固定于轴承支座上，左后轮轴(18) 和右后轮轴（35）的两端通过后轮轴套（13）连接后轮（12），中心定滑轮（32）通过中心定滑轮安装板（20）安装于中心位置的轴承支座（17）的侧面，滑轮组连接线（21）的两个端头分别缠绕于左后轮轴（18）和右后轮轴（35）上，滑轮组连接线（21）中间位置和中心定滑轮（32）、动滑轮组（22）中的滑轮串接形成动滑轮系统，动滑轮组（22）通过重锤连接线（24）与重锤（31）连接，左后轮轴（18）上安装有驱动齿轮（14）。

4.根据权利要求1所述的双轮差速驱动可调轮距的s型无碳小车，其特征在于：所述转向机构包括转向轴（45）、转向套筒（40），转向轴（45）通过轴承在轴承支座（17）的轴孔内转动，转向轴（45）的一侧设有与驱动齿轮（14）相啮合的转向齿轮（9）、另一侧安装转向圆盘（10），圆盘（10）上有呈阿基米德螺线分布的圆孔，中间连杆（7）的两端分别设有鱼眼杆端关节轴承（6），圆孔通过圆柱销过盈连接中间连杆（7）一端的鱼眼杆端关节轴承（6）上的鱼眼球副（11），中间连杆（7）另一端的鱼眼杆端关节轴承（6）的鱼眼球副（11）与摇杆（38）连接，摇杆（38）穿接于前轮转向套筒（40）的上部圆孔中、并通过螺钉（39）固定，转向套筒（40）设于前轮调节滑块（42）上、与前轮转向轴（47）的上端固定连接，前轮调节滑块（42）的圆柱内部安装有微型滚动轴承（48），轴承内圈和前轮转向轴（47）过盈配合，前轮转向轴（47）的下端和前轮支架（4）通过前轮支架安装螺钉（46）连接，前轮支架（4）上安装有前轮（3），前轮调节滑块（42）的中部凸起圆柱通过两块L型槽条（5）固定于底板（8）上，L型槽条（5）通过L型槽条固定螺栓（44）固定于底板（8）上，前轮调节滑块（42）的前端有L型块件，L型块件与调节丝杆（2）套接、并通过弹簧卡环（41）进行轴向端部固定，调节丝杆（2）的中部置于固定螺纹调节支座（43）上，固定螺纹调节支座（43）通过螺栓固定于底板（8）的前部，调节丝杆（2）的前端设有调节旋钮（1）。