8字无碳小车设计方案

第三届大学生工程训练综合能力竞赛参 赛 者： 王义文 赵清 李鑫 学 院： 机 电 工 程 学 院 专业年级： 机械设计制造及其自动化专业 10级 指导教师： 2012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.1.人力资源配置.2.进度计划与控制设计方案.3.质量管理设计.无碳小车设计方案一、小车设计：1.工作原理给定1kg的重块在400mm的高度落下来，由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400mm。当重物下落时，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Z1与Z3转动，Z1又带动前面的与前轮同轴的从动齿轮Z2转动，驱动小车前进。主动齿轮Z3带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！ 2.动力装置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3.转向装置（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。4.基本尺寸由以上得出:齿轮标准得表格齿轮半径模数N齿数Z136172Z211122Z39118Z418136R前轮50mm， R后轮=20mm， r线=10mm；车长230mm 车宽150mm二、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