专利名称：一种适用于单边驱动的无碳小车转向装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无碳小车转向装置，更具体说，它涉及一种适用于单边驱动的无碳小车转向装置。
背景技术：
无碳小车是当前制造类专业学生工程训练的一个标志性产品。无碳小车要求做成三轮车的形式，能够按规定的轨迹路线行走，如在两米宽的直线通道内，绕过按规定间距等距离放置在通道中线上的障碍物，以“S”形的轨迹前进，并以小车前行的距离和成功绕障的数量来综合评定成绩。或者在半张标准乒乓球台上，绕相距一定的两个障碍沿“8”字形轨迹绕行，绕行时不可以撞倒障碍物，不可以掉下球台，以小车完成8字绕行圈数的多少来综合评定成绩。因此，对小车方向的控制尤为重要，转向机构是无碳小车设计制作中的关键内容，稍有偏差就将严重影响训练和比赛的成绩。当前，在参加各级比赛的各种小车上采用摇臂连杆机构的较多，也有采用凸轮-连杆机构的，虽然在形式上有多种形式，但从各级比赛的情况看，能做到精确控制的很少。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能够对小车的方向进行精确控制，结构合理，性能稳定的适用于单边驱动的无碳小车转向装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。这种适用于单边驱动的无碳小车转向装置，包括在驱动轮端面上的端面凸轮、与凸轮槽配套的滑动轴承组件、推杆、直线轴承、直线轴承座、滑动轴承组件约束机构、推杆、推杆固定销、安装在推杆端部的调节滑块、调节滑块固定螺丝、微调螺母、转向齿条，转向齿条座、转向齿轮、前轮支架和前轮。作为优选:端面凸轮上设有凸轮槽，滑动轴承组件与凸轮槽的配合，滑动轴承组件连接到推杆上，使推杆往前或往后直线运动，推杆再带动推杆和转向齿条前后运动，转向齿条再带动安装在前轮支架上的转向齿轮转动，转向齿轮和前轮支架之间固定安装，转向齿轮的转动通过前轮支架带动前轮转动。作为优选:与端面凸轮的凸轮槽配套的滑动轴承组件由拔杆、方向约束轴承、滑动轴承组成，拔杆垂直于推杆的轴向，平行于水平面，通过推杆的圆心安装在推杆的后部，通过其尾部的紧定螺丝固定。作为优选:方向约束轴承卡在方向约束机构的直槽内，使推杆和与滑动轴承组件始终保持在与地面平行的平面上。作为优选:推杆的后端部安装有一个圆柱形的调节滑块，调节滑块与推杆紧配合，安装在推杆前端的圆孔中，在紧定螺钉松开时可以带着推杆在圆孔中前后滑动，调节滑块与推杆之间通过紧定螺钉固定。作为优选:推杆靠近滑块的一段加工有调节螺纹，调节螺纹上安装有微调螺母，通过微调螺母旋转的角度可以控制调整推杆与推杆之间的位置。[0010]作为优选:转向齿轮安装在前轮支架上，转向齿条安装在靠近前轮支架的转向齿条座上，转向齿条与转向齿轮是一对运动配合，通过转向齿条的前后运动，带动转向齿轮左右旋转，从而带动前轮支架及前轮左右旋转，从而实现小车转向。作为优选:转向齿条由推杆来推动，推杆与转向齿条通过推杆固定销连接；端面凸轮转动时，通过凸轮槽半径的变化，使推杆前后运动，从而带动推杆及转向齿条也前后运动，转向齿条带动转向齿轮左右转动实现根据端面凸轮所设定的转向运动。本实用新型的有益效果是:能够对小车的方向进行精确控制，适用于单边驱动无碳小车的方向控制机构。完全通过凸轮的半径变化来确定，因此只要调整好方向基准位置，小车就能够完全按照转向凸轮设定的路径行走，完成规定的行走动作。由于有微调螺母的存在，调整量能够比较好的控制，因此调整比较方便，能够准确、快速的调整好基准方向。
图1为本实用新型结构示意图；图2为前轮支架部分示意图；图3为转向齿条座部分示意图；图4为直线轴承座部分示意图；附图标记说明:端面凸轮1、滑动轴承组件2、推杆3-1、推杆3-2、直线轴承4、直线轴承座5、调节滑块6、固定螺丝7、微调螺母8、转向齿条9、转向齿条座10、转向齿轮11、前轮支架12、前轮13、方向约束机构14、方向约束轴承15、推杆固定销16、拔杆17、滑动轴承18、紧定螺丝19、调节螺纹20。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。如图1至图4所示，无碳小车转向装置，主要由制作在驱动轮端面上的端面凸轮1、与凸轮槽配套的滑动轴承组件2、推杆3-1、直线轴承4、直线轴承座5、方向约束机构14、推杆3-2、推杆固定销16、安装在推杆3-2端部的调节滑块6、调节滑块固定螺丝7、微调螺母
