[实用新型]一种可修正其S环形轨迹的无碳小车

说明书

本实用新型涉及一种可修正其S环形轨迹的无碳小车。本无碳小车主要由车架、前轮、前叉、摆动摆杆、橡皮筋、凸轮、凸轮轴套、前轴、中间轴、后轴、主动齿轮、齿轮轴套、从动齿轮、粗支撑杆、细支撑杆、支撑环、滑轮架、定滑轮、重锤、绕线盘、后轴、后轮、主动后轮轴套、从动后轮轴套、滚动轴承、法兰盘轴承、重物挡板、紧定螺钉、螺栓及螺帽等构件组成，由传动机构、凸轮控制机构及动力机构等机构构成。该小车设计出独立的凸轮控制机构，方便零件拆装及轨迹调节，能对S环形轨迹的大小、形状及位置进行精准调整，在能量有限时稳定地走出更多的S环形轨迹。

技术领域

本实用新型涉及可教学、益智的一种可修正其S环形轨迹的无碳小车。

背景技术

在大学机械类专业中，机械设计等课程需要直观的实物方便学生理解学习，无碳小车以其复杂结构及深刻内涵对于教学具有巨大的辅助作用。同时，在“大众创业，万众创新”的时代背景下，无碳小车的设计制作已成为国家级比赛。目前，S环形轨迹无碳小车普遍存在重锤碰壁致使车身不稳、传动机构摩擦大及小车行驶路程短等问题。基于全国大学生工程训练大赛要求，结合无碳小车及其轨迹的研究情况，特设计一种可修正其S环形轨迹的无碳小车，通过重锤重力势能转换为小车动能驱动小车完成自动避障行驶。

实用新型内容

本实用新型涉及的一种可修正其S环形轨迹的无碳小车，主要由车架、前轮、前叉、摆动摆杆、橡皮筋、凸轮、凸轮轴套、前轴、中间轴、后轴、主动齿轮、齿轮轴套、从动齿轮、支撑杆、支撑环、滑轮架、滑轮、重锤、绕线盘、后轴、主动后轮、从动后轮、主动后轮轴套、从动后轮轴套、滚动轴承、法兰盘轴承、重物挡板、紧定螺钉、螺栓及螺帽等零件组成。

本实用新型目的在于提供一种可调式S环形无碳小车，以解决目前无碳小车在行驶轨迹半径、形状、曲率上调节不便以及无碳小车行驶稳定性差、能量转换率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

重物挡板以螺栓螺帽紧固于车架底部，六根支撑杆通过过盈装配以环形布置固定于车架，两个支撑环以过盈装配安装于六根支撑杆上。滑轮架通过过盈装配安装于两根粗支撑杆上端，定滑轮通过销轴安装于滑轮架，可绕着滑轮架中部销轴转动，细线一端系于重锤，一端系于绕线盘紧定螺钉。重锤置于四根细支撑杆与两根粗支撑杆所形成的环形框架内部。

优选地，四根细支撑细杆及两根粗支撑粗杆采用碳素材料制成呈环形分布，当重锤置于环形框架中降落，能保证重锤降落的竖直度而不晃动，增加小车稳定性。车架、重物挡板、支撑环及滑轮架由3D打印制成，能降低车身质量而又满足使用强度要求。

传动机构中，绕线盘以紧定螺钉固定于前轴，一级主动齿轮以螺栓螺帽紧固于齿轮轴套，齿轮轴套通过紧定螺钉紧固于前轴中部，前轴通过法兰盘轴承安装于车架前端前轴架，从动齿轮通过紧定螺钉紧固于中间轴中部，中间轴通过法兰盘轴承安装于车架中部中间轴轴架。二级主动齿轮通过螺栓螺钉与齿轮轴套紧固，齿轮轴套通过紧定螺钉紧固于中间轴，二级从动齿轮通过紧定螺钉紧固于传动轴一端，后轴通过法兰盘轴承安装于车架后端后轴架。

优选地，采用呈阶梯式的绕线盘，可克服小车自行启动时的惯性阻力，亦可通过不同直径的绕线盘调节小车速度。采用两级齿轮传动，可更换不同齿数与模数的齿轮改变传动比，以减少启动阻力、调节行驶速度。

控制机构中，摆动摆杆通过橡皮筋与凸轮边缘紧密接触，凸轮以螺栓螺帽配合紧固于凸轮轴套，凸轮轴套以紧定螺钉紧固与前轴一端。

优选地，采用凸轮转动时的推程及回程使摆动摆杆产生不同程度的偏移实现小车轨迹曲率交变。凸轮通过凸轮轴套以紧定螺钉安装于前轴一端，可适当微调紧定螺钉的紧固位置来调整凸轮位置，以改变小车行驶轨迹。

本实用新型具有以下优点：