一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無碳小車，特別涉及一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車。
【背景技術(shù)】
[0002]無碳小車是當(dāng)前制造類專業(yè)學(xué)生工程訓(xùn)練的一個(gè)標(biāo)志性產(chǎn)品，無碳小車要求做成三輪車的形式，能夠按規(guī)定的軌跡路線行走，如在兩米寬的直線通道內(nèi)，繞過按規(guī)定間距等距離放置在通道中線上的障礙物，以“S”行的軌跡前進(jìn)，并以小車前行的距離和成功繞障的數(shù)量來綜合評(píng)定成績(jī)?；蛘咴诎霃垬?biāo)準(zhǔn)的乒乓球臺(tái)上，繞相距一定的兩個(gè)障礙沿“8”字行軌跡繞行，繞行時(shí)不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺(tái)，以小車完成8字繞行圈數(shù)的多少來綜合評(píng)定成績(jī)。
[0003]因此，對(duì)小車方向的控制尤為重要，導(dǎo)向設(shè)計(jì)是無碳小車的設(shè)計(jì)制作中的關(guān)鍵內(nèi)容，稍有偏差就將嚴(yán)重影響訓(xùn)練和比賽成績(jī)。但是現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)向設(shè)計(jì)精度不高，系統(tǒng)穩(wěn)定性不足，容易造成撞倒障礙物的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)向精度高，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)向距離，適應(yīng)不同間距障礙物競(jìng)賽場(chǎng)地的設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，包括車架以及設(shè)置在車架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與車架相連的立柱，立柱的頂端設(shè)有滑輪，線繩的一端連接重力塊，另一端繞過滑輪后連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于纏繞線繩的驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸的一端連接驅(qū)動(dòng)輪，另一端通過齒輪組傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；
所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括凸輪、擺桿、齒條和導(dǎo)向輪組，凸輪通過傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸相連接并由傳動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，凸輪的邊緣與擺桿接觸并帶動(dòng)擺桿往復(fù)擺動(dòng)，擺桿中間部位連接車架形成杠桿結(jié)構(gòu)，且在擺桿的兩端均設(shè)有齒條，各個(gè)齒條均對(duì)應(yīng)嚙合傳動(dòng)導(dǎo)向輪組實(shí)現(xiàn)小車轉(zhuǎn)向。
[0006]作為進(jìn)一步的設(shè)置，所述導(dǎo)向輪組包括導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪通過連接軸與導(dǎo)向齒輪相連，該導(dǎo)向齒輪與齒條嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)并通過連接軸改變導(dǎo)向輪的方向。
[0007]作為更進(jìn)一步的設(shè)置，所述擺桿包括至少兩端可伸縮的桿件組成。
[0008]作為又進(jìn)一步的設(shè)置，所述擺桿包括粗段擺桿和細(xì)段擺桿，細(xì)段擺桿的一端嵌套在粗段擺桿內(nèi)并通過緊固件固定。
[0009]收益效果:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明采用雙導(dǎo)向輪和單驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪通過齒輪組傳動(dòng)凸輪擺桿，擺桿設(shè)置在車架上形成杠桿機(jī)構(gòu)，并在在擺桿的兩端設(shè)有齒條，通過齒條與導(dǎo)向輪組的齒輪嚙合，從而改變導(dǎo)向輪的方向，驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，很好地解決了導(dǎo)向輪、方向輪內(nèi)外側(cè)交替時(shí)行程不等的問題，極大的降低了導(dǎo)向系統(tǒng)誤差，增強(qiáng)了小車整體的穩(wěn)定性； 擺桿包括至少兩段可以伸縮的桿件，根據(jù)桿杠原理，可以通過調(diào)節(jié)擺桿的長(zhǎng)度來改變擺桿兩端的齒條擺動(dòng)范圍。從而實(shí)現(xiàn)改變交替的行程大小，穿越不同間距的障礙物。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明去除立柱立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖。