8、转向齿条9，转向齿条座10、转向齿轮11、前轮支架12和前轮13等组成。端面凸轮I是以凸轮槽的形式呈现，与其凸轮槽配套的滑动轴承组件2通过滑动轴承与凸轮槽的配合，把端面凸轮I的半径变化反映到推杆3-1上，使推杆3-1往前或往后直线运动，推杆3-1再带动推杆3-2和转向齿条9前后运动，转向齿条9再带动安装在前轮支架12上的转向齿轮11转动，转向齿轮11和前轮支架12之间固定安装，转向齿轮11的转动就通过前轮支架12带动前轮13转动，从而实现按照端面凸轮所设定的转向要求的方向旋转。与凸轮槽配套的滑动轴承组件2由拔杆17、方向约束轴承15、滑动轴承18组成，拔杆15垂直于推杆3-1的轴向，平行于水平面，通过推杆3-1的圆心安装在推杆3-1的后部，通过其尾部的紧定螺丝19固定。方向约束轴承15卡在方向约束机构14的直槽内，使推杆3-1和与凸轮槽配套的滑动轴承组件2始终保持在与地面平行的平面上。推杆3-2的后端部安装有一个圆柱形的调节滑块6，调节滑块6与推杆3_2紧配合，安装在推杆3-1前端的圆孔中，在紧定螺钉7松开时可以带着推杆3-2在圆孔中前后滑动，调节滑块6与推杆3-1之间通过紧定螺钉7固定。推杆3-2靠近滑块的一段加工有调节螺纹20，螺纹上安装有微调螺母8。松开推杆3-1上的紧定螺钉7，通过微调螺母8旋转的角度可以控制调整推杆3-2与推杆3-1之间的位置，从而可以比较方便并准确地调节小车转向的基准位置。转向齿轮11安装在前轮支架12上，转向齿条9安装在靠近前轮支架12的转向齿条座10上，转向齿条9与转向齿轮11是一对运动配合，通过转向齿条9的前后运动，带动转向齿轮11左右旋转，从而带动前轮支架12及前轮13左右旋转，从而实现小车转向。而转向齿条9由推杆3-2来推动，推杆3-2与转向齿条9通过推杆固定销16连接。端面凸轮I转动时，通过凸轮槽半径的变化，使推杆3-1前后运动，从而带动推杆3-2及转向齿条9也前后运动，转向齿条9带动转向齿轮11左右转动实现根据端面凸轮所设定的转向运动。这里介绍的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其功能主要包括转向基准调整和转向控制两部分。当要求小车按预定轨迹行走时，虽然方向由凸轮控制，但首先必须确定以直线运动方向作为基准，否则当进行转向控制时，必然会在一个方向上转向过了，而在另一个方向上转向不足，导致小车偏离预定方向。这里基准方向的调节由微调螺母8、调节滑块6和推杆3-1前端的紧定螺钉7组成的微调机构来实现。当端面凸轮I处在直线运动段时，前轮13必须正对正前方，如果稍有偏差，就会影响方向控制的准确性。由于转向齿条9的运动由推杆3-2来推动，因此此时推杆3-2与推杆3-1之间的相对位置就形成了直线运动时的转向基准。如果这个时候前轮13往左偏，则只要松开紧定螺钉7，根据前轮13左偏的大小旋转微调螺母8，使推杆3-2往前伸出适当的距离，再旋紧紧定螺钉7。如果当端面凸轮I处在直线运动段时前轮13往右偏，则在松开紧定螺钉7的同时，也往外松开微调螺母8若干角度，并把推杆3-2往推杆3-1方向推动，使微调螺母8再次靠紧推杆3-1，再旋紧紧定螺母7，实现转向基准左移。
权利要求1.一种适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:包括在驱动轮端面上的端面凸轮(I)、与凸轮槽配套的滑动轴承组件(2)、推杆(3-1)、直线轴承(4)、直线轴承座(5)、方向约束机构(14)、推杆(3-2)、推杆固定销(16)、安装在推杆(3-2)端部的调节滑块(6)、调节滑块固定螺丝(7)、微调螺母(8)、转向齿条(9)，转向齿条座(10)、转向齿轮(11)、前轮支架(12)和前轮(13)。
