无碳势能小车

1.本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种无碳势能小车，尤其涉及一种确保运动轨迹的精确性和稳定性的无碳势能小车。

背景技术：

2.现有的无碳小车，例如公开号是201711376739.2的发明公开中，公共了一种能走封闭“8”字形的无碳小车，包括底板、立柱、前轮和后轮；立柱竖直处于底板上；前轮通过调节架可摆动的连接在底板前端中间位置，在底板上对应调节架的位置处设有通过推动调节架摆动来使前轮转向的转向机构；后轮有两个，两个后轮通过后轴安装在底板后端两侧；在立柱上设有通过重力势能驱动后轮转动还同时通过转向机构驱动前轮转向以使无碳小车行走封闭“8”字形轨迹的驱动装置。虽然该发明能走更多的“8”字，并且行进过程平稳，调节功能方便，能产生较多过桩的轨迹，但通过凸轮来控制前轮摆动的精度不足，难以调控精准的无碳小车的运行轨迹。
3.再例如，专利号是201920492683.5的实用新型专利，公开了一种基于双凸轮推杆转向式s 型无碳小车，包括整体车架、动力机构、传动机构和转向机构。该无碳小车采用双凸轮推杆式转向机构进行小车行驶路径的规则转向，两侧的凸轮推杆配合接触运动，相互约束，能保证小车行驶路径的对称性；以组合套筒的方式，可改变两根推杆之间的夹角，配合两个凸轮之间的距离，从而改变小车行驶路径的参数。同理，该无碳小车也是采用双向凸轮的方式驱动前轮摆动并沿一定的轨迹运行，但其同样对前轮摆动的精度不足，难以实现较为精准的前轮控制，进而未能实现精准的无碳小车的运行轨迹。

