低摩擦無碳小車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上，車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪；車架上設(shè)有支架，支架頂端的固定架上設(shè)有定滑輪，其內(nèi)部設(shè)置勢能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接；第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。本小車質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小與地面的摩擦力。
【專利說明】
低摩擦無碳小車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無碳小車，具體是一種低摩擦無碳小車。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的無碳小車大多在前面設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，后面設(shè)有兩個(gè)規(guī)格一樣的驅(qū)動(dòng)輪；也有在后面設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，前面設(shè)置兩個(gè)規(guī)格一樣的驅(qū)動(dòng)輪。由于受到結(jié)構(gòu)及加工成本的限制，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪僅是簡單地用一根軸剛性連接起來，少見設(shè)有差速器的。上述結(jié)構(gòu)的無碳小車在轉(zhuǎn)彎過程中，由于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速相同而前進(jìn)速度不一致導(dǎo)致與地面產(chǎn)生較大的摩擦力，內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪后滑，外側(cè)驅(qū)動(dòng)輪前滑。無碳小車競賽中，小車在前進(jìn)過程中轉(zhuǎn)彎較多。因此，剛性連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在前進(jìn)過程中轉(zhuǎn)速相同而走過距離不相等，內(nèi)彎道距離小，夕卜彎道距離大，這樣兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪與地面都產(chǎn)生較大的摩擦力，而這種摩擦力通過積累將嚴(yán)重影響到前進(jìn)的距離，減小了競爭力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種低摩擦無碳小車，整車的質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小其與地面的摩擦力。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0005]一種低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:轉(zhuǎn)向輪設(shè)在車架下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)在車架下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上；在車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，從動(dòng)輪與車架之間設(shè)有彈簧；在車架上設(shè)有由三根圓桿組成的支架，支架的底端固定在車架上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪，支架的形心處在小車的重心位置上，支架的內(nèi)部設(shè)置勢能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接；第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。
[0006]本實(shí)用新型低摩擦無碳小車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0007]本實(shí)用新型低摩擦無碳小車，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上，在車架的中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，這樣小車在轉(zhuǎn)彎時(shí)僅靠某一個(gè)從動(dòng)輪參與工作，從而形成三點(diǎn)一面的支撐結(jié)構(gòu)，可提高小車行使的穩(wěn)定性。無碳小車的勢能塊在地球引力作用下緩慢下行，勢能塊連接的柔性線繩通過定滑輪將勢能塊的下行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€位移運(yùn)動(dòng)作為促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力源。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是整車質(zhì)量中心基本處于小車的幾何結(jié)構(gòu)中心，減小從動(dòng)輪的支撐力，有利于減小與地面的摩擦力。
[0008]現(xiàn)有無碳小車促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪的技術(shù)方案是:通過與勢能塊連接的柔性線繩帶動(dòng)與其相連的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過一級(jí)(或多級(jí))增速增距齒輪促動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪。由于無碳小車競賽組委會(huì)規(guī)定勢能塊下行的距離是固定的(如400mm)，為增加小車的行駛距離多數(shù)采用直徑較大的增速齒輪和驅(qū)動(dòng)輪，由于這些增速齒輪和驅(qū)動(dòng)輪受制于產(chǎn)品數(shù)量及加工工藝，整個(gè)零件的平面度、質(zhì)量中心與軸心的重合度的誤差較大，增大了這些零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)量，影響整車的行駛距離。
