【正文】 在航空航天領(lǐng)域中得到應(yīng)用和實踐，在軍用領(lǐng)域和人們的日常生活中也也具有極其廣泛應(yīng)用的前景。，以鋰為負(fù)極的電池。它是60年代以后發(fā)展起來的新型高能量電池。按電池內(nèi)部電解質(zhì)材料的不同可分為：①沽酸鋰(LiCoO2)電池；②磷酸鐵鋰電池；③一次性二氧化錳鋰電池。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是厚度小、重量輕、容量大、內(nèi)阻小、形狀可定制、放電特性良好、易于設(shè)計。缺點(diǎn)是生產(chǎn)要求條件高，成本較高、鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險，因此在安全性能上的工作要求也較高。大力發(fā)展動力電池和新的正極材料的出現(xiàn)，特別是磷酸亞鐵鋰材料的發(fā)展，對鋰電發(fā)展有很大幫助。當(dāng)今的鋰電池與鎳鎘、鎳氫電池相比，并沒有所謂的記憶性。對于鎳鎘、鎳氫電池電池放置一段時間后將進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池也很容易激活只需要將充電器的正負(fù)極直接對電池的正負(fù)極充電，當(dāng)電壓升到保護(hù)板的下線電壓后，保護(hù)板就會正常工作，正常進(jìn)行充放電了。所以你最好是連續(xù)二到三次都充10多個小時，當(dāng)然不能擱置太久。由于鋰電池本身的特殊性，從而使它基本沒有記憶性。因此新買的鋰電池在激活過程中，不必使用特殊的方式和設(shè)備。不僅理論上是如此，從各種研究實踐的結(jié)果上來看，都與理論結(jié)果十分接近。，太陽能電池也被人們叫作“太陽能芯片”，是一種通過利用和吸收太陽所發(fā)出的能量通過物理和化學(xué)手段將能量轉(zhuǎn)變成電能。當(dāng)它被太陽光線照射到時，便可以在段時間內(nèi)產(chǎn)生電流和電壓，使電池開始工作。太陽能的研究起始于90世紀(jì)，但一直到了1970年代能源危機(jī)時，世界各國才察覺到開發(fā)太陽能能源的重要性并開始將太陽能能源運(yùn)用到人民的日常生活中去。太陽能的發(fā)電方式有兩種，一種稱為光——熱——電轉(zhuǎn)化，另一種稱為光——電轉(zhuǎn)化。光——熱——電轉(zhuǎn)化，一般是由太陽能吸熱器將其收集到的熱能變換成工質(zhì)的蒸氣，從而使汽輪機(jī)工作發(fā)電。前一個部分是將光能轉(zhuǎn)變成熱能的過程；后一個部分是將熱能再轉(zhuǎn)換成電能的過程，與一般的火力發(fā)電相似。太陽能的熱能發(fā)電的缺點(diǎn)是熱電轉(zhuǎn)換的效率不高并且成本也非常高，預(yù)計它的價格最少都要比一般的火力發(fā)電站貴了好幾倍。因此，這種發(fā)電裝置只適合小使用在某些場合，若大范圍使用從經(jīng)濟(jì)角度上而言，還無法與一般的火電發(fā)電站或核電站相競爭。光——電轉(zhuǎn)化，太陽能電池發(fā)電是根據(jù)特定材料的光電性質(zhì)制成的。黑體(如太陽)輻射出不同波長(對應(yīng)于不同頻率)的電磁波， 如紅、紫外線，可見光等等。當(dāng)這些光線投射在不同的導(dǎo)體元件及半導(dǎo)體元件上后，光子將能量傳遞給這些元件上的電子，從而使電子獲得自由運(yùn)動的能量，而成為自由電子并隨磁場運(yùn)動而產(chǎn)生電流。但也并非所有類型的光線能量都能被電子吸收而轉(zhuǎn)換成電能，只有電子的波動率達(dá)到或超過一定的額定值時，電子才能吸收能量，而產(chǎn)生自由電子使電子自由移動產(chǎn)生電流。則由上述可知，由于以鹽水為動力的小車雖然能源環(huán)保，容易得到，并且安全可靠，但是無法控制電源的開關(guān)，在實際中的實用性并不理想，所以不予考慮。而模型燃料為動力源的燃料，已經(jīng)在介紹時說明了其巨大的危險性所以不適和兒童使用。而當(dāng)今的太陽能電池雖然環(huán)保，但在實際的使用中太陽能的利用率卻并不高，并且太陽能電池在實際的生活中的售價還是偏高的，因此性價比也并不高，對與企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)而言并不合算。