[发明专利]一种8字型无碳小车

说明书

本发明公开了一种8字型无碳小车，属于机械传统装置领域，本发明通过传动机构控制，能够实现阿拉伯数字“8”字型避障运动，具体的：传动机构中的缺齿齿轮转动时，由于小齿轮与缺齿齿轮啮合，小齿轮随缺齿齿轮转动而转动；转盘与小齿轮连接，随其一起转动；第一连杆的一端与转盘连接，另一端与第二连杆连接，从而转盘的转动通过第一连杆和第二连杆转变为转向杆的转动，转向杆的转动最终转变为前轮的转动，该传动机构简单高效、消耗能量较少，因此小车所能走过的“8”字数量较多；此外，通过梯形绕线轴的设计，还可以改变8字型无碳小车的推动力变化，使得8字型无碳小车运行高效。

技术领域

本发明属于机械传统装置领域，适用于无碳小车设计竞赛，具体是指一种8字型无碳小车。

背景技术

无碳小车是以4焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车，实现了真正意义上的无碳。无碳小车不需要外界动力源提供动力，只是将重物在小车上投放，通过绳子的牵引，小车的重力势能传到车内，再通过车内的传动机构实现小车精确的规划路径运动。

8字型无碳小车是一种通过将重物重力势能转变为小车动能，并能够实现阿拉伯数字“8”型运动的无碳小车。

目前大部分8字型无碳小车结构复杂，传动机构消耗能量较多，导致8字型无碳小车运行时间步长，所能走过的“8”字数量较少。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种8字型无碳小车，本发明的传动机构设计简单高效，本发明的传动机构中不同齿轮间的作用控制小车运行，能够保证本发明的无碳小车所能走过的“8”字数量较多；此外，通过梯形绕线轴的设计，最终本发明的绕线轴的半径是变化的，因此还可以改变8字型无碳小车的推动力变化，使得8字型无碳小车运行高效。

本发明是这样实现的：

一种8字型无碳小车，包括底板，底板上设置有大小相同的右轮、左轮，为三轮布局的结构。在底板上方，右轮、左轮之间设置有支架，所述的支架的顶端设置有转台，所述的支架下侧设置有梯形绕线轴，所述的梯形绕线轴包括粗端部分以及细端部分；所述的转台处放置有重量块，同时在重量块上缠线通过转台，并将线缠绕在梯形绕线轴上。当重量块从转台处放置后，重量块下降，其缠绕在绕线轴的线带动绕线轴旋转，再通过传动机构将重量块的重力势能转变为无碳小车的动能。

后轮齿轮、主齿轮、缺齿齿轮、转盘、小齿轮、第一连杆、第二连杆、前轮支架、转向杆构成无碳小车的传动机构，本发明的无碳小车通过传动机构控制，能够实现阿拉伯数字“8”字型避障运动。

梯形绕线轴的细端部分与主齿轮连接，主齿轮与后轮齿轮啮合连接；所述的梯形绕线轴的粗端部分与缺齿齿轮连接，缺齿齿轮分为有齿部分以及缺齿部分，该梯形绕线轴的设计能够有效实现小车起动力矩大，起动后小车平稳运动，停止时减速运动。

缺齿齿轮在小车前端部分连接有小齿轮，缺齿齿轮的有齿部分与小齿轮啮合连接；所述的小齿轮连接有转盘，所述的转盘连接于第一连杆的一端，第一连杆的另一端与第二连杆连接，在第二连杆的竖直方向上连接有转向杆，转向杆固定于底板上，并通过转向杆在底板下端连接前轮。

由于上述部件间的连接配合以及啮合的连接关系，因此运动关系为：通过绕线轴的旋转转变为主齿轮的旋转，后轮齿轮由于是与主齿轮啮合，因此，后轮齿轮随主齿轮一同旋转；后轮齿轮旋转带动前轮、左轮与右轮向前运动。绕线轴旋转的同时，缺齿齿轮随着一起转动，小齿轮与缺齿齿轮啮合，随缺齿齿轮转动而转动，转盘与小齿轮连接，随其一起转动，第一连杆一端与转盘连接，一端与第二连杆连接，从而转盘的转动通过第一连杆和第二连杆转变为转向杆的转动，转向杆与前轮支架连接，前轮支架固定前轮，转向杆的转动于是转变为前轮的转动。

进一步，所述的小齿轮通过第一轴承支撑；所述的缺齿齿轮、主齿轮通过第二轴承支撑；所述的后轮齿轮通过第三轴承支撑。

进一步，所述的前轮在通过前轮支架设置在底板的下端。