S型无碳小车结构设计专项方案.doc

第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）The5thNationalUndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition（GuangxiDivision）结构设计方案StructureDesignScheme编号（此栏由赛务工作人员填写）第一幅照片（小车正面）（注意照片放置方向和页面方向一致，照片上不许可出现参赛学校信息，阅后删除。）第二幅照片（小车侧面）（注意照片放置方向和页面方向一致，照片上不许可出现参赛学校信息，阅后删除。）学校名称：参赛项目：装订线第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）The5thNationalUndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition（GuangxiDivision）结构设计方案StructureDesignScheme参赛项目S1、设计思绪1.依据比赛要求，为使无碳小车达成绕桩前进目标，无碳小车应实现两个功效：重力势能转换为小车动能和转向轮周期性转向。小车结构有原动机构、传动机构、转向机构、微调机构和车身及其它辅助零件。原动机构作用是将重锤重力势能转化为小车前行驱动力，能实现这一功效方案有多个，但就效率和简练性来看绳轮最优。传动机构要求能量损耗少、传动比正确，故优先选择齿轮机构。转向机构要求控制精度高、摩擦损失小，选择空间曲柄摇杆机构。微调机构是小车柔性表现，调整它能使小车能够适应不一样障碍物间距，无碳小车微调关键表现在对曲柄长度和连杆长度微调。为减轻车身质量同时确保小车刚度要求，小车采取铝板作为底板材料，上面安装轴承座以支撑输入轴、驱动轴、吊挂重物立杆等，小车转向轮支撑架也固定在底板上。2..经过计算并确定两齿轮传动比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S路线。3.使用滑轮组将重物重力势能经过细绳以转矩形式传输到输入轴；输入轴经过一级齿轮传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动；小车经过输入轴带动圆盘并经过空间四杆机构实现小车转向。具体调试过程中，经过调整杆长以满足小车周期性转向；小车采取单向轴承，从而实现两后轮差速，便于转弯，并最大程度上实现了小车结构优化。2、小车出发定位方案无碳小车行走路线近似于余弦曲线，经过计算小车运动能够计算出该余弦曲线幅值，小车出发位置在偏离原点一个幅值长度地方。经过对小车运动计算可得其运动方程，再经过计算可得出小车转向轮偏向角度，偏向角度可经过微调机构调整。经过小车出发时垂直摆桩方向距离和此时小车前轮偏向角度，从而确定小车理论出发位置。3、总结和体会在无碳小车设计、加工、装配、调试过程中，设计、论证、试验验证过程不停反复，我们在这个过程中，不仅增强了我们对专业知识了解，同时还锻炼了我们动手实践能力。在无碳小车不停完善过程中经过发觉问题、分析问题、处理问题，使我们学会了怎样从工程设计角度去看待问题，这是我们参与全国大学生工程训练综合能力竞赛最大收获！产品名称小车编号学校名称：参赛项目：装订线第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）The5thNationalUndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition（GuangxiDivision）结构设计方案StructureDesignScheme参赛项目4、结构设计创新特色说明小车重量较轻，因为部分强度和精度要求不高零件采取3D打印技术，大大降低了加工制造难度和加工时间及成本结构简单相对较简单，而且部分结构接触处经过安装轴承达成减小摩擦目标采取单向轴承来实现小车差速运动产品名称小车编号学校名称：参赛项目：装订线小车装配图百分比第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）装订线学校名称：参赛项目：小车装配爆炸图比例第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）装订线学校名称：参赛项目：传动设计数据各级传动比：砝码下降长度（mm）/小车行走长度（mm）:小车最大理论行走长度：小车距出发线最大理论距离：转矩设计数据各级转矩及摩擦力矩分析：传动机构展开图比例第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（广西赛区）装订线学校名称：参赛项目：