低摩擦無碳小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無碳小車，具體是一種低摩擦無碳小車。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的無碳小車大多在前面設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，后面設(shè)有兩個(gè)規(guī)格一樣的驅(qū)動(dòng)輪；也有在后面設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，前面設(shè)置兩個(gè)規(guī)格一樣的驅(qū)動(dòng)輪。由于受到結(jié)構(gòu)及加工成本的限制，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪僅是簡(jiǎn)單地用一根軸剛性連接起來，少見設(shè)有差速器的。上述結(jié)構(gòu)的無碳小車在轉(zhuǎn)彎過程中，由于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速相同而前進(jìn)速度不一致導(dǎo)致與地面產(chǎn)生較大的摩擦力，內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪后滑，外側(cè)驅(qū)動(dòng)輪前滑。無碳小車競(jìng)賽中，小車在前進(jìn)過程中轉(zhuǎn)彎較多。因此，剛性連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在前進(jìn)過程中轉(zhuǎn)速相同而走過距離不相等，內(nèi)彎道距離小，夕卜彎道距離大，這樣兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪與地面都產(chǎn)生較大的摩擦力，而這種摩擦力通過積累將嚴(yán)重影響到前進(jìn)的距離，減小了競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種低摩擦無碳小車，整車的質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小其與地面的摩擦力。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:轉(zhuǎn)向輪設(shè)在車架下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)在車架下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上；在車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，從動(dòng)輪與車架之間設(shè)有彈簧；在車架上設(shè)有由三根圓桿組成的支架，支架的底端固定在車架上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪，支架的形心處在小車的重心位置上，支架的內(nèi)部設(shè)置勢(shì)能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢(shì)能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接；第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。
[0005]本發(fā)明低摩擦無碳小車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0006]本發(fā)明低摩擦無碳小車，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上，在車架的中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，這樣小車在轉(zhuǎn)彎時(shí)僅靠某一個(gè)從動(dòng)輪參與工作，從而形成三點(diǎn)一面的支撐結(jié)構(gòu)，可提高小車行使的穩(wěn)定性。無碳小車的勢(shì)能塊在地球引力作用下緩慢下行，勢(shì)能塊連接的柔性線繩通過定滑輪將勢(shì)能塊的下行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€位移運(yùn)動(dòng)作為促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力源。本發(fā)明的特點(diǎn)是整車質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小與地面的摩擦力。
[0007]現(xiàn)有無碳小車促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪的技術(shù)方案是:通過與勢(shì)能塊連接的柔性線繩帶動(dòng)與其相連的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過一級(jí)(或多級(jí))增速增距齒輪促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪。由于無碳小車競(jìng)賽組委會(huì)規(guī)定勢(shì)能塊下行的距離是固定的(如400_)，為增加小車的行駛距離多數(shù)采用直徑較大的增速齒輪和驅(qū)動(dòng)輪，由于這些增速齒輪和驅(qū)動(dòng)輪受制于產(chǎn)品數(shù)量及加工工藝，整個(gè)零件的平面度、質(zhì)量中心與軸心的重合度的誤差較大，增大了這些零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)量，影響整車的行駛距離。
[0008]本發(fā)明無碳小車:沒有增速齒輪，通過兩個(gè)直徑大小不同的轉(zhuǎn)軸上纏繞的柔性線繩來達(dá)到利用有限的驅(qū)動(dòng)能量來增加圓周線速度，達(dá)到增長(zhǎng)行使距離的效果。第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，其小圓柱軸上纏繞有足夠多圈的柔性線繩直接與緩慢下行勢(shì)能塊相連，通過釋放纏繞在小圓柱軸上的柔性線繩把勢(shì)能塊下行運(yùn)動(dòng)變?yōu)榇溯S的轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)此軸上的大圓柱軸上連接另一根柔性線繩，此柔性線繩與第二轉(zhuǎn)軸上纏繞的柔性線繩為一體，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大軸。同理也是通過第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)大圓柱軸收緊柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸放柔性線繩來實(shí)現(xiàn)增加車輪轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)增加行使距離的目的。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1、只在車架后部中間設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，避免了左、右各設(shè)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過剛性連接導(dǎo)致在轉(zhuǎn)彎時(shí)因左、右車輪行駛速度不一致而對(duì)地面產(chǎn)生較大的摩擦力，減少了此摩擦力對(duì)勢(shì)能塊存貯重力勢(shì)能的消耗，有利于依靠有限的重心勢(shì)能來獲得整車較長(zhǎng)的行駛距離。
