一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车的制作方法

本发明涉及一种无碳小车，具体涉及到一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车，属农业机械研究领域。

背景技术：

依照第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题说明，竞赛命题是：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。所以在全国工程训练综合能力竞赛背景下，设计制造无碳小车。竞赛中的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。要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。要求小车具有转向控制机构，以完成预定轨迹行走的控制，并且要求小车为三轮结构。

因此为了实现重力势能向小车动能的最大转化并控制小车行走轨迹，需设计一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车，能够有效的实现重力势能向小车动能的最大转化并控制小车行走轨迹。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种以重力势能为动力的行走轨迹为近“8”字型的无碳小车，包括前轮1、前叉2、曲盘轴轴承座3、曲盘轴4、小锥齿轮5、连前叉杆6、连杆7、小曲轴8、曲盘9、后轮轴承座10、后轮11、立柱12、滑轮轴套筒13、滑轮14、滑轮轴15、小直齿轮轴16、主动拨盘17、大直齿轮18、小直齿轮19、大直齿轮轴20、小轴承座21、大锥齿轮22、前叉轴承座23、前轮轴24、车板25、绕绳轮26、槽轮轴27、大轴承座28、槽轮29。

上述所述的一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车，其特征在于：所述前轮1通过轴承安装固定在前轮轴24上，所述前轮轴24通过螺栓与螺母的配合安装固定在前叉2上，所述前叉2通过轴承与前叉轴承座23配合，所述前叉轴承座23通过螺栓与螺母的配合安装固定在车板25上，所述曲盘轴4通过轴承与曲盘轴轴承座3配合，所述小锥齿轮5通过过盈配合安装固定在曲盘轴4上，所述连前叉杆6与连杆7、小曲轴8进行配合，所述连杆7通过螺栓与螺母的配合安装固定在前叉2上，所述小曲轴8通过螺栓与螺母的配合安装固定曲盘9上，所述曲盘9通过螺栓与螺母的配合安装固定在曲盘轴4上，所述后轮轴承座10通过轴承与小直齿轮轴16配合，所述后轮11通过螺栓与螺母的配合安装固定后轮轴承座10上，所述立柱12通过螺栓与螺母的配合安装固定在车板25上，所述滑轮轴套筒13套在滑轮轴15上，所述滑轮14通过轴承与滑轮轴15配合，所述滑轮轴15通过螺栓与螺母的配合安装固定在立柱12上，所述主动拨盘17通过过盈配合安装固定在大直齿轮轴20上，所述大直齿轮18通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上，所述小直齿轮19通过过盈配合安装固定在小直齿轮轴16上，所述小轴承座21通过螺钉安装固定在车板25上，所述大锥齿轮22通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上，所述绕绳轮26通过过盈配合安装固定在大直齿轮轴20上，所述大轴承座28通过螺钉安装固定在车板25上，所述槽轮29通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上。

本发明一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车的工作原理是：

将带有绳索的重物通过绕绳轮悬挂在滑轮上，随着重物的下落，驱动大齿轮轴的转动，将重力势能转化为动力势能。一部分的重力势能通过大直齿轮与小直齿轮的啮合驱动后轮的转动使小车行走；主动拨盘与槽轮的作用控制小车的行走轨迹，主动拨盘的拨销进入槽轮的拨销槽一次与主动拨盘的拨销未进入槽轮的拨销槽一次为一个动作，每两个动作为一个周期，最后使小车的行走轨迹为两段圆弧加两段直线的近“8”字型轨迹。

所述主动拨盘17、槽轮轴27、槽轮29实现本发明的间歇运动。

本发明一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车的有益效果是：本发明可以将重物的重力势能转换为小车前进的机械能，并且控制小车行走轨迹。

附图说明

图1为一种以重力势能为动力的行走轨迹为近“8”字型的无碳小车的轴测图。

图2为一种以重力势能为动力的行走轨迹为近“8”字型的无碳小车的俯视图。

图3为本发明直齿轮啮合图。

图4为本发明槽轮机构示意图。

图5为本发明的行走轨迹控制结构图。

图6为本发明的小曲轴、连杆、连前叉杆结构图。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2对本发明作更进一步的说明：

一种以重力势能为动力的行走轨迹为近“8”字型的无碳小车，包括前轮1、前叉2、曲盘轴轴承座3、曲盘轴4、小锥齿轮5、连前叉杆6、连杆7、小曲轴8、曲盘9、后轮轴承座10、后轮11、立柱12、滑轮轴套筒13、滑轮14、滑轮轴15、小直齿轮轴16、主动拨盘17、大直齿轮18、小直齿轮19、大直齿轮轴20、小轴承座21、大锥齿轮22、前叉轴承座23、前轮轴24、车板25、绕绳轮26、槽轮轴27、大轴承座28、槽轮29。

所述的一种以重力势能为动力的行走轨迹近“8”字型的无碳小车，其特征在于：所述前轮1通过轴承安装固定在前轮轴24上，所述前轮轴24通过螺栓与螺母的配合安装固定在前叉2上，所述前叉2通过轴承与前叉轴承座23配合，所述前叉轴承座23通过螺栓与螺母的配合安装固定在车板25上，所述曲盘轴4通过轴承与曲盘轴轴承座3配合，所述小锥齿轮5通过过盈配合安装固定在曲盘轴4上，所述连前叉杆6与连杆7、小曲轴8进行配合，所述连杆7通过螺栓与螺母的配合安装固定在前叉2上，所述小曲轴8通过螺栓与螺母的配合安装固定曲盘9上，所述曲盘9通过螺栓与螺母的配合安装固定在曲盘轴4上，所述后轮轴承座10通过轴承与小直齿轮轴16配合，所述后轮11通过螺栓与螺母的配合安装固定后轮轴承座10上，所述立柱12通过螺栓与螺母的配合安装固定在车板25上，所述滑轮轴套筒13套在滑轮轴15上，所述滑轮14通过轴承与滑轮轴15配合，所述滑轮轴15通过螺栓与螺母的配合安装固定在立柱12上，所述主动拨盘17通过过盈配合安装固定在大直齿轮轴20上，所述大直齿轮18通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上，所述小直齿轮19通过过盈配合安装固定在小直齿轮轴16上，所述小轴承座21通过螺钉安装固定在车板25上，所述大锥齿轮22通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上，所述绕绳轮26通过过盈配合安装固定在大直齿轮轴20上，所述大轴承座28通过螺钉安装固定在车板25上，所述槽轮29通过过盈配合安装固定在槽轮轴27上。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种以重力势能为动力的行走轨迹为近“8”字型的无碳小车，包括前轮、前叉、曲盘轴轴承座、曲盘轴、小锥齿轮、连前叉杆、连杆、小曲轴、曲盘、后轮轴承座、后轮、立柱、滑轮轴套筒、滑轮、滑轮轴、小直齿轮轴、主动拨盘、大直齿轮、小直齿轮、大直齿轮轴、小轴承座、大锥齿轮、前叉轴承座、前轮轴、车板、绕绳轮、槽轮轴、大轴承座、槽轮。本发明能够有效的实现重力势能向小车动能的最大转化并控制小车行走轨迹。

技术研发人员：石复习;石宝宝;王丙龙
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：2017.06.19
技术公布日：2017.10.20