[发明专利]一种S形路径行走的无碳小车转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制技术领域，尤其是一种S形路径行走的无碳小车转向机构。

背景技术

目前的无碳小车，都是基于全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计制造的。它是一种不需要消耗燃料及电池能源，仅靠重锤下落的机械能转换为动力驱动小车运行和周期性转向，自动行走“S”形无碳小车采用带传动机构驱动后车轮前进，要求该小车在指定区域内行驶并越障。

无碳小车的设计，是把后轮作为驱动行走轮，前轮作为转向轮，欲实现无碳小车的“S”形行走，需要一连续的转向机构，控制小车在行走过程中前轮的转向，使其能按照预定路线避过障碍物行驶。在其他机构不变的情况下，转向轮及转向机构决定该机构的前进轨迹，故转向机构的合理设计，对小车的“S”形行走路径至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种灵活调整，拆装性好的S形路径行走的无碳小车转向机构，该曲柄滑块机构控制前车轮周期性转向，通过调整曲柄的长度，控制前轮转向角度，结构简单易实现，调整方便灵活，拆装性好，实现无碳小车的行走不同半径S型轨迹等优点，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：

一种S形路径行走的无碳小车转向机构，包括小车机架，在小车机架前端设置前轮，在小车机架后端设置后轮，在小车机架中部设置支撑杆，在支撑杆顶部设置定滑轮，绳索一端固定在后轮的转动轴上并绕在其转动轴上，该绳索另一端绕过定滑轮并连接重物，在前轮上端设置转向控制杆且该转向控制杆通过轴承连接方式固定在小车机架上，在转向控制杆顶端设置转向齿轮，滑块齿条与转向齿轮啮合，支撑滑块槽为槽型结构且固定在小车机架上，滑块齿条嵌入支撑滑块槽内实现滑块齿条单向移动，在滑块齿条前端依次连接连杆二和连杆一，在连杆一的前端小车机架上设置外挂轮，该外挂轮与后轮配合实现后轮驱动外挂轮转动，在外挂轮上设置径向缝隙，连杆一前端采用铰链方式连接在外挂轮的径向缝隙处。

前述的一种S形路径行走的无碳小车转向机构中，在后轮与外挂轮之间设置二级齿轮传动减速系统，该级齿轮传动减速系统包括设置在后轮转动轴上的齿轮二、中间传动轴一、设置在中间传动轴一上的齿轮一和齿轮三、中间转动轴二及设置在中间转动轴二上的齿轮四和外挂轮，其中齿轮二与齿轮一啮合，齿轮三与齿轮四啮合，从而实现后轮驱动外挂轮转动。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有利效果在于：无碳小车行走的转向机构由一曲柄滑块机构实现，滑块的来回行走转化成对小车前轮转动角度的控制，使小车能在行走过程中避过障碍物。若小车“S”形行走之间障碍物之间距离变化，可通过调整转向机构中曲柄的长度，实现对前转向轮转动角度的调整，来适应障碍物之间的距离，实现小车的绕障行驶。本发明是一种简单易调整，拆装性好的转向机构。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为附图1的A向局部示意图；

附图3为附图1的侧视图。

具体实施方式

本发明的实施例：一种S形路径行走的无碳小车转向机构，如附图所示，包括小车机架15，在小车机架15前端设置前轮6，在小车机架15后端设置后轮8，在小车机架15中部设置支撑杆16，在支撑杆16顶部设置定滑轮17，绳索18一端固定在后轮的转动轴上并绕在其转动轴上，该绳索18另一端绕过定滑轮17并连接重物19，在前轮6上端设置转向控制杆20且该转向控制杆20通过轴承连接方式固定在小车机架15上，在转向控制杆20顶端设置转向齿轮7，滑块齿条4与转向齿轮7啮合，支撑滑块槽5为槽型结构且固定在小车机架15上，滑块齿条4嵌入支撑滑块槽5内实现滑块齿条4单向移动，在滑块齿条4前端依次连接连杆二3和连杆一2，在连杆一2的前端小车机架15上设置外挂轮1，该外挂轮1与后轮8配合实现后轮8驱动外挂轮1转动，在外挂轮1上设置径向缝隙21，连杆一2前端采用铰链方式连接在外挂轮1的径向缝隙处21。

其中在后轮8与外挂轮1之间设置二级齿轮传动减速系统，该级齿轮传动减速系统包括设置在后轮8转动轴上的齿轮二11、中间传动轴一9、设置在中间传动轴一9上的齿轮一10和齿轮三12、中间转动轴二14及设置在中间转动轴二14上的齿轮四13和外挂轮1，其中齿轮二11与齿轮一10啮合，齿轮三12与齿轮四13啮合，从而实现后轮8驱动外挂轮1转动。

具体使用时