[实用新型]一种以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无碳自行小车，尤其是涉及一种以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车。

背景技术

以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车是第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛题目，要求给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物(每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒)。

中国专利CN102279601A公布了一种以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车，其能量转换系统主要包括牵引绳、后车轴、支撑杆、定滑轮及重块下落稳定装置，转向装置包括同前车轴同轴的圆柱棒、偏心圆橡皮筋及但传动装置。该专利具有结构紧凑、成本低、节能环保等优点，但是该专利能量利用率较低，稳定性较差，行程不够远。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种转向角度可变、稳定性高、、控制简单可靠、能量利用率高、行程远、节能环保的以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车，包括车架、设在车架前端的前车轮、设在车架后端的两个后车轮、设在车架顶端的定滑轮、设在车架底端的重块、设在车架上的传动机构及牵引绳，所述的传动机构设有两个，分别与两个后车轮传动连接，所述的牵引绳设有两条，牵引绳的中部绕过定滑轮，牵引绳的两端分别与重块及传动机构连接，重块的下落通过牵引绳带动传动机构转动，两个传动机构分别带动两个后车轮以不同的速度转动，两个后车轮的速度差驱动小车以简谐波路线行走和转向。

所述的传动机构包括线轮、大齿轮、小齿轮、大带轮、小带轮及传动带，所述的牵引绳与线轮连接，所述的线轮设在大齿轮上，所述的大齿轮与设在大带轮上的小齿轮啮合连接，所述的大带轮与设在后车轮上的小带轮通过传动带连接，所述的大齿轮为偏心距可调节的偏心齿轮，两个传动机构的大齿轮之间呈180°设置。

所述的传动带为长度可调的O形传动带。

所述的小带轮与后车轮均设在驱动轮轴上，所述的驱动轮轴设在车架上，所述的大带轮设在带轮轴上，所述的带轮轴设在驱动轮轴上。

所述的前车轮为万向轮。

所述的小带轮为尼龙材质的圆盘，小带轮的带槽内嵌设有一圈短针。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型中部分用了齿轮的传动，部分用了带轮传动，结合了两种传动的优势，使能量利用率提高。

(2)两个后车轮是通过两个传动机构独立传动的，利用两个后车轮的速度差形成的转向，没有专门的转向机构，前车轮采用是的万向轮，避免了能量的消耗。

(3)大齿轮的偏心距可以调整，补偿设计的误差，还可以调整线路，使小车适合于不同间距的路障。

(4)与普通的小车相比，具有稳定好、行程远等优点。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为传动机构的结构示意图；

图4为两个传动机构之间的位置结构示意图；

图5为本实用新型的自行小车行走路线示意图。

图中：1为车架，2为前车轮，3为后车轮，4为后车轮毂，5为带轮轴承座，6为小带轮，7为传动带，8为驱动轮轴，9为V型架，10为带轮轴，11为大带轮，12为小齿轮，13为大齿轮，14为线轮，15为定滑轮，16为重块，17为前车轮支架，18为牵引绳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种以重力势能驱动的具有转向控制功能的自行小车，如图1、图2所示，包括车架1、设在车架1前端的前车轮2、设在车架1后端的两个后车轮3、设在车架1顶端的定滑轮15、设在车架1底端的重块16、设在车架1上的传动机构及牵引绳18，传动机构设有两个，分别与两个后车轮3传动连接，牵引绳18设有两条，牵引绳18的中部绕过定滑轮15，牵引绳18的两端分别与重块16及传动机构连接，重块16的下落通过牵引绳18带动传动机构转动，两个传动机构分别带动两个后车轮3以不同的速度转动，两个后车轮3的速度差驱动小车以简谐波路线行走和转向，自行小车行走路线如图5所示。