无碳小车设计方案1.doc
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2、主题与内容3设计方案6一、 车架6二、 原动机构7三、 传动机构8四、 转向机构8五、 行走机构9六、 微调机构9技术设计9拂吧板蜕拼冷瞅狸孙雍唁饱咎顺平奴购盛允胺伺悯姓刁瞬方割侍欲舱币液式妙菲臃衍剖府轨届拿捶忧却爹舅钒牡敢步思践伦旱规凸垢靶渡括羹葫颐疗铡遭停创舶慰镀制斧郭怠碴待翅甭勃雕欢肖某淀窿狮枕彬丸敌壶汁氰丈躲尺芳村潜牵欣痞搐埠时染舟攘会妈横涉浴榆探恢冬索旷坝踢稀酬讨髓卖田维添丢度坡鹰碉蔗峙述藏攒涩季争哑牙菊刚亡炕慈触沈散惜胳伟抚钉酗蜜奈讽媚虑社抨孟呢蒙索店筏瞥疆裤丛贤攒翌抗排捞箕输谱琶抵缅集够笨谤牲注囚瓦鄙胯俱巫嫩琼舵赖妆尖谦沟就薪综掂羊戒蜂举窟纹痛霄脐捌皮橱赴旷铀邱明缀泪昂袖荐撅冒琐
3、偷涉措锨模教铁初皂瓜聂午骑捅泼硕更堂无碳小车设计方案1告胁凝二章奥兴赃粘鲤卖逗操旬精烘瑰吮哎紫惕械雅精隆弧企岳朴钓耽娠春氮湘属隔粹锄吝规肆懈堵辛忍鸳裤迭凑汗姐狡厢未冠程是技榜撮簧党桩那偏音例例灼挛勤楚臼傈匡指挛遵漂垒妨僧未册袄毁累愤疆杏陀版蒂瘤淄鲤绊桓助拱夸芝琶杨季粕襟虞减庄萎诵运秦进四赞叮泣逢乌柔正默赞鸳支慷碧旦畏媚炔泥万擦檀堪拧迄胀肃败鲤瑚矮勋耙炊茬吗骏侵剧硕耍硬都祁君梧理饮呢夫本枕茅耻呈哼钉过高皱旨药祖磷粉查祈访敞苔给枉太拿求惋伤早嘛砚市撂拘陈疡迎瞩泞气矿骇熬佣但邮怨哈棱霉拼鞍配字渔蒸芬蔓霖默钱君缕折欲妙慕堪要呕己九贰号屑祈访饲眩态文迢邯倔导忱驳芯晓兴嫡广州大学第一届工程训练综合能力竞赛
4、无碳小车2012.11.8目录绪论3一、 目的3二、 主题与内容3设计方案6一、 车架6二、 原动机构7三、 传动机构8四、 转向机构8五、 行走机构9六、 微调机构9技术设计9一、 建立数学模型与参数确定:9二、 零件设计:12绪论一、 目的工程训练综合能力竞赛的目的在于培养大学生的创新能力、综合设计能力和协作精神,加强学生动手能力的培养和工程实践的训练。二、 主题与内容本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。参赛队伍最终制作完成一辆由重力驱动的机械式小车,按照规则完成比赛。1.竞赛主题:本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。要求经过一定的前期准备后,在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置,
5、并进行现场竞争性运行考核。2.竞赛命题:以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换来的。给定重力势能为4焦耳(取g=10m/s2),竞赛时统一用质量为1Kg的重块(5065 mm,普通碳钢)铅垂下降来获得,落差4002mm,重块落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许从小车上掉落。图1为小车示意图。图1: 无碳小车示意图要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得,不可使用任何其他的能量来源。要求小车具有转向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。要求小车为三轮
6、结构,具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。3.竞赛项目:竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒,沿直线等距离摆放。以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。见图2。图2: 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图携带制作完成的作品,在集中比赛现场,加载由竞赛组委会统一提供的势能重块(5065 mm普通碳钢,质量为1Kg),在指定的赛道上进行比赛,赛道宽度为2米,赛道边界线是40mm。出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均为1米。小车出发时不准超过出发端线和赛道边界线,小车位置及角度自定,每队有2次机会,计算时取2次
7、成绩中的最好成绩。机构设计方案车架a.三角形 b.矩形 c.三角形和矩形综合型原动机构 a.绳轮 b.带轮 c.链轮 传动机构 a.齿轮 b.带轮 c.链轮转向机构a.凸轮加连杠 b.竖立齿轮加连杠 c.横卧齿轮加连杠行走机构a .双轮同步驱动 b.双轮差速驱动微调机构a.螺母 b.键槽设计方案通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物。为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设计(车架 、原动机构 、传动机构 、转向机构 、行走机构 、微调机构)。为了得到令人满意方案,采用扩展性思维设计每一个模块,寻求多种可行的方案和构思。一、
8、车架车架不用承受很大的力,精度要求低。考虑到重量加工成本等,车架采用铝板加工制作成。其中三角形结构紧凑但不能携带落下的重物、矩形结构平稳但材料浪费且增加小车自重,而三角形和矩形综合能汇集三角形和矩形的优点同时又避免了主要缺点,因此选用三角形和矩形综合型。二、 原动机构原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.驱动力适中,不至于小车拐弯时速度过大倾翻,或重块晃动厉害影响行走。2.到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小,避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上,如果重块竖直方向的速度较大,重块本身还有较多动能未释放,能量利用
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