方案设计报告

学校名称：参赛组成员：装订线“计里器学校名称：参赛组成员：装订线1、设计概述我们利用齿轮传动机构将车轮行走的距离反映出来，车轮向前滚动带动各齿轮转动，Ｄ＝100mm，周长L＝D*π≈300mm假定测距6000mm，那么齿轮转动20周，刻度盘转动1周。设计并加工制造出一款具有度量规定两端点之间直线距离〔比赛抽取值，可以精确到10%，最小量程是30mm〕的“计里器”。2、设计思路和方案一、设计思路记里鼓车是中国古代用于自动计量道路里程的车辆，由记道车开展而来。它是利用齿轮传动机构将车轮行走的距离〔长度〕反映出来，当车每行一里时，车上之木人击鼓一槌，车行十里击一镯。在表现形式上，与今天汽车里程表每行1公里，里程表便走动一个数码，或在显示屏上显示1个里程数值相同。记里鼓车是一种专门设计用于测量道路里程的长度计量器具。它是利用车轮与一套减速齿轮系相配合，使得车轮走满1里时，有一个齿轮刚好转1周，并拨动车上的木人击鼓1次，从而起到自动计量里程的作用。卢氏“记里鼓车”有双层：行一里上层木人击鼓，行十里那么次层木人击镯。张荫麟根据《宋史·舆服志》的记载推断卢氏“记里鼓车”的齿轮结构〔图三〕。图中甲为车轮，乙为立轮，丙为下平轮，丁为第一贯心轴，戊为旋风轮，己为中平轮，庚为第二贯心轴，辛为小平轮，壬为上平轮，葵为第三贯心轴。左车轮与立轮同轴，下平轮与旋风轮同轴，立轮与下平轮咬合，旋风轮与上平轮咬合。这样，左车轮带动立轮，立轮带动下平轮，下平轮带动旋风轮，旋风轮带动上平轮。因此随着车轮的转动，所有的齿轮都能转动起来。第二贯心轴上安装的是位于下一层的击鼓木人，第三贯心轴上安装的是位于上层的击镯的木人。如下列图所示：学校名称：参赛组成员：装订线古代记里鼓车的齿轮的传动原理是这样的：立轮全周18齿，下平轮54齿，中平轮100齿，上平轮100齿，旋风轮只有3齿。车轮的直径为6尺，圆周率取近似值3，车轮周长为18尺，即车轮转1周，车行18尺。而古制1800尺为1里，即车轮转100周正好1里。车轮转100周时，第二贯心轴转：100×〔立轮÷下平轮〕×〔旋风轮÷上平轮〕＝100×〔18÷54〕×学校名称：参赛组成员：装订线我们现在参考古代记里鼓车的原理设计出属于我们自己的“计里器”，如下列图所示。装订线学校名称：参赛组成装订线学校名称：参赛组成员：二、方案Ｄ＝100ｍｍ，周长Ｌ＝Ｄ＊π≈300ｍｍ

假定测距6000ｍｍ，那么齿轮转动20周，刻度盘转动１周。其中，Z1和Z2是伞齿齿数由于伞齿的一般传动比为1，所以Z1/Z2=1。我们取m1=m2=2，Z1=Z2=30，为了其他3组直齿圆柱齿轮比拟均匀地分配传动比，所以我们假定根据齿轮啮合条件：两齿轮模数需相等压力角需相等其中，直齿圆柱齿轮的压力角为定值20°查表易得，我们选择齿轮尺寸如下所示：3、设计结果实现目标：1、具有在赛道上可靠运行的滚动轮〔直径=Φ100mm,材料为硬铝〕2、具有计量滚动轮滚动圈数〔含整数圈和非整数圈〕的读数装置〔通过刻度盘读数〕3、具有手持推〔或拉〕行的把手装置，便于度量操作时推〔或拉〕行计里器。装订线学校名称：参赛组成员：装订线学校名称：参赛组成员：1——伞齿尺寸：Ｚ＝３０，ｍ＝２，Ｄ＝Φ１６，内孔Φ１２，厚度１７ｍｍ2——伞齿尺寸：Ｚ＝３０，ｍ＝２，Ｄ＝Φ１６，内孔Φ１２，厚度１７ｍｍ３和５——圆柱齿轮的尺寸：Ｚ＝２０，ｍ＝１，ｄａ＝２２ｍｍ，α＝２０°，内孔ｄ＝６ｍｍ，厚度６ｍｍ４、７和８——圆柱齿轮的尺寸：Ｚ＝６０，ｍ＝１，ｄａ＝６２ｍｍ，α＝２０°，内孔ｄ＝６ｍｍ，厚度６ｍｍ６——圆柱齿轮的尺寸：Ｚ＝２７，ｍ＝１，ｄａ＝２９ｍｍ，α＝２０°，内孔ｄ＝６ｍｍ，厚度６ｍｍ9-刻度盘，D=80mm，厚10mm10-短轴1〔4个〕，长L=50mm，直径d=6mm11-支撑板，厚4mm，长200mm12-轴承1〔5个〕D外=12mm，d内=6mm13-推板，宽230mm，高150mm4、总结和体会在这次设计过程中,我们遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改，这都暴露出了前期我们在这方面的知识欠缺和经验缺乏。刚开始在齿轮机构设计时,由于对Solidworks的根本操作和编程掌握得还可以,不到半天就将所有需要使用的标准件齿轮调试好了。可是我们从不同的机架位置得出了不同的结果,令我们非常苦恼。后来在老师的指导下,我们找到了问题所在之处,将之解决了。同时我们还对齿轮机构的运动分析有了更进一步的了解。在传动系统的设计时,经过计算,发现车轮尺寸过大,所以只能从头再来。这次我们吸取了盲目计算的教训,在动笔之前,先征求了老师的意见,然后决定采用带四级齿轮传动,也就是我们的最终设计方案。至于画装配图,由于前期计算比拟充分,整个过程用时不到一周。本次设计培养了我们的工程实践、创新意识和合作精神，激发了我们科学研究与探索的兴趣，挖掘出我们的创新潜能与智慧，培养了综合工程应用能力与团队协作精神，提高了我们的理论与实践结合的能力，养成良好的学风。在整个过程中,我发现像我们最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有