一种菠萝采集车的车轮驱动机构的制作方法

本实用新型涉及果蔬采摘机械技术领域，更具体的说是涉及一种菠萝采集车的车轮驱动机构。

背景技术：

菠萝，原名凤梨，属于凤梨科凤梨属，是著名的热带水果之一，种植于世界范围的热带地区。菠萝表皮花器较多，坚硬棘手，容易伤到人工采集人群，而且人工采摘劳动强度非常大。

为了减轻人工采摘的劳动强度，同时响应实施国家科技兴农战略，研发用于菠萝采摘的自动化设备迫在眉睫，而车轮驱动机构是菠萝采摘自动化设备必不可少的一部分。

因此，如何提供一种菠萝采集车的车轮驱动机构是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种菠萝采集车的车轮驱动机构，用于菠萝采集车的驱动，能够使菠萝采集车运行更加灵活，减轻采摘人工的劳动强度，提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种菠萝采集车的车轮驱动机构，用于驱动菠萝采集车的车轮转动，包括：马达，设置于所述菠萝采集车的车架上，且安装有输出轴；小齿轮，所述小齿轮与所述输出轴连接；和大齿轮，所述大齿轮与车轮轴同轴且固定连接；所述大齿轮靠近所述小齿轮的一侧设置有内圈齿，且所述大齿轮通过所述内圈齿与所述小齿轮垂直啮合。

本实用新型公开的一种菠萝采集车的车轮驱动机构，小齿轮与马达相连，传递水平方向上的转动，小齿轮与大齿轮通过内圈齿垂直啮合，将水平上方向上的转动转化为垂直方向上的转动，由于大齿轮与车轮轴同轴且固定连接，从而带动车轮转动，实现菠萝采集车的运动。

优选地，所述马达输出轴上还设置有固定块，所述固定块与所述输出轴固定连接，确保所述大齿轮和所述小齿轮之间的啮合。

优选地，所述马达设置有1-8级调速，最大转速设置为1800rpm。

优选地，所述马达内置独立计数器，用于计算马达的转动速度。

优选地，所述大齿轮和所述小齿轮的传动比为32:10，保证车轮合适的转速，从而控制菠萝采集车的前进速度。

优选地，还包括与所述马达电连接控制器，且所述控制器内置控制采集车直行程序，通过控制器控制马达的启动和关闭。

优选地，所述车轮为前轮。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种菠萝采集车的车轮驱动机构，小齿轮与马达相连，传递水平方向上的转动，小齿轮与大齿轮通过内圈齿互相垂直啮合，将水平上方向上的转动转化为垂直方向上的转动，从而带动车轮转动，实现菠萝采集车的运动，极大地减轻了菠萝采摘工人的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的菠萝采集车车轮驱动机构的结构示意图。

图2附图为本实用新型提供的菠萝采集车的整体结构示意图。

图3附图为本实用新型提供的菠萝采集车车轮驱动机构的左视图。

图4附图为本实用新型提供的菠萝采集车车轮驱动机构的俯视图。

图5附图为本实用新型提供的菠萝采集车车轮驱动机构的主视图。

其中，1为前轮，2为马达，3为车架，4为输出轴，5为小齿轮，6为大齿轮，7为内圈齿，8为固定块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了菠萝采集车的车轮驱动机构，用于驱动菠萝采集车的车轮1转动，包括：马达2，马达2设置于菠萝采集车的车架3上，且安装有输出轴4；小齿轮5，小齿轮5与输出轴4连接；和大齿轮6，大齿轮6与车轮1的车轮轴同轴且固定连接；大齿轮6靠近小齿轮5的一侧设置有内圈齿7，且大齿轮6通过内圈齿7与小齿轮5垂直啮合。

通过小齿轮5和马达2相连，传递水平方向上的转动，小齿轮5与大齿轮6通过内圈齿7垂直啮合，将水平上方向的转动转化为垂直方向上的转动，由于大齿轮6与车轮轴同轴且固定连接，从而带动车轮转动，实现菠萝采集车的运动。

为了进一步优化上述技术方案，输出轴4上还设置有固定块8，固定块8与输出轴4固定连接，确保大齿轮6和小齿轮5之间的啮合。

为了进一步优化上述技术方案，马达2设置有1-8级调整速度，最大转速设置为1800rpm。

为了进一步优化上述技术方案，马达2内置有独立计数器，用于计算马达2的转动速度。

为了进一步优化上述技术方案，大齿轮6和小齿轮5的传动比为32:10，保证车轮合适的转速从而控制菠萝采集车的前进速度。

为了进一步优化上述技术方案，还包括与马达2电连接的控制器，且控制器内置控制采集车直行程序，通过控制器控制马达2的启动和关闭。

为了进一步优化上述技术方案，车轮1为前轮，采用前轮驱动，使得菠萝采集车运行更加灵活。

本实用新型公开的菠萝采集车的车轮驱动机构的工作过程为：车轮驱动机构设置于前轮的一侧，选用马达2的第八档进行驱动，其转速为1800rpm，前轮选用慧鱼教具中的大轮胎，能够承受较大的压力，其直径为80mm，周长为251.33mm，选用大齿轮6和小齿轮5垂直啮合进行动力的传递，能够更好地在菠萝采集车框架上安置马达2，不干涉其他部分的零件运作。大齿轮6和小齿轮5的传动比为32:10，其中小齿轮5与马达2相连，传递水平方向上的转动，小齿轮5和大齿轮6互相垂直并啮合，将水平方向上的转动转化为竖直方向上的转动，大齿轮6与后轮同轴，即可带动前轮转动，实现菠萝采集车的驱动。

菠萝采集车前轮的理想转速为：

则在理想情况下，采集车一分钟的行进距离为：

l＝v理想×c＝562.5rpm×251.33mm＝141373.13mm

即141m。

但因存在地表摩擦力、轴向位移、形变等情况，故必然无法达到既定的理想行进距离，为得到实际的行进距离数据，设计程序使采集车直行，以测量实际的行进速度，采用慧鱼编程软件Fischertechnik ROBOTICS Terminal进行编程，程序开始后驱动两个前轮进行运动的马达2开始转动，带动前轮转动，采集车开始运转，运动30S后，驱动两个前轮进行运动的马达2停止运动，采集车即停止运动。

经过测量，采集车在编译马达8档的情况下，30S的运行距离为6.5m，则一分钟的运行距离为13m，较之计算得出的理想距离缩小了约10倍。

根据数据显示，与菠萝果实实际尺寸的比较，根据菠萝植株的大致分布图，以每列三颗菠萝植株，共两列进行设计演示，为确保完整采摘每列菠萝，设计车在第一颗菠萝前开始运动，前轮距离菠萝果实700mm，在后轮距离第三颗菠萝果实700mm处开始转向，采摘下一列菠萝。经过计算，可得出采集车直行距离：

l＝700+50+300+50+300+50+700+300＝2050mm

根据采集车速度，可计算出直行时间为：

即约9.46S，此处取10S。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。