[发明专利]一种S形路径行走的换挡变距无碳小车

说明书

技术领域

本发明涉及一种无碳小车，具体是一种S形路径行走的换挡变距无碳小车。

背景技术

目前的无碳小车，都是基于全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计制造的。第四届竞赛命题要求：设计一种三轮小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到。要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应设有不同间距障碍物的竞赛场地。

实用新型专利CN 203355282 U“S”形行走的变距越障无碳小车，本实用新型驱动齿轮轴上的可微调曲柄，空间球轴承与可微调曲柄连接，摇杆微调机构两端分别和空间球轴承及空间球轴承连接，空间球轴承和横杆连接，横杆固定在前轮支架上，前轮支架上安装前轮；驱动齿轮及绕线轮均安装于驱动轴上，驱动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮轴上装有主动轮，主动轮与从动轮同轴，定滑轮固定在小车底板的定滑轮支架上，势能质量块通过线绳固定在绕线轮上。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的变距离的障碍物（900-1100mm范围内），完成小车的变距“S”形绕障行走。该小车是针对第三届全国工程训练综合能力竞赛命题设计的。第四届竞赛要求与前两届的不同点是：小车要能在两障碍物相距700-1300mm的范围内实现S型路径行走，要求小车的可调距离更大。如单纯依靠摇杆微调机构进行调整，可调整的距离较小。而且该实用新型小车的前轮可拆性不好，在竞赛环节将前轮卸下后，更换现场加工的前轮进行重新比赛，前轮部位无轴向定位，轴承易松动和出现偏摆等问题，使得小车的运行轨迹改变，运行精度大大降低。

发明内容

本发明是针对第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题要求，而提供一种S形路径行走的换挡变距无碳小车，该小车能在两障碍物相距700-1300mm的范围内实现S型路径行走，能实现大变距可调行走，而且其前轮的可拆性好。

实现本发明目的的技术方案是：

一种S形路径行走的换挡变距无碳小车，包括车架和设置在车架上的驱动机构、传动机构、转向机构和换挡变距机构；与现有技术不同的是：驱动机构通过柔性线绳与传动机构连接， 传动机构通过轴承座固定在车架上，并通过卷筒轴与转向机构连接，小车前轮采用单边支撑的方式，设有角度微调机构与转向机构刚性连接。

所述前轮采用单边支撑的方式，其目的是在保证运行精度的情况下方便前轮的拆装。

所述车架为无碳小车的载体，车架与地面相距2毫米，其目的是降低整车的重心，使小车在运行过程实现能平稳行走。车架的前端设有竖直支撑板，其上设有前轮支撑座。

所述转向机构包括调节座、连接轴、调心轴承、调心轴承座、螺杆、关节轴承、竖直支撑杆、水平调节块、前轮立轴轴套、前轮立轴、前轮支撑直角、前轮横轴、前轮横轴轴套和前轮；调节座固定在卷筒轴的一端，连接轴的一端与调节座连接，其上的孔呈腰型，其目的是通过调整连接轴在孔内的位置，来实现小车在行走过程中角度摆动幅度的调整；连接轴的另一端与调心轴承相连，调心轴承位于调心轴承座的内部，调心轴承座与螺杆相连，螺杆的另一端与关节轴承相连，螺杆两端的螺纹旋向相反，通过扭转螺杆可调节小车摆动角度的对称性；关节轴承与竖直支撑杆联接，竖直支撑杆的下端与水平调节块相连，水平调节块的另一端与前轮支撑直角联接，前轮支撑直角上安装有前轮立轴，前轮立轴的上端通过轴承与前轮立轴轴套相连，前轮立轴轴套固定在前轮支撑座上，前轮立轴的下端与前轮支撑直角相连；前轮支撑直角与前轮横轴轴套相连，前轮横轴呈阶梯型，前轮横轴通过轴承安装在前轮横轴轴套内，其上安装前轮，并通过螺钉将其锁紧防止前轮横轴窜动。

转向机构的水平调节块可调节前轮的最大摆动角度，并起到微调小车运行周期的作用。小车行走过程中的转向及角度微调功能，主要通过调节座、螺杆和水平调节块来实现。

所述驱动机构包括两后轮、轴承座一、差速器、后轮轴一、轴承座二、后轮轴二、轴承座三、从动齿轮一和从动齿轮二；两后轮分别设有与其相连接后轮轴一和后轮轴二，并通过轴承分别安装在轴承座二和轴承座三上，轴承座皆为整体型，其两端的支架呈一体；差速器的作用是使两侧车轮转速不同，可使小车能平稳转向，差速器两端的孔为六角形沉孔，一端沉孔与后轮轴一相连，另一端沉孔与后轮轴二相连，差速器的两端分别固定安装从动齿轮一和从动齿轮二。

所述的从动齿轮一和从动齿轮二的模数相同，从动齿轮一的分度圆直径比从动齿轮二小。