[发明专利]基于齿条法的自动阻尼减速无碳小车

说明书

本发明公开了一种基于齿条法的自动阻尼减速无碳小车，包括车架、安装在车架上的相互啮合的大齿轮和小齿轮、用于驱动大齿轮转动的势能传动机构以及自动阻尼减速机构；所述自动阻尼减速机构包括齿条外套、螺纹套体组件以及安装在齿条外套内的齿条；所述螺纹套体组件内设有弹簧和阻尼块，所述阻尼块的左端为凸面；在齿条相对的两侧面分别设有齿和U形凹面，所述齿与小齿轮啮合，所述U形凹面与阻尼块的凸面呈圆弧面式接触；本发明保证了无碳小车在下坡时的运动速度和重砣下降的速度同时受到有效的阻尼控制，形成阻尼减速效应，达到自动阻尼减速的目的；其次有效解决了小车下坡避障过程中由于失速造成的行驶方向漂移和侧翻等问题。

技术领域

本发明涉及无碳小车的结构和控制，尤其涉及一种基于齿条法的自动阻尼减速无碳小车。

背景技术

随着人们节能环保意识的提升，更洁净、更环保、更节能、更高效的无碳理念被推上了研究的热潮。无碳小车为一种基于重力势能实现驱动和方向控制的机械装置，小车构思巧妙，首先，在完成设计的要求下需要充分考虑外观和成本等问题，以方便后续的扩展和进一步的研发；其次，目前的“S”和“8”字形绕桩行驶的无碳小车，不具爬坡能力，无法满足在上下坡道上对所需驱动力进行自动调节，极易导致因小车下坡时失速造成行驶方向漂移和侧翻等情况的发生，严重影响小车行驶的技术性能和避障能力。

发明内容

发明目的：本发明的目的是基于现有技术存在的问题，提供一种基于齿条法有效制约小车下坡失速现象的自动阻尼减速无碳小车。

技术方案：一种基于齿条法的自动阻尼减速无碳小车，包括车架、安装在车架上的相互啮合的大齿轮和小齿轮、驱动大齿轮旋转的势能传动机构以及自动阻尼减速机构；所述自动阻尼减速机构包括管状的齿条外套、螺纹套体组件以及安装在齿条外套管内的齿条；所述螺纹套体组件内设有弹簧和阻尼块，所述阻尼块的左端为凸面；在齿条相对的两侧面分别设有齿和U形凹面，所述齿与小齿轮啮合，所述U形凹面与阻尼块的凸面呈圆弧面式接触。在所述齿条外套的上端设有限位叉。

所述大齿轮和小齿轮的右端各设有绕线轮，在绕线轮的右侧开设有挂线槽，所述小齿轮由大齿轮带动进行增速反向旋转。

所述势能传动机构包括重砣、V形滑轮和主线；所述主线的上端与重砣固定连接，下端设有环形圈，该环形圈套绕于大齿轮绕线轮的挂线槽上，所述主线的中部线段绕设在V形滑轮内；大齿轮由重砣经主线的拉动获得正向旋转。

所述齿条外套呈圆柱管状，在其管外两侧中部分别设有相垂直的内螺纹孔和圆柱体，所述圆柱体顶端外圆上设有通孔，在圆柱体一侧上方的齿条外套上设有长方形开口槽；所述齿条外套上的圆柱体顶端上的通孔套装在车架的定位轴上，使齿条外套绕车架定位轴自由旋转，保证齿条外套上长方形开口槽中的齿条与后轮轴上的小齿轮分啮自由。

所述螺纹套体组件包括螺纹套，其右端设有用于安装调节螺丝的内螺纹，在螺纹套的左端的外径处设有外螺纹，所述外螺纹与齿条外套右侧中端的内螺纹连接，使螺纹套和齿条外套成一运动体；在螺纹套孔内的左端设有圆柱孔；所述弹簧和阻尼块依次设于该圆柱孔内。

所述自动阻尼减速机构包括阻尼线、阻尼滑轮和拉力线；所述阻尼滑轮的中间轮盘的外边缘上设有挂线轮槽和小孔，在中间轮盘两侧设有左绕线轮和右绕线轮，所述阻尼线的上下两端分别设有上环形圈和下环形圈，所述上环形圈套挂在阻尼滑轮中间轮盘上的挂线轮槽上、并反方向缠绕在左绕线轮上，所述下环形圈套挂在小齿轮右端绕线轮的挂线槽上；所述拉力线上端扣系在阻尼滑轮中间轮盘边缘处的小孔上，下端扣系在齿条上顶部的小孔上；所述齿条受阻尼滑轮的力矩作用，齿条连同齿条外套绕车架的定位轴旋转，达到齿条与后轮轴上的小齿轮自动啮合；所述阻尼线的长度小于拉力线加齿条行程的长度。

优选的，所述小齿轮通过止位螺丝保持与车架的后轮轴作同步角速度运动；所述大齿轮通过止位螺丝保持与大齿轮的大齿轮轴作同步角速度运动。