[实用新型]绕8字形路线行走的无碳小车的驱动转向装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械教学领域，具体涉及一种绕8字形路线行走的无碳小车的驱动转向装置。

背景技术

在高校的机械教学领域，如何提高学生的机械设计和制作能力至关重要，机械领域的设计都要求节能、精确、稳定、经济，机械设计所依据的理论知识是相似的，都要求深刻掌握机械传动原理、物理学、材料加工等专业知识，在授课过程中，教师用纯理论知识或简单动画的演示向学生讲解机械传动原理，不利于学生理解、记忆和掌握机械传动原理。

无碳自行小车涉及多种机械传动原理，是一种重力势能为唯一能量，可以将重力势能转换为机械能，并用以驱动小车形式及转向的机械装置。无碳自行小车采用三轮结构，前车轮可转向，能够在行驶中实现预定的轨迹并自动避开前方道路的障碍物，两个后轮作为驱动轮。现有技术的无碳自行小车质量大、能量转换低，从而造成运行距离短，无碳自行小车结构复杂，安装麻烦。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的不足之处，提供了一种结构简单、安装方便、能量转化率高、便于学生组装、加深学生对机械传动原理理解掌握、绕8字形路线行走的无碳小车的驱动转向装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：绕8字形路线行走的无碳小车的驱动转向装置，包括车架、前叉和前车轮，车架前端设有前轮支架，前轮支架固定连接在车架上，前叉与所述的前轮支架转动连接，前车轮转动连接在前叉的下端，车架上设有动力驱动机构和转向机构，动力驱动机构通过绕绳筒与转向机构传动连接，动力驱动机构通过转向机构与前车轮传动连接；

动力驱动机构包括砝码支架、砝码、连接绳、前滑轮和后滑轮，所述的车架上固定连接有水平设置的下连接板，下连接板上表面与所述的砝码支架下端固定连接，砝码支架上端固定连接有水平设置的上连接板，上连接板下表面的前侧和后侧对应连接有前滑轮座和后滑轮座，前滑轮转动连接在前滑轮座上，后滑轮转动连接在后滑轮座上，砝码的上端固定连接有吊环，连接绳的一端固定连接在吊环上，连接绳的另一端依次绕过前滑轮和后滑轮后缠绕在绕所述的绕绳筒上；

转向机构包括凸轮、转向轴和摇杆，绕绳筒套设并固定连接有转轴，凸轮与所述转轴的另一端固定连接，车架上设有前轴导向架和后轴导向架，转向轴沿前后方向设置，转向轴的前后两端部分别滑动穿设在前轴导向架上和后轴导向架上，转向轴的中部固定连接有位于前轴导向架和后轴导向架之间的套筒，套筒的前端与前轴导向架之间设有第一弹簧，套筒的后端与后轴导向架支架设有第二弹簧，转向轴的后端面与凸轮的外轮廓滑动接触，转向轴的前端通过铰链与摇杆的一端铰接，摇杆的另一端与所述的前叉固定连接。

轴支座、前轮支架、前轴导向架、后轴导向架均通过第一螺栓与车架固定连接，上端座、下端座均通过第二螺栓分别与上连接板、下连接板固定连接。

采用上述技术方案，绕8字形路线行走的无碳小车还包括以下特征：车架的后端设有后轮支架，后轮支架上设有后轮轴，后轮轴与后轮支架转动连接，后轮轴的两端固定连接有后车轮，车架上设有传动机构，动力驱动机构通过绳筒与传动机构传动连接，动力驱动机构通过传动机构与后车轮传动连接；

传动机构包括主动齿轮、从动齿轮、转轴，绕绳筒套设并固定在所述的转轴上，转轴转动连接在所述的轴支座上，转轴的一端与所述的主动齿轮固定连接，转轴和绕绳筒的中心线重合，从动齿轮套设在所述的后轮轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合。

后轮支架通过第一螺栓与车架固定连接

后车轮的直径大于前车轮的直径。

后车轮、主动齿轮均为镂空结构。

后车轮、前车轮材料均为塑料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的连接绳的一端与砝码固定连接，连接绳的另一端绕过分别绕过前滑轮和后滑轮后缠绕在绕绳筒上，轻轻松开砝码，砝码降落过程中，砝码带动绕绳筒旋转，绕绳筒与转轴固定连接，转轴带动凸轮旋转，凸轮的外轮廓始终与转向轴的后端面滑动顶压接触，转向轴前后滑动，转向轴带动摇杆摆动，摇杆摆动带动前车轮摇摆，进而实现小车绕8字形路线行走，本实用新型利用凸轮的旋转来控制小车转向，转向阻力小，转向可靠性高，提高了小车的能量利用效率，使得小车行走距离更加长远和稳定；本实用新型结构设计合理、操作控制方便、成本低廉、运行平稳、行走路线较长；前车轮材料为塑料，减小了小车的自重，进而减少了小车的能量损失；本实用新型安装在车架上，车架为框架结构，进一步减小了小车的自重，减少小车的能量损失。