在考慮到現(xiàn)實生活的實用性和性價比，電池類能源中的干電池和鋰電池就自然成了理想的動力源。而再考慮到電池的耐用性，持久性，可多次使用和等因素，鋰電池自然成為了玩具汽車最佳的動力源。根據(jù)市場上主流的遙控玩具汽車的設(shè)計尺寸和速度及其材料選擇，我們初定我們所設(shè)計的遙控玩具汽車的基本數(shù)據(jù)如下：平均速度v=~，故可取f=。則汽車的功率為：P車=mgfv== 如今市面上的遙控玩具汽車的驅(qū)動形式大致可分為四輪驅(qū)動和二輪驅(qū)動。四輪驅(qū)動遙控玩具汽車的最大難點(diǎn)在于轉(zhuǎn)向問題上。遙控四輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向玩具車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電動機(jī)、轉(zhuǎn)向減速結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向傳動過渡件、。 因此四輪驅(qū)動的遙控玩具汽車結(jié)構(gòu)相對于二輪驅(qū)動而言更為復(fù)雜，并且其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計也十分復(fù)雜，設(shè)計難度也十分大。，雖然在現(xiàn)實生活中許多轎車都是運(yùn)用前輪驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，但是對于玩具汽車而言，由于設(shè)計成本和設(shè)計結(jié)構(gòu)及其批量生產(chǎn)要求，所以目前大多數(shù)中低端檔次的遙控玩具汽車都使用的是后輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)。因為采用后輪驅(qū)動的方式可以將轉(zhuǎn)向與動力驅(qū)動結(jié)構(gòu)分開設(shè)計，及前輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向后輪進(jìn)行驅(qū)動。因此相對前輪驅(qū)動而言汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)就相對容易的多了，并且所需要的零件也將減少從而可以節(jié)省設(shè)計成本和生產(chǎn)成本。又因為玩具汽車與實際生活中的汽車并不完全相同，在實際操作時玩具汽車并不需要考慮汽車內(nèi)部設(shè)計和空間的容納量大小，因此大多遙控玩具車都采用后輪驅(qū)動的設(shè)計機(jī)構(gòu)。因此本次設(shè)計根據(jù)我們自身的實際水平我們決定使用二輪驅(qū)動中的后輪驅(qū)動方式來驅(qū)動遙控玩具汽車，并且驅(qū)動力將通過二級齒輪減速器來傳遞。并將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)置在前輪。 由于設(shè)計的玩具汽車體積較小，且主要適用對象是兒童，所以動力機(jī)構(gòu)必須小巧輕便，且所需的動力能源也必須容易得到。因此動力機(jī)構(gòu)選小型的M型電動機(jī)。 因為設(shè)計的產(chǎn)品生產(chǎn)對象是大規(guī)模批量生產(chǎn)，所以必須結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，且成本低廉，所以選擇直流電動機(jī)。 在遙控玩具汽車上所用的各種傳動電動機(jī)中，直流電動機(jī)的效率比較來說相對較低，但它使用很方便，幾節(jié)電池就可以搞定，考慮到我們設(shè)計的玩具車的結(jié)構(gòu)簡單，所以我們只能通過更換電池來達(dá)到其供電要求，所以我們選擇使用直流電動機(jī)。 電機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動，是由于一種洛倫茲力的作用的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)電機(jī)大都是由定子、轉(zhuǎn)子和換向器部分組成，每一部分也都由電磁部分和機(jī)械部分組成，以便滿足電磁作用的條件。