一种基于凸轮转向机构的“S”型轨迹无碳小车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109011625A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811136562.3(22)申请日2018.09.28(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人郑敏利李健男陈金国(51)Int.Cl.A63H17/00(2006.01)A63H17/26(2006.01)A63H29/08(2006.01)A63H31/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于凸轮转向机构的“S”型轨迹无碳小车(57)摘要本发明设计一种基于凸轮转向机构的“S”型轨迹无碳小车，包括前轮螺杆1，前轮轴2，前轮3，转向支架4，弹簧5，弹簧摆杆6，转向杆7，凸轮摆杆8，驱动齿轮9，绕线轴10，轴承盖11，齿轮轴右侧轴承12，齿轮轴13，右后轮14，凸轮15，左后轮轴承座16，左后轮17，车体底板18，前轮螺杆微调螺栓19，橡胶套20，微调槽21。当重物下落时，绕线轴产生动力带动大齿轮和凸轮旋转，大齿轮带动小齿轮使得后轮旋转，小车向前移动，同时凸轮带动转向杆来回摆动，转向杆控制设置于底板的小车前轮摆动，实现小车转向。相比于现有的技术，本发明的无碳小车后轮采用差动连接，避免了小车在转向过程中的来回摆动，并且运用凸轮转向机构，结构简单，提高精度的同时节省材料成本和车体空间。CN109011625ACN109011625A权利要求书1/1页1.一种基于凸轮转向机构的S形轨迹无碳小车，所述小车包括水平设置的车体底板，所述车体底板顶面左侧边缘设有左后轮轴承座和左驱动齿轮轴承座，所述车体底板顶面右侧边缘设有右后轮轴承座和右驱动齿轮轴承座，所述车体底板顶面中部偏左处设有齿轮轴左侧轴承座，所述右后轮轴承座顶面与齿轮轴右侧轴承底面相连，所述齿轮轴左侧轴承座顶面与齿轮轴左侧轴承底面相连，所述左后轮轴承座顶面与左后轮轴承底面相连，所述左后轮轴承座向外设有左后轮，所述右后轮轴承座向外设有右后轮，所述小车设有齿轮轴和绕线轴，所述齿轮轴的两端分别与齿轮轴左侧轴承和所述齿轮轴右侧轴承相连，所述绕线轴两端分别被所述左驱动齿轮轴承座和所述右驱动齿轮轴承座支撑，其特征在于，所述绕线轴外周面设有驱动齿轮，所述齿轮轴外周面设有与所述驱动齿轮啮合传动的从动齿轮，所述绕线轴外周面还设有凸轮，所述凸轮左侧设有凸轮轴套，所述凸轮轴套固定凸轮随所述绕线轴旋转；所述底板前轮的顶面相连有转向杆和转向支架，所述转向杆朝向所述凸轮的一侧连接凸轮摆杆，所述转向杆的另一侧设有弹簧摆杆，所述弹簧摆杆通过弹簧连接所述转向支架，所述转向杆可控制设置于底板底面的前轮进行摆动。2.如权利要求书1所述的无碳小车，其特征在于，所述绕线轴中部设有绕线阶梯轴筒，所述绕线阶梯轴筒与用于牵拉重锤的线缆一端相连。3.如权利要求书1所述的无碳小车，其特征在于，所述齿轮轴和绕线轴两端设有用于限位的轴承盖。4.如权利要求书1所述的无碳小车，其特征在于，所述齿轮轴与右后轮相连，所述左后轮与车体相连。5.如权利要求书1所述的无碳小车，其特征在于，所述转向杆靠近转向支架一端的所述转向轴右侧面设有限位弹簧，所述限位弹簧右侧固定在所述转向支架左侧。6.如权利要求书5所述的无碳小车，其特征在于，所述转向杆下方固定有所述小车前轮，所述小车前轮最大摆动角为55°。2CN109011625A说明书1/4页一种基于凸轮转向机构的“S”型轨迹无碳小车技术领域[0001]本发明涉及无碳小车控制技术领域，特别涉及一种基于凸轮转向机构的“S”型轨迹无碳小车。背景技术[0002]随着世界上能源存储量的不断减少，人们的节能环保意识逐步提高，而无碳理念也逐渐成为人们研究的议题。[0003]其中，无碳小车是一种通过将重力势能转化为动能从而驱动小车按照特定轨迹进行行驶的机械装置。重力势能是驱动无碳小车的唯一能量，可减少使用有机能源带来的污染，实现节能减排目的。[0004]现有技术中，走“S”形轨迹无碳小车设计的关键是如何充分利用有限的重力能量使得无碳小车能够平稳地按照特定的S形轨迹行进更多的循环圈数以及实现桩距和半径的微调。而现有技术中的传动转向机构结构复杂，稳定性较差，微调过程繁复且困难，因此，对S形轨迹无碳小车进行简化转向机构以及平稳行进具有重要意义。发明内容[0005]本发明的主要目的是提出一种结构简单且可实现S形轨迹的无碳小车，旨在提高无碳小车转向过程的便捷性和转弯时的稳定性。[0006]为实现上述目的，本发明提出的一种基于凸轮转向机构的S形轨迹无碳小车，所述小车包括水平设置的车体底板，所述车体底板顶面左侧边缘设有左后轮轴承座和左驱动齿轮轴承座，所述车体底板顶面右侧边缘设有右后轮轴承座和右驱动齿