技术实现要素：

4.为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单以及可精准控制前轮运行轨迹的无碳势能小车。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种无碳势能小车，其特征在于：所述无碳势能小车包括底座、前轮、左后轮、右后轮、势能发生机构、前轮驱动机构以及齿轮副；所述前轮、左后轮以及右后轮整体呈品字形设置在底座上；所述势能发生机构置于底座上分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连；所述前轮驱动机构与前轮相连并驱动前轮周期性摆动；所述齿轮副与右后轮相连并驱动右后轮绕右后轮的轴向转动；所述右后轮带动左后轮绕左后轮的轴向转动。
7.作为优选，本实用新型所采用的前轮驱动机构包括设置在底座上的前轮推动叉、凸轮以及推杆；所述势能发生机构与凸轮相连并驱动凸轮绕凸轮的轴向转动；所述前轮推动叉与前轮相连并带动前轮摆动；所述推杆设置在前轮推动叉上；所述凸轮通过推杆以及前轮推动叉带动前轮做周期性运动。
8.作为优选，本实用新型所采用的推杆整体呈l型；所述推杆的一侧与前轮推动叉相连，另一侧止靠在凸轮侧壁上；所述推杆与凸轮相啮合的部分是倾斜设置。
9.作为优选，本实用新型所采用的前轮驱动机构还包括贯穿于前轮推动叉并与推杆相连的微分筒；所述微分筒带动推杆沿微分筒的轴向移动；所述微分筒是两个，两个微分筒并行贯穿前轮推动叉并与推杆相连。
10.作为优选，本实用新型所采用的凸轮整体呈星状。
11.作为优选，本实用新型所采用的势能发生机构包括砝码、限位杆、顶部支撑盘、定滑轮、连接绳以及传动轮；所述限位杆竖向设置在底座上；所述顶部支撑盘置于限位杆顶部；所述顶部支撑盘上设置有定滑轮；所述连接绳的一端与砝码，另一端绕过定滑轮后缠绕在传动轮上；所述砝码通过连接绳带动传动轮绕传动轮的轴向转动；所述传动轮分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连。
12.作为优选，本实用新型所采用的限位杆是四根，四根限位杆并行设置在底座上；四根限位杆围成砝码移动通道；所述砝码置于砝码移动通道中并沿砝码移动通道的轴向移动。
13.作为优选，本实用新型所采用的齿轮副包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮以及第四齿轮；所述传动轮与第一齿轮相连并带动第一齿轮同步转动；所述第一齿轮与第三齿轮相啮合；所述第三齿轮与第二齿轮同轴并带动第二齿轮同步转动；所述第二齿轮与第四齿轮相啮合；所述第四齿轮带动右后轮绕右后轮的轴向转动。
14.作为优选，本实用新型所采用的第一齿轮的模数m是1.02，齿数z是78；所述第三齿轮的模数m是1.02，齿数z是20；所述第二齿轮的模数m是0.875，齿数z是140；所述第四齿轮的模数m是0.875，齿数z是20。
15.本实用新型的优点是：
16.本实用新型提供了一种无碳势能小车，无碳势能小车包括底座、前轮、左后轮、右后轮、势能发生机构、前轮驱动机构以及齿轮副；前轮、左后轮以及右后轮整体呈品字形设置在底座上；势能发生机构置于底座上分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连；前轮驱动机构与前轮相连并驱动前轮周期性摆动；齿轮副与右后轮相连并驱动右后轮绕右后轮的轴向转动；右后轮带动左后轮绕左后轮的轴向转动。本实用新型通过前轮驱动机构，尤其选用采用推杆与凸轮的接触距离实现轨迹的微调，从而前轮的轨迹路线，确保无碳小车尤其是前轮的运动轨迹的精确性和稳定性，同时，通过微分筒对斜推式推杆的微调来校准无碳小车综合轨迹的方向，进一步使无碳小车的调节更加精确化，增强小车运行的稳定性。此外，本实用新型采用势能发生机构提供相应的动能，小车运行过程中，砝码存在向下的下落速度，也有随小车一同向前的前进速度随着砝码下落到最低点后，砝码的重力势能消耗殆尽，小车将停止能量的转化，从而使小车停止。本实用新型的结构简单，可精准控制无碳小车前轮运行轨迹。
附图说明
17.图1是本实用新型所提供的无碳势能小车的整体结构示意图；
18.其中：
19.1-底座；2-前轮推动叉；3-微分筒；4-前轮；5-凸轮；6-推杆；7-左后轮；8-第一齿轮； 9-第二齿轮；10-右后轮；11-限位杆；12-顶部支撑盘；13-定滑轮；14-传动轮。
具体实施方式
20.参见图1，本实用新型提供了一种无碳势能小车，包括底座1、前轮4、左后轮7、右后轮 10、势能发生机构、前轮驱动机构以及齿轮副；前轮4、左后轮7以及右后轮10整体呈品字形设置在底座1上；势能发生机构置于底座1上分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连；前轮驱动机构与前轮4相连并驱动前轮4周期性摆动；齿轮副与右后轮10相连并驱动右后轮10绕右后轮的轴向转动；右后轮10带动左后轮7绕左后轮的轴向转动。
21.其中，本实用新型所采用的前轮驱动机构
22.包括设置在底座1上的前轮推动叉2、凸轮5以及推杆6；势能发生机构与凸轮5相连并驱动凸轮5绕凸轮的轴向转动；前轮推动叉2与前轮4相连并带动前轮4摆动；推杆6设置在前轮推动叉2上；凸轮5通过推杆6以及前轮推动叉2带动前轮4做周期性运动。本实用新型所采用的推杆 6，推杆6整体呈l型；推杆6的一侧与前轮推动叉2相连，另一侧止靠在凸轮5侧壁上，推杆6 与凸轮5相接触的部分是倾斜设置。推杆6与凸轮的接触距离实现轨迹的微调，从而前轮4的轨迹路线，确保无碳小车尤其是前轮4的运动轨迹的精确性和稳定性。
23.为了进一步控制无碳小车尤其是前轮4的运动轨迹，本实用新型所采用的无碳势能小车还包括设置在前轮推动叉2并与推杆6相连的微分筒3；微分筒3带动推杆6沿微分筒3的轴向移动。微分筒通过对斜推式推杆的微调来校准无碳小车综合轨迹的方向，使无碳小车的调节更加精确化，增强小车运行的稳定性。如图1所示，微分筒3贯穿前轮推动叉2并与推杆6相连。作为优选，微分筒3是两个，两个微分筒3并行贯穿前轮推动叉2并与推杆6相连。
24.凸轮5整体呈星状，尤其是呈五星状，凸轮5通过凸轮连接座设置在底座1上。
25.本实用新型所采用的势能发生机构包括砝码、限位杆11、顶部支撑盘12、定滑轮13、连接绳以及传动轮14；限位杆11竖向设置在底座1上；顶部支撑盘12置于限位杆11顶部；顶部支撑盘12上设置有定滑轮13；连接绳的一端与砝码，另一端绕过定滑轮13后缠绕在传动轮14上；砝码通过连接绳带动传动轮14绕传动轮的轴向转动；传动轮14分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连。为了避免发明窜位或摆动，本实用新型所采用的限位杆11是四根，四根限位杆11并行设置在底座1上；四根限位杆11围成砝码移动通道；砝码置于砝码移动通道中并沿砝码移动通道的轴向移动。
26.本实用新型所采用的齿轮副包括第一齿轮8、第二齿轮9、第三齿轮以及第四齿轮；传动轮14与第一齿轮8相连并带动第一齿轮8同步转动；第一齿轮8与第三齿轮相啮合；第三齿轮与第二齿轮9同轴并带动第二齿轮9同步转动；第二齿轮9与第四齿轮相啮合；第四齿轮带动右后轮10绕右后轮的轴向转动。其中，第一齿轮8的模数m是1.02，齿数z是78；第三齿轮的模数m 是1.02，齿数z是20；第二齿轮9的模数m是0.875，齿数z是140；第四齿轮的模数m是0.875，齿数z是20。
27.本实用新型的工作过程是：发车时，砝码处在最上方，存在一定高度的重力势能，随着砝码的下落，将砝码的重力势能转化为小车前进的动能。小车运行过程中，砝码存在向下的下落速度，也有随小车一同向前的前进速度随着砝码下落到最低点后，砝码的重力势能消耗殆尽，小车将停止能量的转化，从而使小车停止。当需要控制本实用新型的运动轨迹时，顺时针旋拧微分筒3，微分筒3的数值增大，微分筒3沿其轴向向推杆6移出，微分筒3的前半段通过推杆6向凸轮5方向偏移，缩小推杆6和凸轮5之间的距离，凸轮5在转动的过程中则带动前轮推动叉2并增强前轮4的轨迹修正。逆时针旋拧微分筒3，微分筒3的数值减小，微分
筒3沿其轴向向推杆6缩回，微分筒3的前半段通过推杆6远离凸轮5方向偏移，增大了推杆6和凸轮5之间的距离，凸轮5在转动的过程中则带动前轮推动叉2并减弱对前轮4的轨迹修正。