（1）轉(zhuǎn)子：其結(jié)構(gòu)是將單匝或多匝的線圈固定在中心軸上，經(jīng)過換向器的電流在線圈中部交替方向，在洛倫茲力作用下，線圈受到旋轉(zhuǎn)力的作用構(gòu)成轉(zhuǎn)矩通過軸而輸出。（2）定子：圍繞電機(jī)軸安置的永久磁鐵，它產(chǎn)生磁場。（3）換向器：換向器的結(jié)構(gòu)是兩個互相分開的固定在電機(jī)軸上的金屬板，用來給線圈交替供電。它們隨著電機(jī)軸轉(zhuǎn)動，和兩個換向器電刷交替地接觸，交換極性極來改善換向。目前我國并沒有具體關(guān)于塑料齒輪效率的標(biāo)準(zhǔn)，但是在實際的生產(chǎn)實踐中，人們通過研究發(fā)現(xiàn)，塑料齒輪的傳動效率比金屬齒輪的傳動效率低一些，故可取塑料齒輪的傳動效率η齒輪=由于遙控玩具汽車的生產(chǎn)精度并不是很高一般都在7到8級標(biāo)準(zhǔn)，且齒輪軸與后車軸不需要軸承，所以設(shè)定在遙控玩具汽車工作時各級軸的摩擦消耗率為ηf=則遙控玩具汽車的電動機(jī)的總功率為:P總===低速軸轉(zhuǎn)速：ω=v/=56rad/min則玩具汽車車輪的轉(zhuǎn)速：n車==540rad/min因此根據(jù)上述所描述的數(shù)據(jù)可知M系列的直流電動機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)符合上述要求，： M系列直流電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表型號額定電壓(V)額定轉(zhuǎn)速(r/min)額定轉(zhuǎn)矩(gf*cm)額定電流(A)額定功率(W)最初啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)不小于外形尺寸長*寬*高M(jìn)202316300010230*20*20M202326300020238*20*20M202616600010330*20*20M202626600020338*20*20M28231630004033*22*22M28232630008041*22*22M282616600040333*22*22M282626600080341*22*22 M 系列直流電動機(jī)技術(shù)的型號說明如下： M28832 M：直流電動機(jī)系列代號 28：幾座號 832：規(guī)格代號：8為電壓代號，3為轉(zhuǎn)速代號，2為鐵芯代號 數(shù)據(jù)來源于《實用電工手冊》上冊，陳曉華主編，江西科技出版社。M系列直流電動機(jī)中的M20—262和M28—231滿足要求。若取M20—262則遙控玩具汽車的總傳動比：I總==若取M28—231則玩具遙控汽車的總傳動比：I總==因為二級齒輪減速器傳動比一般在8~40故選取M20—262電動機(jī)為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。3減速器設(shè)計遙控玩具汽車的減速器最重要的部分就是齒輪，由之前所介紹的玩具汽車所設(shè)計的材料可知，總共有PA、PC、POM、PBT、PPO共五大類工程塑料供選擇。而每種材料的傳動能力分析及其在系統(tǒng)傳動中的用途如下：PA， 比重輕，高抗拉強(qiáng)度，耐磨，自潤滑性好，抗沖擊能力好并具有良好的韌性，可以用來代替部分金屬制品，但存在吸濕性大，在不同溫度環(huán)境下工件的尺寸變化較大，因此用于要求不是很高的傳動件。PC，其抗沖擊能力好并具有良好的韌性，通透性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此在周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時已經(jīng)能保證其性能的穩(wěn)定。但不具潤滑性，主要應(yīng)用于輕載或短期工作的塑料齒輪。POM，高剛性，高熔點(diǎn)，減摩，耐磨，自潤滑，耐疲勞，由POM制成產(chǎn)品的品剛性，彈性都比較好，并且尺寸也很穩(wěn)定。與其它工程塑料價格相比是最低廉的，但也存在縮水率大，缺口初的沖擊強(qiáng)度較低等缺點(diǎn)。比較適合運(yùn)用于對尺寸精度與配合