[發(fā)明專利]基于齒條法的自動(dòng)阻尼減速無碳小車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710462770.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN107261514B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜海林;王文志;沈敏;劉澤;安琪;高尚兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): A63H17/00
• 分類號(hào): A63H17/00;A63H17/26;A63H29/08;A63H31/08;F16H37/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于齒條法的自動(dòng)阻尼減速無碳小車，包括車架、安裝在車架上的相互嚙合的大齒輪和小齒輪、用于驅(qū)動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的勢(shì)能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及自動(dòng)阻尼減速機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)阻尼減速機(jī)構(gòu)包括齒條外套、螺紋套體組件以及安裝在齒條外套內(nèi)的齒條；所述螺紋套體組件內(nèi)設(shè)有彈簧和阻尼塊，所述阻尼塊的左端為凸面；在齒條相對(duì)的兩側(cè)面分別設(shè)有齒和U形凹面，所述齒與小齒輪嚙合，所述U形凹面與阻尼塊的凸面呈圓弧面式接觸；本發(fā)明保證了無碳小車在下坡時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度和重砣下降的速度同時(shí)受到有效的阻尼控制，形成阻尼減速效應(yīng)，達(dá)到自動(dòng)阻尼減速的目的；其次有效解決了小車下坡避障過程中由于失速造成的行駛方向漂移和側(cè)翻等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無碳小車的結(jié)構(gòu)和控制，尤其涉及一種基于齒條法的自動(dòng)阻尼減速無碳小車。

背景技術(shù)

隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提升，更潔凈、更環(huán)保、更節(jié)能、更高效的無碳理念被推上了研究的熱潮。無碳小車為一種基于重力勢(shì)能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和方向控制的機(jī)械裝置，小車構(gòu)思巧妙，首先，在完成設(shè)計(jì)的要求下需要充分考慮外觀和成本等問題，以方便后續(xù)的擴(kuò)展和進(jìn)一步的研發(fā)；其次，目前的“S”和“8”字形繞樁行駛的無碳小車，不具爬坡能力，無法滿足在上下坡道上對(duì)所需驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，極易導(dǎo)致因小車下坡時(shí)失速造成行駛方向漂移和側(cè)翻等情況的發(fā)生，嚴(yán)重影響小車行駛的技術(shù)性能和避障能力。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于齒條法有效制約小車下坡失速現(xiàn)象的自動(dòng)阻尼減速無碳小車。

技術(shù)方案：一種基于齒條法的自動(dòng)阻尼減速無碳小車，包括車架、安裝在車架上的相互嚙合的大齒輪和小齒輪、驅(qū)動(dòng)大齒輪旋轉(zhuǎn)的勢(shì)能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及自動(dòng)阻尼減速機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)阻尼減速機(jī)構(gòu)包括管狀的齒條外套、螺紋套體組件以及安裝在齒條外套管內(nèi)的齒條；所述螺紋套體組件內(nèi)設(shè)有彈簧和阻尼塊，所述阻尼塊的左端為凸面；在齒條相對(duì)的兩側(cè)面分別設(shè)有齒和U形凹面，所述齒與小齒輪嚙合，所述U形凹面與阻尼塊的凸面呈圓弧面式接觸。在所述齒條外套的上端設(shè)有限位叉。

所述大齒輪和小齒輪的右端各設(shè)有繞線輪，在繞線輪的右側(cè)開設(shè)有掛線槽，所述小齒輪由大齒輪帶動(dòng)進(jìn)行增速反向旋轉(zhuǎn)。

所述勢(shì)能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括重砣、V形滑輪和主線；所述主線的上端與重砣固定連接，下端設(shè)有環(huán)形圈，該環(huán)形圈套繞于大齒輪繞線輪的掛線槽上，所述主線的中部線段繞設(shè)在V形滑輪內(nèi)；大齒輪由重砣經(jīng)主線的拉動(dòng)獲得正向旋轉(zhuǎn)。

所述齒條外套呈圓柱管狀，在其管外兩側(cè)中部分別設(shè)有相垂直的內(nèi)螺紋孔和圓柱體，所述圓柱體頂端外圓上設(shè)有通孔，在圓柱體一側(cè)上方的齒條外套上設(shè)有長方形開口槽；所述齒條外套上的圓柱體頂端上的通孔套裝在車架的定位軸上，使齒條外套繞車架定位軸自由旋轉(zhuǎn)，保證齒條外套上長方形開口槽中的齒條與后輪軸上的小齒輪分嚙自由。

所述螺紋套體組件包括螺紋套，其右端設(shè)有用于安裝調(diào)節(jié)螺絲的內(nèi)螺紋，在螺紋套的左端的外徑處設(shè)有外螺紋，所述外螺紋與齒條外套右側(cè)中端的內(nèi)螺紋連接，使螺紋套和齒條外套成一運(yùn)動(dòng)體；在螺紋套孔內(nèi)的左端設(shè)有圓柱孔；所述彈簧和阻尼塊依次設(shè)于該圓柱孔內(nèi)。

所述自動(dòng)阻尼減速機(jī)構(gòu)包括阻尼線、阻尼滑輪和拉力線；所述阻尼滑輪的中間輪盤的外邊緣上設(shè)有掛線輪槽和小孔，在中間輪盤兩側(cè)設(shè)有左繞線輪和右繞線輪，所述阻尼線的上下兩端分別設(shè)有上環(huán)形圈和下環(huán)形圈，所述上環(huán)形圈套掛在阻尼滑輪中間輪盤上的掛線輪槽上、并反方向纏繞在左繞線輪上，所述下環(huán)形圈套掛在小齒輪右端繞線輪的掛線槽上；所述拉力線上端扣系在阻尼滑輪中間輪盤邊緣處的小孔上，下端扣系在齒條上頂部的小孔上；所述齒條受阻尼滑輪的力矩作用，齒條連同齒條外套繞車架的定位軸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到齒條與后輪軸上的小齒輪自動(dòng)嚙合；所述阻尼線的長度小于拉力線加齒條行程的長度。

優(yōu)選的，所述小齒輪通過止位螺絲保持與車架的后輪軸作同步角速度運(yùn)動(dòng)；所述大齒輪通過止位螺絲保持與大齒輪的大齒輪軸作同步角速度運(yùn)動(dòng)。