無(wú)碳小車說(shuō)明書-文庫(kù)吧
2025-07-07 05:12 本頁(yè)面
【正文】 簡(jiǎn)單、重量輕等。首先，在設(shè)計(jì)中考慮了齒輪和帶輪兩種方式。帶輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸震等特點(diǎn)，但其效率及傳動(dòng)精度并不高，所以帶輪傳動(dòng)不適合本本小車設(shè)計(jì)。而齒輪具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動(dòng)比穩(wěn)定的特點(diǎn)，并且齒輪價(jià)格適中。因此綜合實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等內(nèi)容，最終選擇齒輪傳動(dòng)。如圖5 重物 連桿承重輪曲柄繞線輪大齒輪驅(qū)動(dòng)輪 小齒輪 導(dǎo)向輪搖桿1定滑輪圖5小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是本小車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也同樣需要具有盡可能的減少摩擦耗能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件易加工等基本條件。同時(shí)還需要有特殊的運(yùn)動(dòng)特性，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滿足要求的來(lái)回?cái)[動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)走固定“8”字路線的功能。能實(shí)現(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)有：曲柄連桿+搖桿、曲柄搖桿、不完全齒齒輪+曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)+搖桿等等。在綜合各種方案，從經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性、精確性等各方面考慮，我們曲柄搖桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，如圖6所示。重物連桿曲柄繞線輪、定滑輪搖桿導(dǎo)向輪圖6 小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用空間曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。繞線軸還直接和曲柄相連帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄再通過(guò)連桿（連桿兩端的運(yùn)動(dòng)副為球鉸）帶動(dòng)搖桿前后擺動(dòng)，由于前輪與搖桿固連為一體，小車前進(jìn)時(shí)，前輪左右擺動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)周期性的“8”字繞樁，以此類推，小車不斷地重復(fù)“8”字，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如圖7所示：圖7 小車的轉(zhuǎn)向軌跡示意圖行走機(jī)構(gòu)即為三個(gè)輪子，通過(guò)對(duì)比有機(jī)玻璃、鋁板、鋁塑板制作的輪子，有機(jī)玻璃強(qiáng)度、硬度適中，價(jià)格合理，重量輕，但是長(zhǎng)時(shí)間承載重物車輪會(huì)發(fā)生變形并且加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱會(huì)然材料發(fā)生加工變形，不利于控制加工精度；摩擦力太大，車子行駛過(guò)程中會(huì)消耗很多能量。鋁板有良好的加工性能，以及適合的硬度，由于小車最后在乒乓球臺(tái)上運(yùn)行，需要適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，適當(dāng)?shù)挠捕?。因此選用6061鋁板來(lái)加工輪子。小車在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，為了避免兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速不同而產(chǎn)生的純滾動(dòng)現(xiàn)象，所以需要解決小車轉(zhuǎn)彎時(shí)的差速問題，因此需要添加差速驅(qū)動(dòng)裝置，可以通過(guò)差速器、單向軸承或單輪驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)差速。（1）差速器涉及到最小能耗原理，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，多齒輪進(jìn)行嚙合，精度要求較高，因此不適合小車設(shè)計(jì)。（2）單向軸承使其中速度較大的輪子成為從動(dòng)輪，速度較慢的輪子成為主動(dòng)輪，這樣交替變換著實(shí)現(xiàn)差速，但由于單向軸承存在側(cè)隙，在主動(dòng)輪從動(dòng)輪切換過(guò)程中出現(xiàn)誤差導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不準(zhǔn)確。（3）單輪驅(qū)動(dòng)即只利用一個(gè)輪子作為驅(qū)動(dòng)輪，另一個(gè)為從動(dòng)輪（承重輪）。從動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)輪間的差速依靠與地面的運(yùn)動(dòng)約束確定的。其效率比利用差速器高，傳動(dòng)精度比利用單向軸承高，但前進(jìn)速度不如差速器穩(wěn)定。綜合考慮到裝配、制作、結(jié)構(gòu)性等方面問題，擇優(yōu)選擇采用單輪驅(qū)動(dòng)來(lái)解決差速問題。 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在小車設(shè)計(jì)中是相當(dāng)重要的機(jī)構(gòu)，可以滿足小車在不同場(chǎng)地以及不同情況下實(shí)現(xiàn)走8字路線。其次，前面確定了轉(zhuǎn)向采用空間曲柄搖桿方案，由于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)對(duì)于加工誤差和裝配誤差很敏感，因此就必須加上調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，對(duì)誤差進(jìn)行修正。微調(diào)機(jī)構(gòu)用來(lái)調(diào)整裝配誤差以及使小車的運(yùn)動(dòng)軌跡更加精確穩(wěn)定，設(shè)計(jì)小車的調(diào)節(jié)裝置分為粗調(diào)和微調(diào)兩個(gè)部分，其中粗調(diào)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)較大轉(zhuǎn)彎幅度的調(diào)整。 在微調(diào)機(jī)構(gòu)中我們?cè)O(shè)計(jì)的是放大微調(diào)機(jī)構(gòu)，放大微調(diào)機(jī)構(gòu)采用杠桿原理。其功能是在進(jìn)行微量調(diào)節(jié)時(shí)，在長(zhǎng)杠桿一側(cè)調(diào)整一個(gè)較大刻度值，而在與搖桿相連的杠桿另一端就會(huì)得到一個(gè)較小的值。這樣就會(huì)保證微調(diào)的精確度從而使小車的運(yùn)動(dòng)軌跡更加精確。調(diào)節(jié)裝置如圖8所示：曲柄微調(diào)螺栓搖桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)
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