8字无碳小车设计-第三届大学生工程训练综合能力竞赛

第三届大学生工程训练综合能力竞赛 参 赛 者： 学 院： 专业年级： 指导教师： 2014 年 10 月 目录 一、 小车设计 . 1. 工作原理 . 2. 动力装置 . 3. 转向装置 . 转向装置的选择 车轮功能的选择 工作原理 4. 基本尺寸 . 二、 设计工艺 . 三、 管理方案设计 . . . . . . 无碳小车设计方案 一、 小车设计： 给定 100 重力势能转化成小车前进的动能， 同时 利用转向装置实现小车按 8 字形 曲线 (近似看作 )绕桩前进，桩距 400重物下落时，其所带的绳子带动绕线轴转动，带动与绕线轴同轴的 主动 齿轮 动， 动 前面的与前轮同轴的 从动齿轮动，驱动小车前进。 主 动齿轮动后面的齿轮曲柄 转动 ，而曲柄带动摇杆推动后轮左右摆动 ！ 传动的选择及其原理： 重物下落采取连线方式， 在杆顶部装一个定滑轮， 因为这样可以改变力的方向， 当重块下落时连线 使所绕的绕线轴转动，从而带动 主动齿轮转动，进而实现小车前进和转弯 （ 1）转向装置的选择： 选择采用空间曲柄摇杆 机构 来实现转向，其原理是利用曲柄摇杆机构曲柄转一圈，摇杆带动 连 杆做前后运动，使车轮偏转一定角度，从而实现车轮的转向，完成指定路线的运动 。 （ 2） 车轮功能的 选择 : 因考 虑小车走 8 字形需要更高的稳定性，本方案采用前轮驱动、后轮转向！ 前轮驱动比后轮驱动更加稳定，驱动力更加平衡。本小车采用后轮转向，这样可以避免两后轮同轴，实现两轮差速，所以在转 8 字形大弯的时候可以避免后轮打滑导致能量损失和轨迹变形。综合考虑之后我们确定前轮驱动后轮转向。 （ 3）工作原理 : 绕线轴与转向装置之间用齿轮联动，在从动 齿轮上钻孔， 安装 曲柄。从动齿轮转一圈， 曲柄转动，摇杆带动连杆 杆做前后运动 ，小车 现实转向 前进，通过计算， 完全可以 实现 “ 8”字形 绕桩前进。 由以上得出 :齿轮标准得表格 齿轮 半径 模数 N 齿数 6 1 72 1 1 22 1 18 8 1 36 R 前轮 50 R 后轮 =20 r 线 =10 车长 230 车宽 150、 设计工艺 : （ 1）小车的底板采用的是镂空硬质铝板 ，可以增强小车的强度 ，同时减轻小车的总质量 。 （ 2）在每一个轴上都加油滚动轴承， 可以减小摩擦，同时可以保证运动的精确 性。 （ 3）作为驱动轮，前轮制作应稍粗糙，增大与地面的摩擦力，以便足够驱动小车前进。后两轮摩擦应尽量减小，且轮宽较小，转向灵活。 （ 4） 在连杆与小车导向杆之间利用球铰连接，因为要实现不同方向的转动。 （ 5）后 轮的支撑杆子要垂直。并且要可以灵活转动，以实现很好的转弯。 三、管理方案设计： 1：人力资源配置 我们 小组有三个人，都是 同 班级的同学（一个女生两个男生），开始我们一起讨论小车的方案，确定方案后合理分配任务，一个人负责计算，一个人负责写材料，一个人负责画图。正因为我们组的合理分工使得我们的工作井然有序，在很短时间内久完成了前期工作。 2： 进度计划与控制设计方案 方案初定于 2012 年 9 月 27 日， 2012 年 10 月 8 日之前提交设计方案 。 通过初审后 立即开始进一步的精确计算并且开始加工制作 ，预计 2013 年三 月上旬完成比赛作品与调试工作。