文档介绍：8字无碳小车设计机械工程学院成员:吴秀杰
8字无碳小车设计
机械工程学院
成员:吴秀杰
冯天明
梁厚森
一: 绪论
1竞赛主题“无碳小车越障竞赛”
2竞赛命题
本届竞赛命题为“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而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码(￠50×65 mm,碳钢制作)来获得,要求砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载,不允许从小车上掉落。
如图为小车示意图
要求小车在行走过程
中完成所有动作所需的
能量均由此给定重力势
能转换而得,不可以使
用任何其他来源的能量。
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。

经现场公开抽签,在300~500mm范围内产生一个“8”字型赛道障碍物间距值。
参赛小车拆装调试
各队选派2名队员,对本队参赛小车上的所有零件进行拆卸,然后,根据公开抽签产生的障碍物间距调整并装配小车。裁判人员根据爆炸图进行检查。拆装工具自带,现场将提供钳工台。如需使用机床加工,可提出申请,经裁判批准,可到车间进行普车、普铣、钻孔等常规加工作业,所需***和量具自备。对违反规定的行为按减分法处理。
本项竞赛内容应在规定时间内完成,逾时不能进入后续比赛。
3D打印设计及制作
在比赛现场以公开抽签的方式从题库(不提前发布)中抽取一个题目,各队的第三名队员根据此题目独立进行3D设计及打印制作。本项内容应在规定时间内完成,违规减分,逾时不能进入后续比赛。
“8”字型赛道场地常规赛
小车在半张标准乒乓球台(长1525mm、宽1370mm)上,绕两个障碍物按“8”字型轨迹运行。障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒,相距一定距离放置在半张标准乒乓球台的中线上,,以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩,
如图
参加“8”字型赛道竞赛的
参赛队,使用在现场调
整装配后的小车及组委
会统一提供的标准砝码
参赛。出发点自定,每队
小车运行2次,取2次成绩
中最好成绩。
一个成功的“8”字绕障轨迹为:两个封闭图形轨迹和轨迹的两次变向交替出现,变向指的是:轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。
比赛中,小车需连续运行,直至停止。小车没有绕过障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。
二方案设计
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设计(车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构)
在选择方案时应综合考虑功能、材料、加工、制造成本等各方面因素。
爆炸图