[发明专利]一种球形凸轮转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种行走转向机构，具体而言涉及一种球形凸轮转向机构。

背景技术

大学生工程训练综合能力竞赛命题是以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车，目的在于设计一种无碳小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一使用的砝码来获得，要求小车按S型轨迹进行绕桩行进，其中挑战赛的桩距可以无限小。常规机构的无碳小车采用前轮转向后轮驱动的行走方式，转向角度较小。根据命题要求设计出一种S型挑战赛小车，该无碳小车的转向机构转向稳定性高，转向灵活、角度大，能够使小车进行短桩距的S型越障要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种球形凸轮转向机构，该转向机构能够提高无碳小车的转向稳定性，转向灵活，转向角度大，能够完成短桩距的S型越障要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种球形凸轮转向机构，包括底盘、球形凸轮、转向叉、轴承一、球形凸轮支撑轴、滚针轴承、导向杆、轴承二，其特征在于：所述转向叉通过轴承一安装在底盘前端；所述球形凸轮支撑轴通过滚针轴承安装在转向叉下端，其中部有绕线轮；所述球形凸轮固定安装在球形凸轮支撑轴上，球形凸轮表面开有环形凹槽；所述导向杆通过轴承二安装在底盘中下部，导向杆前端有导向插片，导向插片插在球形凸轮的环形凹槽内。

进一步地，所述球形凸轮由第一半球形凸轮和第二半球形凸轮组成。第一半球形凸轮上的环形凹槽与第二半球形凸轮上的环形凹槽对称布置，形成封闭的环形凹槽。

本发明的有益效果：该球形凸轮转向机构通过导向杆导引球形凸轮上的环形凹槽完成了无碳小车的越障要求。克服了常规机构的无碳小车转向角度较小，越障桩距大的问题。该球形凸轮转向机构能够提高无碳小车的转向稳定性，转向灵活，转向角度大，能够完成短桩距的S型越障要求。

附图说明

图1为无碳小车立体结构示意图；

图2为球形凸轮转向机构的爆炸分解示意图；

图3为球形凸轮的侧视图；

 图4为导向杆结构示意图。

图中：1、底盘；2、球形凸轮；21、第一半球形凸轮；22、第二半球形凸轮；23、环形凹槽；3、转向叉；4、轴承一；5、球形凸轮支撑轴；51、绕线轮；6、导向杆；61、导向插片；7、轴承二；8、后轮；9、轴承三；10、立柱；11、砝码；12线绳；13、上固定板；14、定滑轮支撑架；15、定滑轮；16、滚针轴承。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：如图1，2，3，4所示，一种球形凸轮转向机构，包括底盘1、球形凸轮2、转向叉3、轴承一4、球形凸轮支撑轴5、滚针轴承16、导向杆6、轴承二7，其特征在于：所述转向叉3通过轴承一4安装在底盘1前端；所述球形凸轮支撑轴5通过滚针轴承16安装在转向叉3下端，其中部有绕线轮51；所述球形凸轮2固定安装在球形凸轮支撑轴5上，球形凸轮2表面开有环形凹槽23；所述导向杆6通过轴承二7安装在底盘1中下部，导向杆6前端有导向插片61，导向插片61插在球形凸轮2的环形凹槽23内。所述球形凸轮2由第一半球形凸轮21和第二半球形凸轮22组成。第一半球形凸轮21上的环形凹槽23与第二半球形凸轮21上的环形凹槽23对称布置，形成封闭的环形凹槽23。

工作原理：砝码11下降的重力势能提供无碳小车行走的动能，线绳12一端固定在球形凸轮支撑轴5的绕线轮51上，另一端与砝码11相连接。砝码11下降，驱动球形凸轮支撑轴5转动，从而带动球形凸轮2转动。球形凸轮2在转动过程中通过导向杆6上的导向插片61导引环形凹槽23，使得球形凸轮2在前行过程中完成转向作用，进而实现了无碳小车越障的要求。

本实施例只是对本发明构思和实现的一个说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。