[0014]圖5是本發(fā)明導(dǎo)向機(jī)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0015]圖6是本發(fā)明運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
[0016]圖示標(biāo)記，1、車架，2、立柱，3、滑輪，4、重力塊，5、驅(qū)動(dòng)輪，6、驅(qū)動(dòng)軸，7、凸輪，8、擺桿，9、齒條，10，導(dǎo)向輪組，11、導(dǎo)向齒輪，12、導(dǎo)向輪。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0018]如圖1所示的一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，包括車架I以及設(shè)置在車架I上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與車架I相連的立柱2，立柱2垂直設(shè)置，立柱2的頂端設(shè)有滑輪3，滑輪3可在立柱頂端的支架上轉(zhuǎn)動(dòng)，線繩的一端連接重力塊4使得重力塊4處于懸空狀態(tài)，另一端繞過滑輪3并連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸6，線繩在驅(qū)動(dòng)軸6上纏繞若干圈，該驅(qū)動(dòng)軸6的一端連接驅(qū)動(dòng)輪5，另一端穿過設(shè)置在車架I上的軸承座連接齒輪組。齒輪組至少包括兩個(gè)齒數(shù)不相同的齒輪，齒輪組連接驅(qū)動(dòng)軸6和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的凸輪7，可選擇合適的齒數(shù)比的齒輪組調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸6和凸輪7之間的轉(zhuǎn)速，凸輪7與驅(qū)動(dòng)軸6通過齒輪組連接并傳動(dòng)，如圖3所示，凸輪7的外沿與擺桿8始終接觸，擺桿8的中間部位延伸出一段連桿，該連桿與擺桿8的外沿始終接觸，由于凸輪7的大圓半徑和小圓半徑不同，因此在凸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，擺桿8向外延伸出的連桿與凸輪7外邊緣始終接觸并隨著凸輪7的旋轉(zhuǎn)往復(fù)擺動(dòng)，擺桿8在中間部位與車架I鉸接，使得擺桿8成為杠桿結(jié)構(gòu)，由于擺桿8伸出的連桿隨著凸輪7的旋轉(zhuǎn)往復(fù)擺動(dòng)，連桿與擺桿8為一體結(jié)構(gòu)，根據(jù)杠桿原理可知，擺桿8位于鉸接處的另一端也會(huì)進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，在擺桿8的兩端均設(shè)有齒條9，各個(gè)齒條9均對(duì)應(yīng)嚙合導(dǎo)向齒輪11，導(dǎo)向齒輪11通過垂直設(shè)置的連接軸與導(dǎo)向輪12相連，齒條9帶動(dòng)導(dǎo)向齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo)向齒輪11和導(dǎo)向輪12為一體結(jié)構(gòu)，因此導(dǎo)向齒輪11帶動(dòng)導(dǎo)向輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無碳小車的導(dǎo)向功能。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)無碳小車適應(yīng)于不同距離障礙物的場(chǎng)地，擺桿8的長(zhǎng)度可進(jìn)行調(diào)節(jié)，擺桿8包括至少兩段可伸縮的桿件組成?？梢詫[桿8制作成包括粗段擺桿和細(xì)段擺桿的桿件，細(xì)段擺桿的一端嵌套在粗段擺桿內(nèi)并通過緊固件固定，松開緊固件時(shí)，可以調(diào)整細(xì)段擺桿在粗段擺桿內(nèi)的嵌套長(zhǎng)度，選擇合適的長(zhǎng)度后對(duì)將緊固件進(jìn)行固定使得擺桿8的長(zhǎng)度確定。由于擺桿8形成一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，因此根據(jù)杠桿原理可知，當(dāng)改變擺桿8的長(zhǎng)度時(shí)，擺桿8兩端的齒條9往復(fù)運(yùn)動(dòng)的間隔時(shí)間將會(huì)不同，因此通過調(diào)節(jié)擺桿8的長(zhǎng)度可以使得無碳小車適用于不同間距障礙物的場(chǎng)地。
[0020]在操作過程中，將線繩與驅(qū)動(dòng)軸6相連的一端纏繞在驅(qū)動(dòng)軸6上若干圈，使得與線繩另一端相連的重力塊4處于懸空狀態(tài)，如圖4所示，重力塊4此時(shí)具有重力勢(shì)能，放下重力塊4后，重力塊4向下運(yùn)動(dòng)使得驅(qū)動(dòng)軸6旋轉(zhuǎn)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)位于車架I 一側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪5運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過齒輪組驅(qū)動(dòng)凸輪7旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，凸輪7在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中外沿與擺桿8的接觸點(diǎn)不同，實(shí)現(xiàn)齒條9隨著凸輪7的旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。