[实用新型]一种不完全齿轮转向机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种不完全齿轮转向机构，属于机械创新技术领域。

背景技术

随着社会的发展与进步，节能减排的观念深入人心，有越来越多的人研究节能减排的方法。根据第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”，设计一种小车，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质量为1Kg的标准砝码（                                               ，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。

该小车设计最主要的是转向机构的设计，但由于技术还不成熟，以往设计的很多小车结构笨重，能量转化效率较低，转向机构转向不精确且较难调整，轨迹参数计算复杂的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不完全齿轮转向机构，以解决现有以解决重力势能驱动小车结构笨重、能力转化效率低、转向机构不精确、轨迹参数计算复杂等问题。

本实用新型按以下技术方案实现：一种不完全齿轮转向机构，包括支撑杆底座10、支撑杆24、底盘、动力传递装置、曲柄摇杆机构、不完全齿轮机构、转向装置；支撑杆24通过支撑杆底座10安装在底盘中部，动力传递装置安装在支撑杆24侧部，曲柄摇杆机构安装在支撑杆24另一侧部，不完全齿轮机构安装在支撑杆24前部，转向装置安装在底盘前端，底盘包括后轮轴承座2、深沟球轴承3、轴承座8、车底板19；后轮轴承座2安装在车底板19后部两侧，轴承座8安装在车底板19中部位于支撑杆底座10后部，深沟球轴承3分别安装在后轮轴承座2、轴承座8内，动力传递装置包括从动轮1、后轮轴4、主动轮5、小齿轮6、大齿轮7、绕线轴9；后轮轴4、绕线轴9分别安装在后轮轴承座2、轴承座8上，从动轮1安装在后轮轴4一侧，主动轮5安装在后轮轴4另一侧，小齿轮6安装在后轮轴4上，大齿轮7安装在绕线轴9一端上，小齿轮6与大齿轮7啮合，转向装置包括前轮14、前轮轴15、前轮叉16；前轮14通过前轮轴15安装在前轮叉16下部，前轮叉16中部安装在车底板19前部，不完全齿轮机构包括Z型支架11、限位螺钉12、限位螺母13、不完全外齿轮摆杆Ⅰ17、不完全外齿轮摆杆Ⅱ18；不完全外齿轮摆杆Ⅱ18通过Z型支架11安装在车底板19上，不完全外齿轮摆杆Ⅰ17安装在车底板19上与不完全外齿轮摆杆Ⅱ18啮合，限位螺钉12、限位螺母13安装在前轮叉16两侧的车底板19上，前轮叉16上部与不完全外齿轮摆杆Ⅰ17连接，曲柄摇杆机构包括关节轴承21、摇杆20、连杆22、曲柄23；曲柄23安装在绕线轴9另一端上，摇杆20一端与不完全外齿轮摆杆Ⅱ18连接，关节轴承21安装在摇杆20另一端，连杆22一端与摇杆20另一端连接，连杆22另一端与曲柄23连接。

一种不完全齿轮转向机构的工作原理为：将力传递给绕线轴9，绕线轴9上的大齿轮7将力传递给小齿轮6，小齿轮6又将力传递给后轮轴4，从而驱动主动轮5带的小车运动；绕线轴9另一端驱动曲柄23旋转，带动不完全齿轮机构及转向装置运动。通过调节空间曲柄摇杆机构，可以使小车按预定轨迹行走，通过微调限位螺母13上的限位螺钉12可以使运动更精确。

本实用新型具有以下有益效果：

1、设定好机构外形尺寸后，转向角度就可确定，能避免一些不必要的误差；

2、能够任意分配前轮左右角度所占周期，可修正由于主动轮在弧形轨迹内外测轨迹弧长不同而引起的周期分配比例不同的现象；

3、结构简单、纯机械机构，节能环保，适应性强、方便实用、便于推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型向右转向时的结构示意图；

图3为本实用新型开始转向时的结构示意图；

图4为本实用新型向左转向时的结构示意图。

图中各标号为：1：从动轮、2：后轮轴承座、3：深沟球轴承、4：后轮轴、5：主动轮、6：小齿轮、7：大齿轮、、8：轴承座、9：绕线轴、10：支撑杆底座、11：Z型支架、12：限位螺钉、13：限位螺母、14：前轮、15：前轮轴、16：前轮叉、17：不完全外齿轮摆杆Ⅰ、18：不完全外齿轮摆杆Ⅱ、19：车底板、20：摇杆、21：关节轴承、22：连杆、23：曲柄、24：支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-4所示，一种不完全齿轮转向机构，包括支撑杆底座10、支撑杆24、底盘、动力传递装置、曲柄摇杆机构、不完全齿轮机构、转向装置；支撑杆24通过支撑杆底座10安装在底盘中部，动力传递装置安装在支撑杆24侧部，曲柄摇杆机构安装在支撑杆24另一侧部，不完全齿轮机构安装在支撑杆24前部，转向装置安装在底盘前端，底盘包括后轮轴承座2、深沟球轴承3、轴承座8、车底板19；后轮轴承座2安装在车底板19后部两侧，轴承座8安装在车底板19中部位于支撑杆底座10后部，深沟球轴承3分别安装在后轮轴承座2、轴承座8内，动力传递装置包括从动轮1、后轮轴4、主动轮5、小齿轮6、大齿轮7、绕线轴9；后轮轴4、绕线轴9分别安装在后轮轴承座2、轴承座8上，从动轮1安装在后轮轴4一侧，主动轮5安装在后轮轴4另一侧，小齿轮6安装在后轮轴4上，大齿轮7安装在绕线轴9一端上，小齿轮6与大齿轮7啮合，转向装置包括前轮14、前轮轴15、前轮叉16；前轮14通过前轮轴15安装在前轮叉16下部，前轮叉16中部安装在车底板19前部，不完全齿轮机构包括Z型支架11、限位螺钉12、限位螺母13、不完全外齿轮摆杆Ⅰ17、不完全外齿轮摆杆Ⅱ18；不完全外齿轮摆杆Ⅱ18通过Z型支架11安装在车底板19上，不完全外齿轮摆杆Ⅰ17安装在车底板19上与不完全外齿轮摆杆Ⅱ18啮合，限位螺钉12、限位螺母13安装在前轮叉16两侧的车底板19上，前轮叉16上部与不完全外齿轮摆杆Ⅰ17连接，曲柄摇杆机构包括关节轴承21、摇杆20、连杆22、曲柄23；曲柄23安装在绕线轴9另一端上，摇杆20一端与不完全外齿轮摆杆Ⅱ18连接，关节轴承21安装在摇杆20另一端，连杆22一端与摇杆20另一端连接，连杆22另一端与曲柄23连接。