技术特征：

1.一种无碳势能小车，其特征在于：所述无碳势能小车包括底座（1）、前轮（4）、左后轮（7）、右后轮（10）、势能发生机构、前轮驱动机构以及齿轮副；所述前轮（4）、左后轮（7）以及右后轮（10）整体呈品字形设置在底座（1）上；所述势能发生机构置于底座（1）上分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连；所述前轮驱动机构与前轮（4）相连并驱动前轮（4）周期性摆动；所述齿轮副与右后轮（10）相连并驱动右后轮（10）绕右后轮的轴向转动；所述右后轮（10）带动左后轮（7）绕左后轮的轴向转动。2.根据权利要求1所述的无碳势能小车，其特征在于：所述前轮驱动机构包括设置在底座（1）上的前轮推动叉（2）、凸轮（5）以及推杆（6）；所述势能发生机构与凸轮（5）相连并驱动凸轮（5）绕凸轮的轴向转动；所述前轮推动叉（2）与前轮（4）相连并带动前轮（4）摆动；所述推杆（6）设置在前轮推动叉（2）上；所述凸轮（5）通过推杆（6）以及前轮推动叉（2）带动前轮（4）做周期性运动。3.根据权利要求2所述的无碳势能小车，其特征在于：所述推杆（6）整体呈l型；所述推杆（6）的一侧与前轮推动叉（2）相连，另一侧止靠在凸轮（5）侧壁上；所述推杆（6）与凸轮（5）相啮合的部分是倾斜设置。4.根据权利要求3所述的无碳势能小车，其特征在于：所述前轮驱动机构还包括贯穿于前轮推动叉（2）并与推杆（6）相连的微分筒（3）；所述微分筒（3）带动推杆（6）沿微分筒（3）的轴向移动；所述微分筒（3）是两个，两个微分筒（3）并行贯穿前轮推动叉（2）并与推杆（6）相连。5.根据权利要求4所述的无碳势能小车，其特征在于：所述凸轮（5）整体呈星状。6.根据权利要求1-5任一项所述的无碳势能小车，其特征在于：所述势能发生机构包括砝码、限位杆（11）、顶部支撑盘（12）、定滑轮（13）、连接绳以及传动轮（14）；所述限位杆（11）竖向设置在底座（1）上；所述顶部支撑盘（12）置于限位杆（11）顶部；所述顶部支撑盘（12）上设置有定滑轮（13）；所述连接绳的一端与砝码，另一端绕过定滑轮（13）后缠绕在传动轮（14）上；所述砝码通过连接绳带动传动轮（14）绕传动轮的轴向转动；所述传动轮（14）分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连。7.根据权利要求6所述的无碳势能小车，其特征在于：所述限位杆（11）是四根，四根限位杆（11）并行设置在底座（1）上；四根限位杆（11）围成砝码移动通道；所述砝码置于砝码移动通道中并沿砝码移动通道的轴向移动。8.根据权利要求7所述的无碳势能小车，其特征在于：所述齿轮副包括第一齿轮（8）、第二齿轮（9）、第三齿轮以及第四齿轮；所述传动轮（14）与第一齿轮（8）相连并带动第一齿轮（8）同步转动；所述第一齿轮（8）与第三齿轮相啮合；所述第三齿轮与第二齿轮（9）同轴并带动第二齿轮（9）同步转动；所述第二齿轮（9）与第四齿轮相啮合；所述第四齿轮带动右后轮（10）绕右后轮的轴向转动。9.根据权利要求8所述的无碳势能小车，其特征在于：所述第一齿轮（8）的模数m是1.02，齿数z是78；所述第三齿轮的模数m是1.02，齿数z是20；所述第二齿轮（9）的模数m是0.875，齿数z是140；所述第四齿轮的模数m是0.875，齿数z是20。

技术总结

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种无碳势能小车，包括底座、前轮、左后轮、右后轮、势能发生机构、前轮驱动机构以及齿轮副；前轮、左后轮以及右后轮整体呈品字形设置在底座上；势能发生机构置于底座上分别与前轮驱动机构以及齿轮副相连；前轮驱动机构与前轮相连并驱动前轮周期性摆动；齿轮副与右后轮相连并驱动右后轮绕右后轮的轴向转动；右后轮带动左后轮绕左后轮的轴向转动。本实用新型提供了一种结构简单以及可精准控制前轮运行轨迹的无碳势能小车。势能小车。势能小车。