[實用新型]一種基于凸輪的可調式雙8字軌跡無碳小車

有效

• 申請號: 201822105609.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN209302179U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 夏有強;孫茜;趙泓宇;王茂;陳曉;李洪宇;任凱杰;林睿
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00;A63H17/26;A63H31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于凸輪的可調式雙8字軌跡無碳小車，小車主要由前叉、前輪、后輪(主動輪及從動輪)、滾動軸承、定滑輪、滑輪架、重錘、固定盤、重錘擋板、繞線盤、車架、細繩、法蘭盤軸承、主動齒輪、從動齒輪、凸輪、繞線軸、前軸、后軸、小車導桿、螺栓及六角螺母等零件構成，包括凸輪機構、齒輪傳動機構、控制轉向機構及軌跡微調機構。無碳小車由齒輪傳動驅動車體，通過凸輪可調整雙8字軌跡的半徑、形狀及曲率，以達到對不同粗糙度場地與不同障礙物間距的良好適應性。基于賽事要求，小車可通過調整齒輪傳動比與凸輪外形，提高能量利用率及軌跡容錯率，增大軌跡重復度，行駛出更多雙8字軌跡。

技術領域

本實用新型涉及教學用的一種基于凸輪的可調式雙8字軌跡無碳小車。

背景技術

雙8字軌跡無碳小車作為第六屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽的一種新型車種，其由1kg重錘在400mm高度處下降提供能量，驅動車體行駛出規定軌跡。不同于往屆單8字軌跡要求，此雙8字軌跡要求無碳小車具有更高的軌跡重復度及更大的容錯率。目前，無碳小車設計普遍具有以下難點：難達到較小障礙物間距的賽道要求，裝配應力大，無法自動適應大阻力賽道，小車能量轉換率低，行駛軌跡不規范。基于以上難點，設計應盡量壓縮車體體積、調整車體結構布局及減小車體裝配應力，使其能在拆裝環節后，盡可能不影響小車軌跡，能適應不同障礙物間距的賽道。

結合目前全國各省市比賽情況可知，雙8字小車的設計存在諸多不足，傳統型的傳動機構及轉向機構(如曲柄搖桿機構、槽輪機構等)對所達到的軌跡重復度及容錯率不高，能量利用率極低，表現不如人意。

實用新型內容

針對目前雙8字軌跡無碳小車在不同半徑、形狀及曲率的軌跡適應性上不足的問題，本實用新型所涉及的雙8字軌跡無碳小車能解決軌跡適應性不足的問題，同時，能提高小車能量利用率，提高軌跡重復度。

為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種以凸輪為控制轉向機構、齒輪為傳動機構的可調式雙8字軌跡無碳小車。其主要結構為：凸輪機構，齒輪傳動機構，控制轉向機構，軌跡微調機構。其總體零件包括前叉，滾動軸承，前輪，螺栓，導桿，六角螺母，車架，重錘擋板，法蘭盤軸承，齒輪(兩對：一對嚙合于前軸與繞線軸，一對嚙合于后軸與前軸)，后輪(主動輪及從動輪)，凸輪，軸套，前軸，繞線軸，后軸，碳素桿，尼龍繩，繞線盤，橡皮筋，重錘，定滑輪，滑輪架，小軸承。

其整體裝配結構為：前叉與車架間通過軸承連接，前輪與前叉通過軸承嵌套在前輪兩側的方式連接，同時在前叉前端鉆孔、攻絲，用螺絲固定上述前叉和軸承。導桿與前叉頂部相連，在導桿頭部鉆孔、攻絲，通過螺栓連接上述導桿與前叉，導桿上設有系在前軸上的橡皮筋，能使導桿順利回轉，避免軌跡方向偏移。四根小碳素桿固連于車架，大碳素桿上下兩端以過盈配合的方式分別與小車車架及滑輪架相固連，小碳素桿下端以過盈配合的方式與車架固連，滑輪架與定滑輪間通過螺栓將定滑輪固定在滑輪架中部，定滑輪中裝有小軸承，可以繞螺栓滾動，尼龍繩一端與重錘相連，一端與繞線軸上繞線盤相連，繞線軸與車架間通過法蘭盤軸承相連，繞線軸與齒輪一通過緊定螺栓連接，前軸與齒輪二以相同方式連接，繞線軸與前軸通過齒輪一和齒輪二嚙合連接，前軸安裝方式與繞線軸相同，前軸左端通過軸套與齒輪三相連，前軸右端通過軸套與凸輪相連，前軸與后軸通過齒輪三與齒輪四嚙合連接，齒輪四經鉆孔、攻絲后通過螺栓固定于后軸，后主動輪、后從動輪軸心與后軸軸心保持一致，與軸套裝配后通過螺栓連接分別固定于后軸左右兩端。四根小碳素桿通過固定環固定位置，使重錘沿小碳素桿下降不與碳素桿接觸，通過尼龍繩傳遞動力，再通過齒輪傳動使小車運動。

在上述凸輪機構中，凸輪與軸套在鉆孔、攻絲后，通過螺栓和六角螺母連接。軸套周向進行鉆孔、攻絲，用螺栓將軸套固定于前軸左端，前軸左端經線切割剖成平面槽，便于螺栓固定而不打滑。車體前端圓孔與前軸軸心對齊，經法蘭盤軸承配合后裝配，保證前軸與凸輪間能同軸轉動。通過調整凸輪的形狀、半徑及弧形段對應角度便可優化雙8字軌跡的形狀、大小及曲率。