文档介绍：8 字无碳小车设计方案文献检索课程名称: 专业: 班级: 指导教师: 学号:姓名: 八字无碳小车设计机械设计制造及自动化管理机制 3班郭磊魁董世兆八字无碳小车设计一前言给定一重力势能, 根据能量转换原理, 设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物(每间隔 1 米,放置一个直径 20mm 、高 200m m 的弹性障碍圆棒) 。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。给定重力势能为 5 焦耳(取 g=10m/s2 ), 竞赛时统一用质量为 1Kg 的重块( ?50 × 65 mm , 普通碳钢) 铅垂下降来获得, 落差 500 ± 2mm , 重块落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许掉落。要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得,不可使用任何其他的能量形式。小车要求采用三轮结构(1 个转向轮,2 个驱动轮), 具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足:①小车上面要装载一件外形尺寸为?60 × 20 mm 的实心圆柱型钢制质量块作为载荷,其质量应不小于 750 克; 在小车行走过程中, 载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于?30mm 。二无碳小车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( 五部分分别为: 车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构)。为了得到较为令人满意方案, 采用扩展性思维设计所有的模块, 寻求多种可行的方案以及构思。在选择方案时应综合考虑小车需要实现的功能、材料、加工、制造的难易程度、制造成本等各方面因素, 同时尽量避免直接决策, 从客观的事实出发, 减少主观能动性, 一切以原理和实际情况为依据,减少决策时的主观因素,使得选择的方案能够综合最优。三整车设计 1. 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, 车架采用木材加工制作成三角底板式。 2. 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。能实现这一功能的方案有多种, 就效率和简洁性看绳轮式最优。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,能量利用率不高。 3. 由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样, 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。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。 4. 机构简单,效率高。 3 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。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶,传动机构必需传递效率高、传动稳定、结构简单重量轻等。带轮具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸震等特点但其效率及传动精度并不高。不适合本小车设计。齿轮具有效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定但价格较高。因此齿轮传动更可靠。 4 转向机构转向机构是本小车设计的关键部分, 直接决定着小车的功能。转