[0009]本實(shí)用新型無碳小車:沒有增速齒輪，通過兩個(gè)直徑大小不同的轉(zhuǎn)軸上纏繞的柔性線繩來達(dá)到利用有限的驅(qū)動(dòng)能量來增加圓周線速度，達(dá)到增長行使距離的效果。第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，其小圓柱軸上纏繞有足夠多圈的柔性線繩直接與緩慢下行勢能塊相連，通過釋放纏繞在小圓柱軸上的柔性線繩把勢能塊下行運(yùn)動(dòng)變?yōu)榇溯S的轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)此軸上的大圓柱軸上連接另一根柔性線繩，此柔性線繩與第二轉(zhuǎn)軸上纏繞的柔性線繩為一體，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大軸。同理也是通過第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)大圓柱軸收緊柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸放柔性線繩來實(shí)現(xiàn)增加車輪轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)增加行使距離的目的。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、只在車架后部中間設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，避免了左、右各設(shè)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過剛性連接導(dǎo)致在轉(zhuǎn)彎時(shí)因左、右車輪行駛速度不一致而對(duì)地面產(chǎn)生較大的摩擦力，減少了此摩擦力對(duì)勢能塊存貯重力勢能的消耗，有利于依靠有限的重心勢能來獲得整車較長的行駛距離。
[0012]2、利用大小不同的轉(zhuǎn)軸纏繞柔性線繩的收放來實(shí)現(xiàn)增速增距，取消齒輪增速機(jī)構(gòu)，有利于減小對(duì)加工精度的要求，簡化加工工藝，節(jié)約加工成本，避免了增速齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪間嚙合摩擦力，方便調(diào)整增速比。
[0013]3、重力勢能塊設(shè)置在轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪的兩點(diǎn)構(gòu)成的直線上，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)與地面間產(chǎn)生的摩擦力方向正對(duì)勢能塊重心的投影點(diǎn)，減小了驅(qū)動(dòng)力對(duì)整車質(zhì)量中心產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力矩，提高了整車的行駛穩(wěn)定性。
[0014]4、左、右各設(shè)一個(gè)從動(dòng)輪，抵抗轉(zhuǎn)彎時(shí)形成的離心力產(chǎn)生的側(cè)倒力矩，保證正確的行駛軌跡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的左視圖。
[0017]圖中，1.轉(zhuǎn)向輪2.驅(qū)動(dòng)輪3.左從動(dòng)輪4.右從動(dòng)輪5.彈簧6.勢能塊7.定滑輪 8.第一轉(zhuǎn)軸 8-1.小圓柱軸 8-2.大圓柱軸9.柔性線繩 10.第二轉(zhuǎn)軸11.車架12.支架。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0019]參照圖1-2，一種低摩擦無碳小車，包括車架11、轉(zhuǎn)向輪I和驅(qū)動(dòng)輪2，轉(zhuǎn)向輪I設(shè)在車架11下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪2設(shè)在車架11下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪I和驅(qū)動(dòng)輪2在同一直線上；在車架11的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有左從動(dòng)輪3和右從動(dòng)輪4，從動(dòng)輪與車架11之間設(shè)有彈簧5 ;在車架11上設(shè)有由三根圓桿組成的支架12，支架12的底端固定在車架11上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪7，支架12的形心處在小車的重心位置上，支架12的內(nèi)部設(shè)置勢能塊6 ;車架11上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸8和第二轉(zhuǎn)軸10，第一轉(zhuǎn)軸8為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架11上，設(shè)在支架11內(nèi)部的勢能塊6連接柔性線繩9與定滑輪7和第一轉(zhuǎn)軸8的小圓柱軸8-1連接；第二轉(zhuǎn)軸10與驅(qū)動(dòng)輪2剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸10的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸8的大圓柱軸8-2的直徑，第二轉(zhuǎn)軸10上纏繞有柔性線繩9，第二轉(zhuǎn)軸10通過柔性線繩9與第一轉(zhuǎn)軸8的大圓柱軸8-2連接。
【權(quán)利要求】
1.低摩擦無碳小車，包括車架、轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪，其特征是: 轉(zhuǎn)向輪設(shè)在車架下方前部的中間，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)在車架下方后部的中間，轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪在同一直線上； 在車架的下方中部左、右對(duì)稱設(shè)有從動(dòng)輪，從動(dòng)輪與車架之間設(shè)有彈簧；在車架上設(shè)有由三根圓桿組成的支架，支架的底端固定在車架上，頂端通過固定架固定，固定架上設(shè)有定滑輪，支架的形心處在小車的重心位置上，在支架的內(nèi)部設(shè)置勢能塊；車架上還設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸為階梯軸，由直徑大小不同的兩段圓柱軸構(gòu)成，通過兩端支架固定在車架上，設(shè)在支架內(nèi)部的勢能塊連接柔性線繩與定滑輪和第一轉(zhuǎn)軸的小圓柱軸連接； 第二轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪剛性連接，第二轉(zhuǎn)軸的直徑小于第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸的直徑，第二轉(zhuǎn)軸上纏繞有柔性線繩，第二轉(zhuǎn)軸通過柔性線繩與第一轉(zhuǎn)軸的大圓柱軸連接。
【文檔編號(hào)】A63H31/06GK204246835SQ201420755926
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】黎孟珠, 莫心幸, 梁民群, 李才袁, 盧忠武 申請人:廣西師范大學(xué)