2022年S型无碳小车-结构设计方案

1、The 5第五届全国高校生工程训练综合才能竞赛（广西赛区）th National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition（ Guangxi Division）结构设计方案 Structure Design Scheme编号（此栏由赛务工作人员填写）第一幅照片（小车正面）：目 项 赛 参装（留意照片的放置方向与页面方向一样,）照片上不答应显现参赛学校信息,阅后删除；订：称 名 校 学线其次幅照片（小车侧面）（留意照片的放置方向与页面方向一样,照片上不答应显现参赛学校信息,阅后删除；- 1 - The 5

2、第五届全国高校生工程训练综合才能竞赛（广西赛区）th National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition（ Guangxi Division）结构设计方案 Structure Design Scheme参赛项目S 1、设计思路 1. 依据竞赛要求,为使无碳小车达到绕桩前进的目的,无碳小车应实现两个功能：重力势能转换为 小车的动能和转向轮周期性的转向；小车结构有原动机构、传动机构、转向机构、微调机构与车身 及其他帮助零件；原动机构的作用是将重锤的重力势能转化为小车前行的驱动力,能实现这一功能 的方

3、案有多种,但就效率和简洁性来看绳轮最优；传动机构要求能量损耗少、传动比精确,故优先 选用齿轮机构；转向机构要求掌握精度高、摩擦缺失小,选用空间曲柄摇杆机构；微调机构是小 车柔性的表达,调整它能使小车能够适应不同的障碍物间距,无碳小车的微调主要表达在对曲柄长 度和连杆长度的微调；为减轻车身质量同时保证小车刚度要求,小车采纳铝板作为底板材料,上面：装安装轴承座以支撑输入轴、驱动轴、吊挂重物的立杆等,小车转向轮的支撑架也固定在底板上；目 项 赛 参2. 通过运算并确定两齿轮的的传动比i ,并实现小车驱动轮每行走i 个周长长度,转向机构运动实现一个周期,小车也行走一个完整的S 路线；3. 使用滑轮组将

4、重物的重力势能通过细绳以转矩的形式传递到输入轴；输入轴通过一级齿轮传动将能量传到驱动轴,带动驱动轮并促使小车向前运动；小车通过输入轴带动圆盘并通过空间四杆机构实现小车的转向；详细调试过程中,通过调剂杆长以满意小车周期性转向；小车采纳单向轴承,从而实现两后轮的差速,便于转弯,并最大程度上实现了小车结构的优化；2、小车动身定位方案无碳小车的行走路线近似于余弦曲线,通过运算小车的运动可以运算出该余弦曲线的幅值,小订车动身位置在偏离原点一个幅值长度的地方；通过对小车的运动运算可得其运动方程,再通过运算可得出小车转向轮的偏向角度,偏向角度可通过微调机构调剂；通过小车动身时垂直摆桩方向的距离以及此时小车前

5、轮的偏向角度,从而确定小车的理论动身位置；3、总结和体会：线在无碳小车的设计、加工、装配、调试的过程中,设计、论证、试验验证的过程不断重复,我们在这个过程中,不仅增强了我们对专业学问的懂得,同时仍锤炼了我们的动手实践才能；在无碳称 名 校 学小车不断完善的过程中通过发觉问题、分析问题、解决问题,使我们学会了如何从工程设计的角度去看待问题,这是我们参与全国高校生工程训练综合才能竞赛最大的收成！产品名称小车共 5 页第 1 页编号- 2 - The 5第五届全国高校生工程训练综合才能竞赛（广西赛区）th National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition（ Guangxi Division）结构设计方案 Structure Design Scheme参赛项目4、结构设计创新特色说明1. 小车的重量较轻, 由于一些强度和精度要求不高的零件采纳 度和加工时间及成本3D打印技术, 大大削减了加工制造难2. 结构简洁相对较简洁,而且一些结构接触处通过安装轴承达到减小摩擦的目的 3. 采纳单向轴承来实现小车的差速运动：目 项 赛 参装订：称 名 校 学线产品名称小车共 5 页第 2 页编号- 3 - 装：目 项 赛 参订线：称 名 校 学小车装配图比例第 3 页第五届全国高校生