一种具有换向功能的无碳自行小车

摘要

本发明公开了一种具有换向功能的无碳自行小车，采用四连杆机构与关节轴承部件准确控制导向轮叉的摆动，实现导向轮的转向，具有扭矩小、磨损小，摆动准确的特点；同时使用四根轨道杆来限制重锤的摆动，可以有效避免小车转向、上下坡时倾翻。无碳自行小车通过将重力势能转化为动能来驱动小车运动，不需要燃料或电能源，不排放二氧化碳等温室效应气体，低碳环保，使用简单；操作人员只需要通过反转小车驱动轮吊起重物，即将机械能转换为重力势能。无碳自行小车可作为中小学的物理演示实验器材，通过具体的实例让学生更好的理解实验能量之间的转换及应用。

主权项

一种具有换向功能的无碳自行小车，其特征在于:包括底盘、动力转换机构、带传动部分、四连杆机构、导向轮组件，动力转换机构固定在底盘的后端中部，带传动部分位于底盘的中部，四连杆机构安装在底盘的前部，导向轮组件突出于底盘的前端中部，带传动部分、四连杆机构和导向轮组件组成换向机构；所述底盘包括底板、导向轮横支架、导向轮竖支架、后轮支架、重锤支架、带轮支架，带轮支架相互对称平行安装在底板中部位于导向轮支架后端，后轮支架为二个，对称安装在重锤支架与带轮支架之间；导向轮支架放置在底板的前端，导向轮支架为两块L形板件，两部分之间通过两组螺栓螺母连接；重锤支架位于底板的后端中部，重锤支架横梁与重锤支架通过两个螺栓螺母连接；所述动力转换机构包括滑轮、重锤、线绳、轨道杆、驱动轴、重锤支架横梁、后轮，驱动轴的两端为螺纹端，中间部分为带轮槽、变速锥体段，线绳的一端固定在重锤上，线绳的另一端绕过两个滑轮，固定并缠绕在驱动轴的变速锥体段上，重锤沿四根轨道杆轨迹下落，重锤支架横梁上有两个滑轮，滑轮轮轴分别通过螺母与重锤支架横梁固定连接，驱动轴安装在后轮支架上，左后轮与驱动轴固连，右后轮绕驱动轴旋转，左后轮与驱动轴采用过盈配合，右后轮与驱动轴采用间隙配合；所述四连杆机构由带轮轴、曲柄盘、连杆、摆杆、关节轴承、定位销组成；带轮轴上安装有曲柄盘，曲柄盘通过套筒与关节轴承的内圈进行轴向定位，曲柄盘上有四个不同方位并且距盘心距离不等的销孔，定位销插入任一个销孔，实现前轮不同角度大小的换向；定位销的两端有轴肩，通过轴肩与曲柄盘和关节轴承轴向定位；连杆的两端与关节轴承的伸出段通过螺纹连接；所述导向轮组件由导向轮、导向轮轮叉、导向轮轮轴组成，导向轮轮叉上安装有导向轮轮轴，导向轮绕导向轮轮轴转动，两端通过弹性挡圈轴向定位，导向轮轮叉通过导向轮横支架与摆杆连接。