[实用新型]一种纯机械结构的定轨迹小车

说明书

本实用新型公开了一种纯机械结构的定轨迹小车，包括主板、能源装置、传动机构和转向机构，主板包括底板、轴承、轴承支座、前轮支撑及碳纤维杆，底板经碳纤维杆和吊重锤上环连接；能源装置包括重锤、吊重锤上环、滑轮架及滑轮，重锤的重力势能为小车行走提供能源；传动机构包括大齿轮、小齿轮、传动轴及绕线轴，传动轴和绕线轴经轴承与轴承支座相连；转向机构包括滑道、滑块、连杆、连接套及摆杆，滑块与连接套之间为空间转动副I，摆杆与连接套之间为空间转动副II；前轮为转向轮，大后轮为主动轮，与传动轴连接，小后轮为从动轮，与小后轮支撑相连。本实用新型可以根据需要对小车实现不同的定轨迹，其结构紧凑，可实现多种定轨迹。

技术领域

本实用新型涉及娱乐玩具领域，具体涉及一种纯机械结构的定轨迹小车。

背景技术

河北省大学生工程训练综合能力竞赛命题“以重力势能驱动具有方向控制功能的自行小车”，即设计一种小车，由给定重力势能驱动其行走及转向。“8”字形赛道避障行驶竞赛场地放置半张标准乒乓球台(长1525mm、宽1370mm)，上面有3个障碍物成“L”形放置，障碍物为直径20mm，长为200mm的圆棒，圆棒中心位于“L”形的端点上，“L”形的长边在球台的中线上，长边值在400-500mm范围内，短边值在240-340mm范围内。小车需绕中线上的两个障碍物按“8”字形轨迹运行，以小车完成“8”字绕行圈数的多少来评定成绩。

满足要求的小车有很多种，并且每种小车有其独到的特点。就这种纯机械结构的定轨迹小车而言，该小车采用大小轮结构，以重力势能提供能量，通过传动机构将能量传给小车，使用者可以通过对其特定机构的调试，将可以实现一种想要的曲线轨迹，走“8”字形轨迹、花瓣轨迹或螺旋线轨迹等。该小车要实现复杂的曲线轨迹，要求其机械结构精密，原理简单，是继工程训练综合能力竞赛的改进版纯机械结构的定轨迹小车。

发明内容

本实用新型专利改进主要体现在以下方面，在比赛中根据对曲柄摇杆机构中曲柄长度和连杆长度的调节，可以满足赛题要求，轨迹可成功绕过长边上的两个障碍物走“8”字轨迹，且不碰到短边上的障碍物，给娱乐提供了的新方向。小车的转向机构是通过曲柄摇杆机构完成，滑块与滑道构成了微调机构，通过调节滑道的位置改变滑道的有效长度，使小车走各种不同的定轨迹。由于微调机构的存在，不同的曲柄及连杆长度搭配，为娱乐者提供了多种轨迹，走“8”字形轨迹、花瓣轨迹或螺旋线轨迹等，在此基础上的改动将会为使用者带来较大的乐趣。

(一)要解决的技术方案

为了解决使用者的需求，本实用新型提出了一种纯机械结构的定轨迹小车，这种小车不仅能满足指定轨迹的要求，还可以通过调试转向机构使小车走其他轨迹，方便了使用者。

(二)技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型为一种纯机械结构的定轨迹小车，包括主板、能源装置、传动机构和转向机构。所述主板包括底板、轴承、轴承支座、前轮支撑及碳纤维杆，其中碳纤维杆将底板和吊重锤上环连接在一起；所述能源装置包括重锤、吊重锤上环、滑轮架及滑轮，滑轮架在吊重锤上环上可转动，重锤的重力势能为小车行走提供能源，将细线的一端系在挂钩上，另一端绕过滑轮系在绕线轴上；所述传动机构包括大齿轮、小齿轮、传动轴及绕线轴，大齿轮紧定在绕线轴上，小齿轮紧定在传动轴上，两齿轮啮合，传动轴和绕线轴经轴承与轴承支座相连，驱动大后轮转动；所述转向机构包括滑道、滑块、连杆、连接套及摆杆，滑道与绕线轴紧定在一起，滑块在滑道上，滑块与连接套之间为空间转动副 I，摆杆与连接套之间为空间转动副II；所述的前轮为转向轮，受摆杆控制；所述大后轮为主动轮，与传动轴相连；所述小后轮为从动轮，与小后轮支撑相连。

优选的，所述滑轮架为双滑轮结构，在吊重锤上环上可以绕滑轮架竖直中心转动。

优选的，所述齿轮的传动比取1.5-2，且小齿轮紧定在传动轴上，大齿轮紧定在绕线轴上。

优选的，所述连接套处空间转动副的可转角度为0度-45度。