齒條9與導(dǎo)向齒輪11嚙合，驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)向齒輪11通過連接軸與導(dǎo)向輪12連接成為一體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得導(dǎo)向輪12隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就達(dá)到了導(dǎo)向輪12隨著凸輪7的旋轉(zhuǎn)完成周期性的轉(zhuǎn)向，從而現(xiàn)在無碳小車的運(yùn)動(dòng)軌跡為“8”字型。如圖所示，無碳小車的運(yùn)動(dòng)軌跡
本發(fā)明未敘述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，包括車架(I)以及設(shè)置在車架(I)上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與車架(I)相連的立柱(2)，立柱(2)的頂端設(shè)有滑輪(3)，線繩的一端連接重力塊(4)，另一端繞過滑輪(3)后并連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于纏繞線繩的驅(qū)動(dòng)軸(6)，該驅(qū)動(dòng)軸(6)的一端連接驅(qū)動(dòng)輪(5)，另一端通過齒輪組傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)； 所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括凸輪(7)、擺桿(8)、齒條(9)和導(dǎo)向輪組(10)，凸輪(8)通過傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸(6)相連接并由驅(qū)動(dòng)軸(6)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，凸輪(7)的邊緣與擺桿(8)接觸并帶動(dòng)擺桿(8)往復(fù)擺動(dòng)，擺桿(8)中間部位連接車架(I)形成杠桿結(jié)構(gòu)，且在擺桿(8)的兩端均設(shè)有齒條(9)，各個(gè)齒條(9)均對(duì)應(yīng)嚙合傳動(dòng)導(dǎo)向輪組(10)，所述導(dǎo)向輪組(10)包括導(dǎo)向輪(12)，導(dǎo)向輪(12)通過連接軸與導(dǎo)向齒輪(11)相連，該導(dǎo)向齒輪(11)與齒條(9)嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)并通過連接軸改變導(dǎo)向輪(12)的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，其特征在于:所述擺桿(8)包括至少兩端可伸縮的桿件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，其特征在于:所述擺桿(8)包括粗段擺桿和細(xì)段擺桿，細(xì)段擺桿的一端嵌套在粗段擺桿內(nèi)并通過緊固件固定。
【專利摘要】一種設(shè)有雙導(dǎo)向輪的無碳小車，包括車架以及設(shè)置在車架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與車架相連的立柱，立柱的頂端設(shè)有滑輪，線繩的一端連接重力塊，另一端繞過滑輪后連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于纏繞線繩的驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸的一端連接驅(qū)動(dòng)輪，另一端通過齒輪組傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明采用雙導(dǎo)向輪和單驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪通過齒輪組傳動(dòng)凸輪擺桿，擺桿設(shè)置在車架上形成杠桿機(jī)構(gòu)，并在擺桿的兩端設(shè)有齒條，通過齒條與導(dǎo)向輪組的齒輪嚙合，從而改變導(dǎo)向輪的方向，驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，很好地解決了導(dǎo)向輪、方向輪內(nèi)外側(cè)交替時(shí)行程不等的問題，極大的降低了導(dǎo)向系統(tǒng)誤差，增強(qiáng)了小車整體的穩(wěn)定性。
【IPC分類】A63H17-36, A63H31-08, A63H17-00
【公開號(hào)】CN104874186
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510197575
【發(fā)明人】張占立, 張明鍇, 趙康, 樊陽
【申請(qǐng)人】河南科技大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日