[实用新型]一种无碳小车的下坡节能滑行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及无碳小车节能技术领域，具体涉及一种无碳小车的下坡节能滑行机构。

背景技术

设计并制作无碳小车已逐渐成为地区性乃至国家级的机械设计比赛。如图4所示，无碳小车是以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车；小车为三轮结构，具有转向控制机构；驱动小车行走的能量只能由给定的重力势能转换而来，不可使用其他的能量来源。

现有的无碳小车大多采用绕线在锥形轴或阶梯轴上以达到小范围内改变力矩的目的，从而实现上下坡速度改变的功能。这种方式需要事先测定赛道的起点与坡道的位置再进行绕线，通常需要反复繁琐的试验；而且绕线位置的误差较大，易出现小车开始下坡时，绕线位置尚未改变，小车就过速翻覆的情况；同时在整个下坡过程中重物均在下降，增加了不必要的驱动能损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无碳小车的下坡节能滑行机构，以解决现有的无碳小车在下坡过程中易翻覆，白白损失重力势能的问题。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种无碳小车的下坡节能滑行机构，包括机架、传动系统、单向离合器、后轮轮系、刹车装置、光栅转速传感器和主控芯片，传动系统设置在机架上，单向离合器、后轮轮系、刹车装置和光栅转速传感器设置在传动系统上，主控芯片与光栅转速传感器电连接。

进一步，传动系统包括主动轴、从动轴、主动齿轮和从动齿轮，主动轴和从动轴平行设置，且两端均通过轴承可转动地固定在机架上，主动齿轮设置在主动轴上，其中心处还设置有用来固定单向离合器的盲孔，单向离合器设置有内圈和外圈两部分，主动齿轮可以随着单向离合器的外圈共同转动，主动齿轮可以随着从动齿轮固定在从动轴上并与主动齿轮啮合，光栅转速传感器设置在从动轴上，用来检测后轮轮系的转速，刹车装置设置于主动轴的端侧；当光栅转速传感器检测到后轮轮系转速增加并达到第一阈值时，主控芯片便控制刹车装置以使主动轴止转，后轮轮系的转速降低至第二阈值，由于单向离合器具有外圈比内圈转速快的特性，主动齿轮会继续转动并带动从动齿轮传动至后轮轮系处，使得小车车速在空挡驱动阶段保持平稳；在此过程中，由于主动轴抱死停转，小车的重物停止下降从而避免重力势能损失。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型传动机构的机构件少，可以有效减少传动过程中的能量损失。

2. 本实用新型能够进行智能轮速检测，准确改变驱动力，在下坡的过程中可以有效避免重力势能损失，相对一般的无碳小车而言可以行进更远的距离。

3. 本实用新型下坡时，后轮轮系转速的第一阈值大于第二阈值，可以使小车在下坡时不会失速倾覆，保证了无碳小车的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的立体装配图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为无碳小车的原理图。

其中，1、机架；2、主动轴；3、从动轴；4、主动齿轮；5、从动齿轮；6、单向离合器；7、后轮轮系；8、刹车装置；9、光栅转速传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中，如图1-4所示，提供了一种无碳小车的下坡节能滑行机构，包括机架1、传动系统、单向离合器6、后轮轮系7、刹车装置8、光栅转速传感器9和主控芯片，传动系统设置在机架1上，单向离合器6、后轮轮系7、刹车装置8和光栅转速传感器9设置在传动系统上，主控芯片与光栅转速传感器9电连接。

本实用新型的优化实施例中，传动系统包括主动轴2、从动轴3、主动齿轮4和从动齿轮5，主动轴2和从动轴3平行设置，且两端均通过轴承可转动地固定在机架1上，主动齿轮4设置在主动轴2上，其中心处还设置有盲孔，单向离合器6固定在主动齿轮4的盲孔内，从动齿轮5固定在从动轴3上并与主动齿轮4啮合，光栅转速传感器9设置在从动轴3上，刹车装置8设置于主动轴2的端侧，当光栅转速传感器9检测到后轮轮系7转速增加并达到第一阈值时，主控芯片便控制刹车装置8以使主动轴2止转，后轮轮系7的转速降低至第二阈值，由于单向离合器6具有外圈比内圈转速快的特性，主动齿轮4会继续转动并带动从动齿轮5传动以使后轮轮系7继续转动，使得小车车速在空挡驱动阶段保持平稳；在此过程中，由于主动轴2抱死停转，使无碳小车上的重物不再下降，便起到了节约重力势能的效果。

本实用新型的优化实施例中，后轮轮系7转速的第二阈值为经过测定的无碳小车在平直地面上行进时的运行速度。