文档介绍：装
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2015(第四届 )山东省大学生工程训练综合能力竞赛
结构设计报告
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产品名称：无碳小车
编号
设计概述设计原则：
整车的重心要低，操作、调整方便灵活；结构尽量简单，传动件数少；质量小，足够的刚度，运动平稳。
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
车划分为六个部分进行模块化设计，分别是：车架 、原动机构 、传动机构 、转向机构 、行走机构 和微调机构，下面将详细介绍这六个模块。
车架
车底板因不需承受很大的力，精度要求不是很高，考虑到加工方便、质量轻、成本低等因素，底板选用厚度为 6mm 的铝板 , 尺寸定为
× 115mm。小车运行起来按避障要求左右转向 , 引绳带动重块在重力的作用下将大幅摆动 , 可以通过降低小车底板距离地面的高度来降低整车的重心 , 为此将小车底板折弯 , 满足整车重心降低的需要。
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。小车对此机构主要有以下要求：
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。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，能量利用率不高。由
于不同的场地对轮子的摩擦可能不一样，在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此还需要能根
据不同的需要调整其驱动力。
在此结构中应让重块保持一定高度的支架以及重块带动车体的连接部件，考虑到立柱在满足一定强度的基础上需尽可能的轻，我们选用
φ 6
铝棒材料。为了避免小车在行驶过程中，重块晃动过大，极易造成翻车现象，
通过多次的改进最终采用的是四根立柱，既轻便又稳固，达到预
期效果。 至于滑轮，由于车体及车轮均采用铝板而不是材质较轻的雅格利板、碳板，车体较重，小车不易起动。定滑轮即稳定又容易改变力的方向，故选用了定滑轮。
传动机构
传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。它的优劣直接决定了小车的性能，能量是否充分利用，转向是否精确皆取决于
此。我们决定采用齿轮传动，它具有结构紧凑、可靠性好、效率高、传动稳定等特点。由于小车只绕 8 字走三圈，需提高小车的速度，减少能量
的损失。 因此传动机构选择了传动比 5:1 的一级齿轮传动。在齿轮材质的选择上，综合考虑到齿轮材质轻、价格便宜、规格齐全并能满足小车所需齿轮强度要求，故采用铝制齿轮。
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