2.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:端面凸轮(I)上设有凸轮槽，滑动轴承组件(2)与凸轮槽的配合，滑动轴承组件(2)连接到推杆(3-1)上，使推杆(3-1)往前或往后直线运动，推杆(3-1)再带动推杆(3-2)和转向齿条(9)前后运动，转向齿条(9)再带动安装在前轮支架(12)上的转向齿轮(11)转动，转向齿轮(11)和前轮支架(12)之间固定安装，转向齿轮(11)的转动通过前轮支架(12)带动前轮(13)转动。
3.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:与端面凸轮(I)的凸轮槽配套的滑动轴承组件(2)由拔杆(17)、方向约束轴承(15)、滑动轴承(18)组成，拔杆(17)垂直于推杆(3-1)的轴向，平行于水平面，通过推杆(3-1)的圆心安装在推杆(3-1)的后部，通过其尾部的紧定螺丝(19)固定。
4.根据权利要求3所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:方向约束轴承(15)卡在方向约束机构(14)的直槽内，使推杆(3-1)和与滑动轴承组件(2)始终保持在与地面平行的平面上。
5.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:推杆(3-2)的后端部安装有一个圆柱形 的调节滑块￠)，调节滑块(6)与推杆(3-2)紧配合，安装在推杆(3-1)前端的圆孔中，在紧定螺钉(7)松开时可以带着推杆(3-2)在圆孔中前后滑动，调节滑块出)与推杆(3-1)之间通过紧定螺钉(7)固定。
6.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:推杆(3-2)靠近滑块的一段加工有调节螺纹(20)，调节螺纹(20)上安装有微调螺母(8)，通过微调螺母(8)旋转的角度可以控制调整推杆(3-2)与推杆(3-1)之间的位置。
7.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:转向齿轮(11)安装在前轮支架(12)上，转向齿条(9)安装在靠近前轮支架(12)的转向齿条座(10)上，转向齿条(9)与转向齿轮(11)是一对运动配合，通过转向齿条(9)的前后运动，带动转向齿轮(11)左右旋转，从而带动前轮支架(12)及前轮(13)左右旋转，从而实现小车转向。
8.根据权利要求1所述的适用于单边驱动的无碳小车转向装置，其特征在于:转向齿条(9)由推杆(3-2)来推动，推杆(3-2)与转向齿条(9)通过推杆固定销(16)连接；端面凸轮(I)转动时，通过凸轮槽半径的变化，使推杆(3-1)前后运动，从而带动推杆(3-2)及转向齿条(9)也前后运动，转向齿条(9)带动转向齿轮(11)左右转动实现根据端面凸轮(I)所设定的转向运动。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于单边驱动的无碳小车转向装置，包括在驱动轮端面上的端面凸轮、与凸轮槽配套的滑动轴承组件、推杆、直线轴承、直线轴承座、滑动轴承组件约束机构、推杆、推杆固定销、安装在推杆端部的调节滑块、调节滑块固定螺丝、微调螺母、转向齿条，转向齿条座、转向齿轮、前轮支架和前轮。本实用新型的有益效果是能够对小车的方向进行精确控制，适用于单边驱动无碳小车的方向控制机构。完全通过凸轮的半径变化来确定，因此只要调整好方向基准位置，小车就能够完全按照转向凸轮设定的路径行走，完成规定的行走动作。由于有微调螺母的存在，调整量能够比较好的控制，因此调整比较方便，能够准确、快速的调整好基准方向。
文档编号A63H17/00GK203154809SQ201320128320
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者吕建表 申请人:浙江广厦建设职业技术学院