.小车的设计方法小车的设计定要做到目标明确,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。由于小车是沿着曲线前进的,后轮必定会产生差速。对于后轮可以采用双轮同步驱动,双轮差速驱动,单轮驱动。双轮同步驱动必定有轮子会与地面打滑,由于滑动摩擦远比滚动摩擦大会损失大量能量,同时小车前进受到过多的约束,无法确定其轨迹,不能够有效避免碰到障碍。双轮差速驱动可以避免双轮同步驱动出现的问题,可以通过差速器或单向轴承来实现差速。差速器涉及到最小能耗原理,能较好的减少摩擦损耗,同时能够实现满足要运动。单向轴承实现差速的原理是其中个轮子速度较大时便成为从动轮,速度较慢的轮子成为主动轮,这样交替变换着。但由于单向轴承存在侧隙,在主动轮从动轮切换过程中出现误差导致运动不准确,但影响有多大会不会影响小车的功能还需进步分析。单轮驱动即只利用个轮子作为驱动轮,个为主动轮,另个为从动轮。就如辆自行车外加个车轮样。从动轮与主动轮间的差速依靠与地面的运动约束确定的。这样就使机构结构复杂,工作效率降低,不仅发生自锁的可能性增加,而且机构运动规律对制造安装误差的敏感性增加机构中做平面复杂运动和作往复运动的构件所长生的惯性力难以平衡,在高速时将引起较大的振动和动载荷,故连杆机构常用于速度较低的场合。在小车设计中由于小车转向频率和传递的力不大,故机构可以做的比较轻,可以忽略惯性力,机构并不复杂。对于安装误差的敏感性问题我们可以增加微调机构来解决。曲柄摇杆结构较为简单,但和凸轮样有个滑动的摩擦副,其效率低且急回特性导致难以设计出较好的机构。综合上面分析我们选择曲柄连杆摇杆作为小车转向机构的方案。.行走机构行走机构即为三个轮子,轮子又厚薄之分,大小之别,材料之不同需要综合考虑。有摩擦理论知道摩擦力矩与正压力的关系为文献对于相同的材料为定值,滚动摩擦阻力文献所以轮子越大小车受到的阻力越小,因此能够走的更远。但由于加工问题材料问题安装问题等等具体尺寸需要进步分析确定。绕线轴基于以上分析我们提出了输出驱动力可调的锥形螺旋槽原动机构。如上图可以通过改变绳子绕在绕线轴上不同位置来改变其输出的动力。.传动机构传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶,传动机构必需传递效率高传动稳定结构简单重量轻等。.不用其它额外的传动装置,直接由动力轴驱动轮子和转向机构,此种方式效率最高结构最简单。在不考虑其它条件时这是最优的方式。.带轮具有结构简单传动平稳价格低廉缓冲吸震等特点,但其效率及传动精度并不高。不适合本小车设计。.齿轮具有效率高结构紧凑工作可靠传动比稳定但价格较高。因此在第种方式不能够满足要求的情况下优先考虑使用齿轮传动。.转向机构转向机构是本小车设计的关键部分,直接决定着小车的重力,势能,小车,设计,毕业设计,全套,图纸摘要通过对第二届全国大学生工程训练参赛作品“无碳重力势能小车”的分析。发现小车在设计方面存在不足。为了改进小车的不足之处,对小车的结构部分进行重新设计。通过每阶段的深入分析把设计尽可能向最优设计靠拢。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小车功能设计要求给定重力势能,根据能量转换原理,设计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米,放置个直径高的弹性障碍圆棒。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。给定重力势能为焦耳取,竞赛时统用质量为的重块,普通碳钢铅垂下降来获得,落差,重块落下后,须被小车承载并同小车起运动,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个转向轮,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。要求满足小车上面要装载件外形尺寸为的实心圆柱型钢制质量块作为载荷,其质量应不小于克在小车行走过程中,载荷不允许掉落。转向轮最大外径应不小于。.小车的设计方法小车的设计定要做到目标明确,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。第章方案设计通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换驱动自身行走自动避开障碍物。为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设计车架原动机构传动机构转向机构行走机构微调机构。为了得到令人满意方案,采用扩展性思维设计每个模块,寻求多种可行的方案和构思。设计图框如图图设计步骤在选择方案时应综合考虑功能材料加工制造成本等各方面因素,同时尽量避免直接决策,减少决策时的主观因素,使得选择的方案能够综合最优。图方案选择
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