　　　根据小车功能要求，把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块，进行模块化设计。首先针对每一个模块进行多方案设计，通过综合对比选择出最优的方案组合。确定的方案为：车架采用三角底板式、原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮、转向机构采用曲柄摇杆、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母。然后对方案进行理论分析，综合考虑零件材料性能、加工工艺等，进而得出了小车的具体参数，和运动规律。

关键字：工程训练；参赛作品；重力势能小车；

　　　摘要I

　　　AbstractII

　　　第1章绪论1

　　　1.1小车功能设计要求1

　　　1.2小车的设计方法1

　　　第2章方案设计2

　　　2.1重块支架3

　　　2.2原动机构3

　　　2.3传动机构4

　　　2.4转向机构5

　　　2.5行走机构6

　　　2.6微调机构7

　　　第3章技术设计8

　　　3.1影响小车性能主要因素的分析8

　　　3.1.1能耗规律分析8

　　　3.1.2运动学分析10

　　　3.1.3动力学分析14

　　　第4章典型零件的设计及强度校核16

　　　4.1 主动齿轮的设计16

　　　4.2 主动齿轮的强度校核17

　　　4.2.1齿轮的设计计算17

　　　第五章典型零件加工工艺的分析及编写20

　　　5.1驱动轴加工工艺分析20

　　　5.1.1零件结构及其工艺性分析20

　　　5.1.2零件技术要求分析20

　　　5.2 驱动轴加工工艺编写21

　　　结论22

　　　致谢23

　　　附录24

　　　参考文献299

Catalog

　　　Chinese abstractI

　　　AbstractII

　　　First chapter Introduction4

　　　1.1 Car functional design repuirements4

　　　1.2 Car design method4

The second chapter Scheme design2

　　　2.1 A heavy block bracket3

　　　2.2 Driving mechanism3

　　　2.3 Transmission mechansim4

　　　2.4 Steering mechansim5

　　　2.5 Walking mechansim6

　　　The third chapter Technical design7

　　　3.1 Analysis of the factors affecting the performance car8

　　　3.1.1 Energy dissipation analysis8

　　　3.1.2 Kinematic analysis8

　　　3.1.3 Dynamics analysis14

　　　The fourth chapter Typical part desgin and strength check16

　　　 4.1 Driving gear desgin16

　　　 4.2 Driving gear strength17

　　　3.1.3 Dynamics analysis17

The fifth chapter Typical part machining analysis preparationof20

5.1 Drive shaft processing technology analysis20

　　　5.1.1 Parts of the structure and process analysis20

　　　5.1.2 Technical requirements of20

　　　5.2 Drive axle processingpreparation21

　　　Conclusion22

　　　Thank23

　　　Appendix24

　　　Reference29

第1章绪论

1.1小车功能设计要求

　　　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200mm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。

1.2小车的设计方法

　　　小车的设计一定要做到目标明确，通过对命题的分析得到了比较清晰开阔的设计思路。设计需要有系统性规范性和创新性。设计过程中需要综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。

　　　小车的设计是提高小车性能的关键。在设计方法上考虑优化设计、系统设计等现代设计理论方法。

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内容简介：: 黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名：赵玺超任务下达日期：2011 年 12 月 19 日设计开题日期：2012 年 04 月 13 日设计开始日期：2012 年 04 月 16 日中期检查日期：2012 年 05 月 18 日设计完成日期：2012 年 06 月 04 日一、设计题目：无碳重力势能小车设计二、设计的主要内容：综合运用知识，全面考虑有关科学的、经济的及社会的情况，进行多种方案比较，确定最优方案。设计计算这是设计过程中工作量最大的阶段，它包括设计计算与工程图绘制和技术文件的编制，完成主动轴加工工艺及主要工装的结构设计，其中1张图必须徒手画。按照工程技术规范要求，整理好技术资料，编写设计说明书。三、设计目标：根据功能设计要求，设计一种可将重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置，小车前进的路线以“s”周期性变化能够自动避开路线上设置的障碍物。按照工程技术规范要求，整理好技术资料，编写出设计说明书。指导教师：李光辉院（系）主管领导： 2011 年 12月19 日

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