[0010]2、利用大小不同的轉(zhuǎn)軸纏繞柔性線繩的收放來實(shí)現(xiàn)增速增距，取消齒輪增速機(jī)構(gòu)，有利于減小對(duì)加工精度的要求，簡(jiǎn)化加工工藝，節(jié)約加工成本，避免了增速齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪間嚙合摩擦力，方便調(diào)整增速比。
[0011]3、重力勢(shì)能塊設(shè)置在轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪的兩點(diǎn)構(gòu)成的直線上，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)與地面間產(chǎn)生的摩擦力方向正對(duì)勢(shì)能塊重心的投影點(diǎn)，減小了驅(qū)動(dòng)力對(duì)整車質(zhì)量中心產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力矩，提高了整車的行駛穩(wěn)定性。
[0012]4、左、右各設(shè)一個(gè)從動(dòng)輪，抵抗轉(zhuǎn)彎時(shí)形成的離心力產(chǎn)生的側(cè)倒力矩，保證正確的行駛軌跡。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的俯視圖；
圖2為本發(fā)明的左視圖。
[0014]圖中，1.轉(zhuǎn)向輪2.驅(qū)動(dòng)輪3.左從動(dòng)輪4.右從動(dòng)輪5.彈簧6.勢(shì)能塊
7.定滑輪 8.第一轉(zhuǎn)軸 8-1.小圓柱軸 8-2.大圓柱軸9.柔性線繩 10.第二轉(zhuǎn)軸
11.車架12.支架。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的說明，但不是對(duì)本發(fā)明的限定。
[0016]參照?qǐng)D1-2，一種低摩擦無碳小車，包括車架11、轉(zhuǎn)向輪I和驅(qū)動(dòng)輪2，轉(zhuǎn)向輪I設(shè)在車架11下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪2設(shè)在車架11下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪I和驅(qū)動(dòng)輪2在同一直線上；在車架11的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有左從動(dòng)輪3和右從動(dòng)輪4，從動(dòng)輪與車架11之間設(shè)有彈簧5 ;在車架11上設(shè)有由三根圓桿組成的支架12，支架12的底端固定在車架11上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪7，支架12的形心處在小車的重心位置上，支架12的內(nèi)部設(shè)置勢(shì)能塊6 ;車架11上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸8和第二轉(zhuǎn)軸10，第一轉(zhuǎn)軸8為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架11上，設(shè)在支架11內(nèi)部的勢(shì)能塊6連接柔性線繩9與定滑輪7和第一轉(zhuǎn)軸8的小圓柱軸8-1連接；第二轉(zhuǎn)軸10與驅(qū)動(dòng)輪2剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸10的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸8的大圓柱軸8-2的直徑，第二轉(zhuǎn)軸10上纏繞有柔性線繩9，第二轉(zhuǎn)軸10通過柔性線繩9與第一轉(zhuǎn)軸8的大圓柱軸8-2連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，其特征是: 轉(zhuǎn)向輪設(shè)在車架下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)在車架下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上； 在車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，從動(dòng)輪與車架之間設(shè)有彈簧；在車架上設(shè)有由三根圓桿組成的支架，支架的底端固定在車架上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪，支架的形心處在小車的重心位置上，在支架的內(nèi)部設(shè)置勢(shì)能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢(shì)能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接； 第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上，車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪；車架上設(shè)有支架，支架頂端的固定架上設(shè)有定滑輪，其內(nèi)部設(shè)置勢(shì)能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢(shì)能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接；第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。本小車質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小與地面的摩擦力。
【IPC分類】A63H17/26, A63H31/06, A63H17/00
【公開號(hào)】CN105709425
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410731285
【發(fā)明人】黎孟珠, 莫心幸, 梁民群
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)